電力系統1000問之二十二彈(三)
293.什么叫靜態安全分析及動態安全分析?
答:安全分析是對運行中的網絡或某一研究態下的網絡按N-1原則研究—個個運行元件因故障退出運行后網絡的安全情況及安全裕度。靜態安全分析是研究元件有無過負荷及母線電壓有無越限。動態安全分析是研究線路功率是否超穩定極限。
從功能上安全分析分為兩大模塊:一塊為故障排序,即按N—l故障嚴重程度自動排序;一塊為安全評估,對于靜態安全分析來講就是進行潮流計算分析,對動態安全分析則要進行穩定計算分析。
294.最優潮流與傳統經濟調度的區別是什么?
答:傳統經濟調度只對有功進行優化,雖然考慮了線損修正,也只考慮了有功功率引起線損的優化。傳統經濟調度一般不考慮母線電壓的約束,對安全約束一般也難以考慮。
最優潮流除了對有功及耗量進行優化外,還對無功及網損進行了優化。此外,最優潮流還考慮了母線電壓的約束及線路潮流的安全約束。
295.調度員培訓模擬系統(DTS)的作用是什么?對調度員培訓模擬系統有哪些要求?
答:調度員培訓模擬系統主要用于調度員培訓,它可以提供一個電網的模擬系統,調度員通過它可以進行模擬現場操作及系統反事故演習,從而提高調度員培訓效果,積累電網操作及事故處理的經驗。
調度員模擬培訓系統應盡量滿足以下三點要求:
(1)真實性。電力系統模型與實際電力系統具有相同的動態、靜態特性,盡可能為培訓真實地再現實際的電力系統。
(2)一致性。學員臺的環境與實際電網調度控制中心的環境要盡量一致,使學員在被培訓時有臨場感。
(3)靈活性。在教員臺可以靈活地控制培訓的進行,可以靈活地模擬電力系統的各種操作和故障。
296.工業DCS控制系統
DCS系統是隨著現代大型工業生產自動化的不斷興起和過程控制要求的日益復雜應運而生的綜合控制系統,它是計算機技術、系統控制技術、網絡通訊技術和多媒體技術相結合的產物,可提供窗口友好的人機界面和強大的通訊功能。是完成過程控制、過程管理的現代化設備。
自動化控制事業部擁有強大的技術力量和認真負責的施工調試隊伍,能夠針對不同行業、不同項目,在充分調查了計算機技術、網絡技術、應用軟件技術、信號處理技術的基礎上,使用各種分散控制系統(DCS),高質量、高標準的完成工程設計、組態、成套供貨、現場啟動調試、性能測試及考核驗收,推出切實可行的技術方案。
系統的主要技術概述
˙系統主要有現場控制站(I/O站)、數據通訊系統、人機接口單元(操作員站OPS、工程師站ENS)、機柜、電源等組成。系統具備開放的體系結構,可以提供多層開放數據接口。
˙硬件系統在惡劣的工業現場具有高度的可靠性、維修方便、工藝先進。底層漢化的軟件平臺具備強大的處理功能,并提供方便的組態復雜控制系統的能力與用戶自主開發專用高級控制算法的支持能力;易于組態,易于使用。支持多種現場總線標準以便適應未來的擴充需要。
˙系統的設計采用合適的冗余配置和診斷至模件級的自診斷功能,具有高度的可靠性。系統內任一組件發生故障,均不會影響整個系統的工作。
˙系統的參數、報警、自診斷及其他管理功能高度集中在CRT上顯示和在打印機上打印,控制系統在功能和物理上真正分散,
˙整個系統的可利用率至少為99.9%;系統平均無故障時間為10萬小時,實現了核電、火電、熱電、石化、化工、冶金、建材諸多領域的完整監控。
˙“域”的概念。把大型控制系統用高速實時冗余網絡分成若干相對獨立的分系統,一個分系統構成一個域,各域共享管理和操作數據,而每個域內又是一個功能完整的DCS系統,以便更好的滿足用戶的使用。
˙網絡結構可靠性、開放性及先進性。在系統操作層,采用冗余的100Mbps以太網;在控制層,采用冗余的100Mbps工業以太網,保證系統的可靠性;在現場信號處理層,12Mbps的PROFIBUS總線連接中央控制單元和各現場信號處理模塊。
˙標準的Client/Server結構。MACS系統的操作層采用Client/Server結構
˙開放并且可靠的操作系統。系統的操作層采用WINDOWSNT操作系統;控制站采用成熟的嵌入式實時多任務操作系統QNS以確保控制系統的實時性、安全性和可靠性。
˙標準的控制組態軟件。系統采用IEC1131-3標準的控制組態工具,可以實現任何監測、控制要求。
˙可擴展性和可裁剪性,保證經濟性。
297.DCS與PLC的區別
PLC善于邏輯控制,如實現電氣回路邏輯控制,屬于強電設備,主要用于控制電機的開停等;
DCS長于模擬量控制,屬于弱電設備,主要用于液位、流量、溫度等模擬控制。
LC和DCS由于在早期開發時,是由兩種技術人員開發的,面向不同的控制對象。PLC主要針對于汽車制造,模擬量極少甚至沒有,開發人員主要是電氣技術人員,它用計算機的邏輯運算代替繼電器邏輯。稍晚一點推向市場的是DCS,它是由原來的儀表技術人員開發的,它在運算放大器的基礎上用計算機的模擬運算代替原來的模擬運算。這兩者所研究的內容不同,DCS首先應用在石化系統,后來兩者都想占有市場,PLC增加了模擬量的運算,DCS開發了邏輯運算。但兩者在新開發的部分都存在有一些缺陷,PLC開發的模擬量運算功能塊少,編程較為復雜,價格也比較昂貴。每一個回路大概要2300美金左右,DCS開發的邏輯運算一個與非門的運算需要幾十毫秒,而PLC只要零點幾毫秒。
關于維護,DCS的維護費用高,對接地電阻要求嚴格,經常會由于接地電阻不能滿足要求而燒壞模件。PLC對接地電阻要求不嚴格,所以維護費用比較低。
因此,如果模擬量比較多的情況,需要高級的控制方案,如:專家系統、模型控制、一定要DCS。如果開關量比較多,建議使用PLC。298.變頻器原理介紹
變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現在使用的變頻器主要采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻),先把工頻交流電源通過整流器轉換成直流電源,然后再把直流電源轉換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。變頻器的電路一般由整流、中間直流環節、逆變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器,逆變部分為IGBT三相橋式逆變器,且輸出為PWM波形,中間直流環節為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。
關鍵詞:變頻器原理樣本內容
變頻器選型:
變頻器選型時要確定以下幾點:
1)采用變頻的目的;恒壓控制或恒流控制等。
2)變頻器的負載類型;如葉片泵或容積泵等,特別注意負載的性能曲線,性能曲線決定了應用時的方式方法。
3)變頻器與負載的匹配問題;
I.電壓匹配;變頻器的額定電壓與負載的額定電壓相符。
II.電流匹配;普通的離心泵,變頻器的額定電流與電機的額定電流相符。對于特殊的負載如深水泵等則需要參考電機性能參數,以最大電流確定變頻器電流和過載能力。
III.轉矩匹配;這種情況在恒轉矩負載或有減速裝置時有可能發生。
4)在使用變頻器驅動高速電機時,由于高速電機的電抗小,高次諧波增加導致輸出電流值增大。因此用于高速電機的變頻器的選型,其容量要稍大于普通電機的選型。
5)變頻器如果要長電纜運行時,此時要采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響,避免變頻器出力不足,所以在這樣情況下,變頻器容量要放大一檔或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。
6)對于一些特殊的應用場合,如高溫,高海拔,此時會引起變頻器的降容,變頻器容量要放大一擋。
變頻器控制原理圖設計:
1)首先確認變頻器的安裝環境;
I.工作溫度。變頻器內部是大功率的電子元件,極易受到工作溫度的影響,產品一般要求為0~55℃,但為了保證工作安全、可靠,使用時應考慮留有余地,最好控制在40℃以下。在控制箱中,變頻器一般應安裝在箱體上部,并嚴格遵守產品說明書中的安裝要求,絕對不允許把發熱元件或易發熱的元件緊靠變頻器的底部安裝。
II.環境溫度。溫度太高且溫度變化較大時,變頻器內部易出現結露現象,其絕緣性能就會大大降低,甚至可能引發短路事故。必要時,必須在箱中增加干燥劑和加熱器。在水處理間,一般水汽都比較重,如果溫度變化大的話,這個問題會比較突出。
III.腐蝕性氣體。使用環境如果腐蝕性氣體濃度大,不僅會腐蝕元器件的引線、印刷電路板等,而且還會加速塑料器件的老化,降低絕緣性能。
IV.振動和沖擊。裝有變頻器的控制柜受到機械振動和沖擊時,會引起電氣接觸不良?;窗矡犭娋统霈F這樣的問題。這時除了提高控制柜的機械強度、遠離振動源和沖擊源外,還應使用抗震橡皮墊固定控制柜外和內電磁開關之類產生振動的元器件。設備運行一段時間后,應對其進行檢查和維護。
V.電磁波干擾。變頻器在工作中由于整流和變頻,周圍產生了很多的干擾
責任編輯:售電小陳
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