电力系统分析两端供电网络的潮流计算与仿真
上传时间: 2022-06-28
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矿用隔爆馈电开关是煤矿井下配电系统的关键设备,作为配电开关,用于含有瓦斯或煤尘等爆炸危险环境的矿井中,控制和保护低压供电网络。其性能好坏直接影响着煤矿井下的生产安全和生产效率,而目前国内馈电开关普遍存在集成度低、可靠性差、智能监控水平低等缺点。 本课题将嵌入式网络控制系统应用到馈电开关中,通过对矿山供电系统工作原理、真空馈电开关工作原理以及基于EasyARM2200(Philips LPC2210为处理器、ARM7为内核)嵌入式网络控制系统的研究,实现了总体网络拓扑结构的设计和智能馈电开关控制系统硬件电路的设计;通过对嵌入式实时操作系统的移植、嵌入式TCP/IP协议栈的实现和移植以及基于C/S模式下的套接字编程等的研究和分析,完成了监控主机与嵌入式系统的通信软件和保护控制算法的应用程序的编写,从而实现了矿井地面监控主机与井下嵌入式系统馈电开关的快速通信,解决了地面监控主机对井下馈电回路及电气开关的远程智能监控的难题,最终设计出一套集实时保护控制和远程监控功能于一身的智能型馈电开关网络控制系统。 实验结果表明:在嵌入式系统端的通信软件和监控主机端的通信软件的驱动下,实现了嵌入式系统与监控主机的快速远程通信,通信速度快、可靠性高、可视化效果好,完全满足了监控系统的快速通信要求。 本课题的研究成果为工业控制领域提供了一个开放式、全分布、可互操作性的通信控制平台,为提高煤矿井下设备的远程智能监控水平和安全操控系数提供了新的解决方法,为地面监控系统实现更大规模、更深层次地对井下电气设备的集中控制、分散管理奠定了理论和实践基础。
上传时间: 2013-06-25
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电气化铁道牵引网在网络拓扑结构、电气元件上具有特殊性,开展数学模型和电气参数研究对掌握其电气性能具有重要意义。 本文主要介绍了电气化铁道牵引网基波与谐波的模型建立与电气参数计算。 借用电力系统中的成熟计算方法,并结合牵引网的拓扑结构和导线的特殊性,阐述了多导体传输线的串联阻抗和并联导纳矩阵的计算方法,给出了计算实例。 各种供电方式的牵引网都可等效成多导体传输线的供电网络,网络上的各种电气参数均可视为串联元件和并联元件。牵引网的均匀多导体传输线采用等值Ⅱ型电路,对其它各种串联与并联元件也分别建模。 用C#语言编制了牵引网模型仿真计算软件,实现了谐波在牵引网中的分布计算。为计算程序设计了良好的人机界面,通过界面可以完成牵引网的参数输入与外部数据读取,计算结果再用.csv格式输出。其中,详细介绍了LU三角算法。 最后,结合京哈线蓟县南牵引变电所供电区段高次谐波谐振测试,分析了牵引网参数对高次谐波谐振的影响,说明了谐振的原因并给出了治理措施。利用程序进行了仿真计算,验证了程序的可用性。
上传时间: 2013-07-23
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矿用隔爆馈电开关是煤矿井下配电系统的关键设备,用于含有瓦斯或煤尘等爆炸危险环境的矿井中,控制和保护低压供电网络。其性能好坏直接影响着煤矿井下的生产安全和生产效率。 论文将嵌入式网络控制系统应用到馈电开关中,通过对矿山供电系统工作原理、真空馈电开关工作原理以及基于EasyARM2200(Philips LPC2210为处理器、ARM7为内核)嵌入式网络控制系统的研究,实现了总体网络拓扑结构的设计和智能馈电开关控制系统硬件电路的设计;通过对嵌入式实时操作系统的移植、嵌入式TCP/IP协议栈的实现和移植以及基于C/S模式下的套接字编程等的研究和分析,完成了监控主机与嵌入式系统的通信软件和保护控制算法的应用程序的编写,从而实现了矿井地面监控主机与井下嵌入式系统馈电开关的快速通信,解决了地面监控主机对井下馈电回路及电气开关的远程智能监控的难题,设计完成了一套集实时保护控制和远程监控功能于-身的智能型馈电开关网络控制系统。
上传时间: 2013-05-21
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供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作。为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件。
上传时间: 2013-05-29
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环形供电网络在舰船上被广泛应用,为了准确计算环形网络的短路电流,本文采用发电机的等效处理来计算环形网络的短路电流,通过发电机与阻抗串联和与其他发电机进行并联从而将网络简化,并使用MATLAB中的Simpowersystems工具箱对实例进行仿真验证,结果表明该方法有较高的准确性和精度,为复杂结构的电力系统的短路电流计算奠定了基础。
上传时间: 2013-11-22
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本次设计介绍了电力系统故障分析方法及 Matlab/Simulink的基本特点。通过算例对电力系统故障进行分析计算。然后对算例,运用 Matlab/Simulink进行电力系统故障仿真,得出仿真结果。并将电力系统故障的分析计算结果与 Matlab仿真的分析结果进行比较,从而得出结论。结果表明运用 Matlab对电力系统故障进行分析与仿真,能够准确直观地考察电力系统故障的动态特性,验证了 Matlab在电力系统仿真中的强大功能。关键词:电力系统:故障:Matlab;仿真短路是电力系统的严重故障。所谓短路,是指一切不正常的相与相之间或相与地(对于中性点接地的系统)发生系统通路的情况。电力系统在运行中,相与相之间或相与地(或中性线)之间发生非正常连接(即短路)时流过的电流。其值可远远大于额定电流,并取决于短路点距电源的电气距离。例如,在发电机端发生短路时,流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的10~15倍。大容量电力系统中,短路电流可达数万安。这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭员坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作,为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件
上传时间: 2022-04-02
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变电站自动化系统在我国应用发展十多年来,为保障电网安全经济运行发挥了重要作用。但目前也多少存在着二次接线复杂,自动化功能独立、堆砌,缺少集成应用和协同操作,数据缺乏有效利用等问题。这些问题大多是由变电站整体数字化水平不高、缺乏能够完备实现信息标准化和设备之间互操作的变电站通信标准造成的。 电力工业发展和市场化改革的深入对供电质量和电网安全经济运行的要求不断提高,作为输配电系统的信息源和执行终端,变电站数字化、信息化的要求越发迫切,数字化变电站成为变电站自动化系统的发展方向。电子式电流/电压互感器、智能开关等智能化一次设备的诞生使建设数字化变电站成为可能,高速、可靠和开放的通信网络以及完备的通信系统标准是数字化变电站实现的保障,特别是最新颁布的变电站通信网络与系统的国际标准-IEC 61850为建设数字化变电站提供了全面规范。本文以IEC 61850和基于IEC 61850的数字化变电站通信网络为研究对象,结合新架构的全网络化数字保护平台与试验系统研制的具体实践,展开专门研究,主要内容包括: ◇ IEC 61850的理论分析①揭示了IEC 61850与数字化变电站的内在关联。 ②总结了IEC 61850的内涵,通过分析说明IEC 61850不再是简单的通信协议,更多意味的是变电站自动化系统的功能建模方法。 ③归纳了IEC 61850的主要技术特征,包括功能分层的变电站、面向对象的信息模型、功能与通信的解耦、变电站配置语言和面向对象的数据自描述等。 ④从“类”的角度入手分析了IEC 61850信息模型,指出信息模型具备了类的共性和特性。以合并单元为例,对信息模型的属性和服务进行了具体分析。 ◇ IEC 61850的应用研究①从系统和设备两个层面总结了实践IEC 61850的一般步骤。 ②分析了采样值传输(SVC)和通用变电站事件(GSE)2类重要的通信服务。 ③研究了核心ACSI、GOOSE、SMV、GSE管理、GSSE,时间及时间同步等通信模型的特殊通信服务映射。 ④讨论了信息模型实体的构建方法,即如何让设备的实际功能、运行机制和数据能够准确和完备的实现设备对应信息模型的所有细节。IEC 61850没有对实现标准的具体方法作出规定,这给各厂商在技术实现上留出了足够的自由发挥空间。但同时我们注意到若仅在“形态”层面上实践IEC 61850,而不顾及IEC 61850的内涵和应用价值,则可能无法实现IEC 61850的预定目标或使IEC 61850的有益效果大打折扣。出于如此考虑,在提出3种可能的构建方案的基础上,经过分析从中选择出作者认为最优的方案,并给出了示例。 ◇基于IEC 61850的数字化变电站通信网络(CNDS)的研究①在分析以太网介质访问控制方法的基础上,针对标准以太网存在延时不确定的问题,总结了提高以太网实时性能的主要措施,并从中选择出适用于CNDS的措施。 ②分析了CNDS的特征,特别是与同样基于以太网的一般局域网的区别,针对CNDS在网络可靠性和安全性等方面的特殊要求,提出了应对措施和解决方案。 ③提出了过程子网和全站惟一网络2种组网方案。通过分析各自的特点与实现难度,指出过程子网目前较易实现,而全站惟一网络将凭借信息高度共享等优势成为CNDS的最终形态。阐述了VLAN、由交换机实现网络冗余等组网技术在SAS中的应用方法及IED自身通信冗余的实现方法。 ④归纳了CNDS数据流的类型和到达时间规律:建立了简单数据流模型为表征数据流、研究数据流业务特征和分析CNDS性能提供了有用工具;分析了TcP协议及其运行机制,提出了TcP应用于CNDS的优化方法。 ⑤利用OPNET网络仿真技术,建立了EMAC和TCP/IP仿真节点模型,对以太网、TCP和交换式以太网的基本特征等进行了仿真研究;依据CNDS实际承载的功能,建立了过程子网和站级网络的动态仿真模型,围绕网络延时和端到端延时等网络性能指标,对不同组网方式和应用功能下的网络性能进行了考察,得出了具有普遍适用性的结论和建议,为分析解决此类问题提供了通用方法。 ◇可接入CNDS的全网络化数字保护平台与试验系统的设计与实现①阐述了一种新架构的、能够无缝接入CNDS并具有多种运行方式的全网络化数字保护平台与试验系统的软硬设计和实现方法。提出了适用于数字保护的RTOS多任务划分方法。 ②以馈线保护测控装置为例,建立了平台的IEC 61850信息模型。以此为基础,在平台内部实现了利用SMV和GOOSE报文传输采样值和开入/开出信息,即实现了遵循IEC 61850的过程层通信,为平台接入IEC 61850系统和数字化变电站做好了准备。 ③进行了保护测量功能和过程层通信试验,验证了平台的可用性和过程层通信的可靠性,为类似设计方法在间隔层IED上的应用提供了可信依据。
上传时间: 2013-05-28
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提出一种生物信息检测系统中无线传感器网络(WSN)节点的电源设计方案。除了通过内部3.7 V锂电池,振动产生的机械能也可以用来提供能量。系统工作过程中能自动对供电方式进行选择,并完成对锂电池的充电任务。
上传时间: 2013-11-09
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淮南煤矿区地跨淮河两岸,辖有大通、田家庵、谢家集、八公山、潘集5个行政区,人口106.30万,是国家大型煤炭生产基地之一。淮南供电始于民国19年(1930年)4月,当时仅有1台7.5千瓦直流发电机发电,供九龙岗矿场地面照明。民国25年,九龙岗东西两矿,有1路1.70公里的2.3千伏送电线相联,各装1台10千伏安变压器。民国27年后,日本侵略军占领淮南,在大通、九龙岗两区建矿采煤,掠夺煤炭资源,民国32年,建成下窑(田家庵)发电所,架设经大通至九龙岗22千伏同杆(铁塔)双固路输电线,和大通、九龙岗2个变电所,以3.3千伏向矿井配电。抗日战争胜利后,民国36年4月,淮南路矿公司架设田家庵至八公山22千伏输电线。至此22千伏线路全长37.10公里,变电所4个,降压变压器11台,总容量7500千伏安。民国37年售电量1189.60万千瓦·时,主要供煤矿用电。建国后,先后对谢一、谢二、谢三矿和李咀孜矿进行勘探建井。1954年,原22千伏线路和变电所升压为35千伏供电。1958年起以110千伏电压供电。至1972年,发展成为工商业区和政治文化中心的东部地区,也升压为110千伏供电。1975年淮河北岸潘集矿区开始建设,负荷中心北移,由田家庵电厂出线跨越淮河至潘集矿区的110千伏输变电工程同时投运。1978~1982年间,淮南矿区又先后建成田家庵电厂经西山变电所至淮河北岸芦集变电所的220千伏系统。1985年,田家庵、洛河电厂装机总容量达90.10万千瓦,市内供电网相应加强,全矿区已形成主要由田家庵电厂110千伏母线和220千伏西山变电所、芦集变电所3点分片供电,以220千伏和110千伏高压配电网联合供电的格局。同时,一些大型厂矿都有自备35千伏及以上变电所,并向附近中小企业转供电,形成东部田家庵、大通两区,中部望峰岗地区,西部谢集、八公山两区,淮河北岸潘集区组成的4个公用中低压配电网络。1985年,全市最高负荷19.55万千瓦,供电量16亿多千瓦·时。其中,煤炭工业最高负荷9.34万千瓦,用电量4.99亿千瓦·时,占全市用电量的三分之一。
标签: 矿区供电
上传时间: 2013-10-12
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