基于CAN总线的小水电多功能自动化装置的研发

为解决我国目前众多小水电站测控技术落后,设备陈旧,安全事故频繁的现象,提高我国小水电的自动化技术水平,采用功能模块式设计方案,各功能模块采用CAN总线相连,构成小水电多功能自动化装置。该装置集发电机保护、综合测控、同期控制、顺控、远程通讯等功能为一体,内部通讯快速可靠,抗干扰能力强。该装置可独立运行,实现小水电站各种自动控制功能的要求,也可在多机系统联运时,方便地与上位机通讯,构成水电站监控系统。

应用于小水电的可编程控制装置的设计

采用模块化设计、总线结构研制适用于小水电站的可编程控制装置,进一步改善小型水电站的工作环境,提高其经济效益.该装置中设计了主控板、电源板、开入板、开出板和A/D板.主控板采用高性价比、低功耗的DSP56F807芯片,CPLD(复杂可编程逻辑器件)控制电路,提高了装置处理数据的速度和抗干扰能力.装置通过串口RS232、RS485与上位机通讯实现对装置的在线监控.

小型水轮机励磁控制器在分散电力系统中的设计

简单地介绍了电力市场运营形式的新变化——分散发电技术,探讨了在分散电力系统中励磁控制器的设计。针对中小水电的特点,从经济性和可靠性出发,设计一种数模混合双通道励磁调节器。数字通道为主通道,基于DSP开发的“全软系统”,采用单元功能思想进行程序开发;模拟通道为备用通道,由集成电路完成,避免了数字通道故障时系统退出运行。

小水电站多功能测控一体机的研制与开发

为提高我国小水电站的自动化技术水平,实现小水电站无人或少人值班的要求,提出了一种集发电机保护、综合测控、励磁控制、同期控制、顺控、远程通信等功能组合的智能一体机。该一体机采用多CPU的硬件模式,由于一体机内部的运算量大,实时性要求高,主控制器采用DSP56F807,内部各功能模块采用CAN总线相连,一体机与上位机之间采用工业以太网相连,通信快速可靠、抗干扰性强。该机结构紧凑,便于安装使用,在现场可独立运行及操作,在多机系统联合运行时又可根据需要配置上位机,构成水电站监控系统。

IEC101/104规约在生态小水电一体化LCU中的应用

随着电力系统自动化与计算机网络通讯的不断发展,远动规约也在不断变化和发展,根据国际电工委员会制定的IEC60870-5-101和IEC60870-5-104远动规约,我国已经制定了相应的配套标准DL/T634-1997和DL/T634.5104-2002。其中IEC-60870-5-104作为采用标准传输协议子集的IEC60870-5-101的网络访问。文章讨论了采用IEC60870-5-101/104的必要性,介绍了一体化LCU的通讯结构,详细叙述了规约在生态小水电一体化LCU中的通讯实施过程,说明IEC60870-5-101/104两个国际标准,是能满足各种数据类型的传输和保证通信可靠性的方案,给通信数据的处理带来极大的方便。

小水电站综合测控装置中图形显示屏的实现

为了便于小水电站操作人员直观实时地观察机组的工作状态,提高工作效率,以图形显示的方式来实现人机交互是非常好的方案。采用Amulet开发套件对小水电站综合测控装置进行图形显示屏的开发,根据Amulet开发套件的图形用户接口配置图形,通过DSP56F807与Amulet芯片的通讯实现图形的切换和实时刷新。实际操作中,由事件触发图形的切换,在显示图形时每隔200ms刷新一次,实现了重要参数的动态显示。该图形显示屏提供了非常友好的人机界面,操作方便,投入运行的效果良好,对其他领域的相关仪器仪表的研制也具有很好的参考价值。

基于灰色预测控制算法的发电机最优励磁控制

在最优控制策略的基础上,提出了一种基于灰色预测控制算法的发电机最优励磁控制规律。采用GM(1,N)模型对各状态变量进行预测,根据最优控制理论求出含有预测信息的各状态变量的最优反馈增益,从而得到具有预测信息的最优控制量。灰色预测控制理论中灰色建模和“超前控制”的思想较好地弥补了线性最优控制理论中精确线性化和“事后控制”的不足。对单机无穷大系统的仿真结果表明,基于灰色预测控制算法的发电机最优励磁控制规律可明显改善电力系统在大小扰动下的动态特性,并且具有响应速度快的特点。

基于差流谐波波形特点的判别母差保护中电流互感器饱和的方案

电流互感器(CT)饱和时,母线差动保护装置的可靠、安全、稳定运行是衡量母线保护的一项重要指标。文中分析了各种情况下的CT饱和及短路时的差流波形,提出了基于差流谐波波形特点的判别CT饱和的方案。该方法保证了母线差动保护在区外故障CT饱和时可靠闭锁、发生短路故障时快速地开放差动保护。

基于非线性模型预测控制的快控汽门的研究

应用预测控制理论对发电机快控汽门进行了研究。提出基于非线性模型预测控制的快速汽门控制器设计方法并推导出控制规律解析式。对单机无穷大系统的计算机仿真研究表明,基于这一方法所设计的控制方法无论在瞬时故障还是永久故障都显著地提高了电力系统稳定性,也有效地改善了系统的动态特性。

母线差动保护故障起动逻辑的改进

介绍了现有的微机母线差动保护装置的故障起动逻辑及实际应用中存在的问题,并提出了改进方案。

基于32位微控制器的通信管理机的方案设计

基于32位微控制器的通信管理机,具有处理速度高、成本低、通讯快速可靠、抗干扰性良好等优点。在微控制器的芯片上集成了以太网的接口,便于和各个厂家的设备相连,具有很强的可扩展性和广泛的应用前景。

基于模糊综合评判的电流互感器饱和的识别

对传统母差保护中识别电流互感器饱和的方法进行了探讨,在此基础上,利用模糊集合理论,综合各判据的优点,提出了采用模糊综合评判原理来识别电流互感器饱和的方法。仿真结果表明,该方法能够克服传统识别方法中的不足,提高了母差保护的可靠性。

基于实时操作系统μC/OS-Ⅱ的通信管理机的研发

在介绍实时操作系统μC/OS-Ⅱ和通讯规约的基础上,提出了基于嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ的通信管理机。从硬件选型、软件实现流程和约定的通信协议上阐述通信管理机的软硬件设计。该管理机具有多种通信接口,支持多种规约的相互转换,能使不同种类的网络相互通信,从而大大提高变电站自动化系统对设备选择的自由度,具有广阔的应用前景。

智能装置CAN转以太互连通信方案设计

提出了一种基于双处理器的CAN现场总线与以太网络互连解决方案,详细介绍了该通信接口卡的软硬件设计,实现了生产管理层和智能装置之间基于IEC60870-5-101/104通信规约的数据通信。

基于相角差预测的准同期装置研制

提出了一种实测与预测相结合计算实时相角差的方法,定义了合闸捕捉角,分析了合闸捕捉角的变化规律,提出了基于预测技术的合闸时机捕捉判据。基于上述原理设计了HSST001自动准同期装置,给出了硬件、软件的实现方法。装置经过同期测试设备进行测试、国家继电器监测中心动模试验和型式试验,各项指标均达到或超过同类产品。目前,已经有几百台装置在现场实际运行,效果良好。

基于Rabbit3000的以太网网关的设计实现

本文介绍了一种采用Rabbit3000控制芯片为核心的嵌入式以太网网关的设计方法与实现,设计了RS232/485总线、Lonworks总线以及以太网的接口硬件电路,对嵌入式TCP/IP协议栈原理与运行机制以及软、硬件实现作以详细介绍,从而实现智能设备与以太网的数据传输,本装置组网能力强,通信传输可靠,实时性高,极易推广使用。