1.5同期算法
同期是一項可靠性要求極高的操作。誤動時的大角度合閘會給發(fā)電機及系統(tǒng)帶來很大的沖擊,降低發(fā)電機的使用壽命,或是帶來系統(tǒng)的振蕩及解列。而延誤第一次最佳同期時期也是要盡量防止的。因此必須考慮高可靠性、高精度、多級閉鎖、快速的控制算法與措施。
從裝置可靠性上考慮,有的廠家采用雙微機控制的方式,是一種好的思路。也可用硬件上的其它方法。算法上多重化計算及閉鎖也很重要。
計算方法大體有兩種,一是硬件整形脈沖比相的方法,一是通過采樣點比較幅值和相位的方法。兩種方法各有利弊,互相配合能產生完善而穩(wěn)定的效果。
常規(guī)采用的通過實時采樣點作幅值矢量差來推算相角差的方法有如下3個原理性缺陷:1、兩路輸出幅值不同時,直接計算誤差大;2、因為兩路電壓的頻率不同,同步采樣點的差并不是實際幅值的差,原理上有誤差;3、分析一下下面公式,
上式第一項是兩個電壓波形直接疊減后的波形包絡線,常規(guī)算法就是對該項的預測。由上式可清楚看出其是按正弦波形變化的,不是線性預測。大頻差時預測算法會帶來誤差。
采用直接計算相角差的方法可以叫做直接法,頻差固定時,相角差的變化是線性的,預測容易的多,也更加準確。預測算法采用最小二乘法抗干擾性能會大大提高。測點間距、擬和數(shù)據(jù)窗的推移等都需要根據(jù)實際情況確定。另外對與調幅、調頻同時進行的發(fā)電機并網(wǎng)同期,其預測算法就是一個二階甚至更高階的問題,要采用微分、積分等算法。
2 電壓無功綜合自動控制
2.1VQC控制特性及控制模式的思考
相對于同期合閘,VQC則是一個時刻運行的、以整個變電站為對象的、相對慢速的一個控制系統(tǒng)。其控制策略復雜,對出口的實時性要求不高,但對閉鎖的響應要求快速、完備。
現(xiàn)有站內VQC實現(xiàn)方式基本有3種:后臺軟件VQC、主控單元網(wǎng)絡VQC、獨立硬件的VQC[2]。
后臺軟件VQC:將控制策略全部放在后臺監(jiān)控主機中,通過間隔層的測控單元獲取數(shù)據(jù),微機中VQC軟件根據(jù)實時數(shù)據(jù)判斷并發(fā)控制命令,由相應測控單元執(zhí)行。優(yōu)點是人機界面友好,方便調試和維護。
主控單元網(wǎng)絡VQC系統(tǒng):將控制核心下放到間隔層,由單獨的CPU完成,但其IO的輸入輸出仍由間隔層IO測控模塊完成。優(yōu)點網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的得到更直接了一層,閉鎖的速度較第一種方式快了一些。但界面一般較差,維護和設置不會太輕松。
獨立硬件VQC系統(tǒng):不依賴其他裝置,本身溶輸入輸出與策略判斷為一體。好處是閉鎖的速度最快,從閉鎖的角度講可靠性最高。但問題是需要重復鋪設大量的電纜,信號重復采集。
現(xiàn)在的問題是:用戶選擇時,既覺得獨立硬件的VQC系統(tǒng)造價高、多拉電纜,又擔心網(wǎng)絡型VQC產品的可靠性:VQC對對閉鎖的速度要求高。網(wǎng)絡型VQC的問題是,當發(fā)出控制出口命令后,這時發(fā)生可主變保護或電容器保護動作等需閉鎖的情況,無法彌補這個時間差。
換一個思路思考:把控制策略放在PC機中,而把閉鎖策略放在相應的測控單元中。即后臺控制+閉鎖,間隔層閉鎖。通過軟PLC功能將需要的閉鎖條件輸入IO裝置中,對后臺發(fā)來的控制命令不是即刻執(zhí)行,而是通過自身的閉鎖邏輯檢查,出口條件滿足才能出口,這樣既保證了實時的閉鎖速度,又保證了后臺策略的豐富。