基于PCC的数字式转速继电器研究

发布时间：2020-06-23 10:49

【摘要】：发电机转速继电器作为水电机组保护装置的重要组成部分,其保护动作的可靠性、准确性和快速性关系到整个水电厂乃至电网的安全、稳定运行。目前水电机组使用的转速继电器主要以单片机或PLC为核心控制元件。以单片机为核心控制元件的转速继电器一般为小批量生产,元器件的检验、筛查选择等方面及生产工艺的加工处理都受到约束,可靠性较低,在运行过程中单片机可能会出现死机等现象;以PLC为核心控制元件的转速继电器虽然可靠性有所提高了,但是其测速精度较差、响应速度较慢。针对上述情况,本文采用PCC为核心控制元件,利用其独有的时间处理单元和良好的通用性,研制了一种新型数字式转速继电器。首先,根据电厂对转速继电器提出的具体要求,选定测速精度与可靠性高、集现场显示与操作功能于一体的紧凑型Power Panel 15控制器作为转速继电器的核心控制元件。对转速继电器的硬件结构进行了详细设计,测速部分采用齿盘测速与残压测速双冗余方案,既可以克服残压测速在低转速区测速不准确的问题,又能降低齿盘测速因安装工艺等造成的误差,并能利用齿盘测速回路实现蠕动监测功能,保证了测速的精度和可靠性。在残压测速回路中采用施密特触发器,利用其滞回特性来避免噪声误触发电路,提高了转速继电器动作的准确性和可靠性。其次,对转速继电器的软件进行了设计,以实现转速测量以及蠕动监测、容错及故障诊断等功能。为提高齿盘测速抗干扰性能,对其采集信号采用滑动平均法和卡尔曼滤波法进行处理,并通过仿真对比分析了二者对转速测量精度的影响。最后,对所设计转速继电器进行了实验测试,测试结果表明所设计的转速继电器既能作转速变送器使用,又能够实现蠕动监测、容错及故障诊断等功能,测速精度与可靠性高,整体性能优越。
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM561

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 王恺;;关于齿盘测速原理的探讨[J];科技与企业;2014年24期

2 邱天鹏;;浅谈水电厂常用三种转速继电器的原理及应用[J];科技致富向导;2014年35期

3 鲍曙光;乔恒新;刘璇;;SRE型智能速度继电器在旋转机械转速监控和保护中的应用[J];船电技术;2014年09期

4 夏景祥;;水电厂测速装置误动落事故闸门的分析处理[J];中国科技信息;2013年12期

5 潘熙和;严国强;李昌梅;季筱湘;;水轮机微机调速器测频方式与方法的探讨[J];水力发电;2009年08期

6 白金山;;WSX-31A/02微机转速测量装置在宋集屯水电站的应用[J];黑龙江水利科技;2008年04期

7 姜楠;赵维;;介绍一种水轮机调速器残压测频信号预处理电路[J];黑龙江科技信息;2007年21期

8 党恩魁;吴罗长;;数字式转速继电器及其实现方法[J];西北水力发电;2007年01期

9 杨焱,王永国,周怀念;卡尔曼滤波技术在齿盘测频中的研究与应用[J];贵州水力发电;2005年03期

10 王德意,王涛,李庆军;基于80C196KC微处理机的同步电机智能化转速继电器[J];继电器;2001年10期

相关博士学位论文 前1条

1 南海鹏;基于PCC的智能控制水轮机调节系统研究[D];西安理工大学;2003年

相关硕士学位论文 前2条

1 龙洋;基于PLC的水轮机调速系统的研究[D];武汉理工大学;2013年

2 冯晓;基于ARM的智能继电器测试系统的设计与研究[D];东华大学;2010年

本文编号：2727217