Совершенствование технических средств и принципов выполнения устройств противоаварийной автоматики электрических сетей сверхвысокого напряжения

• Автор: Акинин, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 186 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ВВОДА И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН ДЛЯ МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ УСТРОЙСТВ ИЗМЕРЕНИЯ И ПРОШВОАВАРИЙНОГО УПРАВЛЕНИЯ В ЭНЕРГОСИСТЕМАХ.

1.1 Постановка задачи

1.2 Анализ изменения ортогональных составляющих входного сигнала.

1.3 Способы усреднения значений амплитуды сигнала, восстановленного по ортогональным составляющим.

1.4 Определение перерасчетных коэффициентов амплитуд входных сигналов

1.5 Восстановление измеряемых величин тока и напряжения

1.6 Алгоритмы формирования технологических параметров для задач измерения

и противоаварийного управления в энергосистемах.

1.7 Аппаратные и программные средства разработанного модуля аналогового ввода с сигнальным процессором.
1.8 Выводы к первой главе
ГЛАВА 2. СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ УСТРОЙСТВ ПРОТИВОАВАРИЙНОЙ АВТОМАТИКИ ЛОКАЛЬНОГО УРОВНЯ
2.1 Состав задач противоаварийной автоматики воздушной линии ПА ВЛ.
2.2 Фиксация отключения воздушной линии электропередачи
2.3 Фиксация перегрузки линии или группы линий электропередач
2.4 Ликвидация асинхронного режима в энергосистеме.
2.5 Ограничение повышения напряжения на воздушных линиях электропередач
2.6 Выводы ко шорой главе
ГЛАВА 3. ЗАДАЧА АВТОМАТИЧЕСКОГО ОГРАНИЧЕНИЯ
ПОВЫШЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ.
3.1 Традиционные средства автоматики ограничения повышения напряжения
3.2 Принципы организации функционирования задачи автоматического ограничения повышения напряжения с учетом кумулятивного эффекта.
3.3 Структура программнотехнических средств микропроцессорной автоматики ограничения повышения напряжения АОПНМ
3.4 Аппроксимация вольтвременной характеристики.
3.5 Испытания устройства АОПН.
3.6 Выводы к третьей главе
ГЛАВА 4. АВТОМАТИКА ФИКСАЦИИ ОТКЛЮЧЕНИЯ ЛИНИИ.
ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ.
4.1 Место устройства автоматики фиксации отключения линии в решении задач АПНУ.
4.2 ФОЛ на основе дифференциального токового пускового органа.
4.3 ФОЛ на основе дифференциального органа активной мощности
4.4 ФОЛ на основе фиксации полного сброса активной мощности.
4.5 Предложенный алгоритм ФОЛ на основе контроля электрических параметров контроля значений тока через выключатели
4.6 Предлагаемая структура программнотехнических средств для реализации задачи ФОЛ.
4.7 Выводы к четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БРБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Анализ частотной погрешности восстановленного сигнала.
Приложение 2. Анализ способов усреднения восстановленного сигнала.
Приложение 3. Анализ частотной погрешности восстановленного сигнала при
вариации числа выборок за период.
Приложение 4. Аппроксимация ВСХ автотрансформаторов напряжения 0 кВ на основе табличных значений ГОСТ .
Приложение 5. Фрагменты программной оболочки удаленного доступа к устройству АОПНМ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


I подобной архитектурой. В то же время при разработке устройств ПА в институте Энергосетьпроект, напротив, ориентация делается на открытые платформы, которые следует разрабатывать в рамках известных стандартов,. Известно, что на рынке программнотехнических средств наиболее широко представлены процессорные и периферийные модули для открытых платформ, что существенно облегчает и оптимизирует выбор комплектного оборудования. Однако анализ отечественного и зарубежного рынка таких средств показал, что модули аналогового ввода переменных токов и напряжений с функцией формирования ортогональных составляющих отсутствуют. МАВСП в виде плат стандартов i и 4, и этим проблемам посвящена часть настоящей работы. Измерительные преобразователи, реализующие фильтрацию с помощью разложения Фурье с целью вычисления ортогональных составляющих переменных токов и напряжений, являются неотъемлемой частью современных устройств РЗ и ПА. К настоящему времени на уровне нормативных положений определены частоты выборки мгновенных значений сигналов, используемых в ортогональных преобразованиях. Гц, количество точек дискретизации. С другой стороны, для схемотехнической реализации интервала дискретизации характерно использование кварцевых генераторов и делителей частоты, обеспечивающих формирование сигналов запуска аналогоцифрового преобразователя АЦП. Принципиально возможны два режима работы АЦП с фиксированным числом выборок на периоде основной гармоники преобразуемого колебания, т. При фиксированном числе выборок на периоде сигнала упрощается обработка данных, что и является основной причиной применения такого преобразования в некоторых устройствах релейной защиты и противоаварийной автоматики РЗ и ПА. Однако корректное отслеживание текущей частоты сигнала возможно только в установившихся режимах. АЦП начинает выполнять свои первые выборки, условие однозначно не будет выполняться. Потребуется некоторое время для так называемого захвата частоты. Аналогично, погрешность в преобразовании будет наблюдаться при скачкообразном изменении фазы колебания, вследствие короткого замыкания в электроустановке. При фиксированной частоте выборки от цифровой системы не требуется слежения за фактическим периодом преобразуемого сигнала, что упрощает реализацию работы АЦП, но усложняет последующую обработку его выходных данных. Необходимо отмстить, что все дальнейшие рассмотрения будут отнесены к данному режиму работы АЦП. АЦП соответственно, количество выборок на интервале сканирования. Частота выборки АЦП, как правило, подбирается близкой к максимально возможной для данного АЦП частоте, чтобы свести к минимуму возникающую разницу во времени сканирования большого числа каналов. Использование кварцевого генератора для формирования тактов запуска АЦП во многих случаях характеризуется некоторым рассогласованием по равенству частоты дискретизации сигнала и частоты запуска АЦП. Формирование частоты с запуска АЦП осуществляется путем деления частоты имеющегося кварцевого генератора на целочисленный коэффициент . Тк период меандра кварцевого генератора. Ык. На основании выше изложенного можно говорить о том, что практически невозможно обеспечить точное равенство даже при одной неизменной номинальной частоте измеряемого сигнала. Так же немалый интерес представляет вопрос о частотной погрешности ортогонального преобразования изза отклонения частоты в системе от Гц. Как эти обстоятельства сказываются на основной характеристике измерительного преобразователя ИП точности оценки модулей и углов электрических величин является предметом рассмотрения данной работы. Главное внимание уделяется результатам исследований и разработки автором ИП модуля аналогового ввода с сигнальным процессором МАВСП, реализующего один из алгоритмов фильтрации Фурье. Мгновенные значения входных токов и напряжений, фиксированные в виде отсчетов АЦП, подвергаются в преобразователе обработке, цель которой выделить составляющую сигнала промышленной частоты и представить ее в виде вещественной и мнимой части комплексного числа.