电力系统暂态的并行仿真

电力系统暂态的并行仿真一、成果简介“电力系统暂态的并行仿真”主要研究三相不对称电力系统中暂态过程的数字仿真。本成果主要分以下几部分：1、建立对称分量座标系统中三相不对称电力系统的稳态数学模型；2、编制三相不对称电力系统的潮流计算程序；3、建立αβ0座标系统中三相不对称电力系统的暂态数学模型；4、编制三相不对称电力系统的暂态过程数字仿真计算程序；5、运用并行计算技术实现三相不对称电力系统潮流的并行计算；6、运用并行计算技术实现三相不对称电力系统暂态过程数字仿真的并行计算。二、应用范围本项研究的成果可广泛用于发电厂的运行管理、事故预想、事故分析；电力系统，特别是三相不对称电力系统的运行管理、事故预想、事故分析。本项成果已在安徽平圩发电厂、安徽淮南地区电力系统、陕西宝鸡地区电力系统等使用。超高压输电系统中可控串联补偿的控制系统研究一、成果简介“超高压输电系统中灵活交流输电（可控串联补偿）技术”中可控串联补偿的控制系统研究分为三部分：1．可控串补控制策略的研究，主要研究复杂、非线性大电力系统中可控串补的控制策略，提高这种系统的暂态稳定性和抑制其机电振荡。2．可控串补数字仿真的研究，主要研究如何运用现有的仿真软件实现可供工程应用的复杂电力系统和可控串补器件级模型的数字仿真技术。3．可控串补物理模拟的研究，主要研制可控串补及其控制系统的物理模拟，并运用所研制的模拟装置进行相应的试验。本项研究成果包含三部分：提出了一种全新的、可有效提高电力系统暂态稳定性的可控串补控制策略——神经网络广义逆系统控制策略；提出了一套完整的、可满足工程实践要求的复杂电力系统和器件级可控串补装置的仿真模型；研制了一套可模拟可控串补及其分层控制系统各种动态特性的物理模拟装置。二、应用范围神经网络广义逆系统控制策略不仅可用于电力系统中可控串补的控制，而且可用于其它控制，如机器人控制。复杂电力系统和器件级可控串补装置的仿真模型以及可控串补及其分层控制系统的物理模拟都可用于今后的其它有关研究。WFBZ-01型微机发电机变压器组保护装置一、成果简介WFBZ-01型微机发变组保护装置是电气工程系和南京电力自动化设备总厂联合为大型发电厂研制的新一代全数字式保护装置，其保护配置达40余种。保护采用多种智能创新技术使性能处于九十年代国际领先和先进水平。WFBZ-01型发电机变压器组微机保护装置是国内目前性能最完善、技术最先进的装置，先后荣获了1999年国家“九五”重点推广项目(编号99020322A)、1999年国家科技进步三等奖、1996年国家教委科技进步一等奖、1994年国家教委科技进步二等奖（阶段成果)、1998年南京市科技成果向生产力转化优秀项目等奖励。该装置目前在大中型机组保护中市场占有率达90％以上，总产值已达1.6亿元人民币。在电力部门对全国同类型装置的历次动模试验中，该装置性能始终保持第一。特别是在今年山东省电力局和电科院为聊城电厂60万千瓦发电机组保护选型进行的动模试验中，该装置击败了国内厂家和ABB公司，一举中标，从而成为国内第一家将在60万千瓦机组上真正使用的微机保护装置。二、技术指标满足600MW发电机变压器组的保护配置和性能指标要求。三、应用范围各种发电机变压器组、单独的发电机、单独的变压器、大型电动机、调相机、电抗器短引线等设备的保护。MFC2000型微机厂用电快速切换装置一．成果简介MFC2000型微机厂用电快速切换装置，是针对厂用电切换需求而开发的新一代产品。发电厂中，厂用辅机通常都具有工作电源及备用电源，在启动、停机、消缺及工作电源故障等情况下，必须进行厂用电源切换。由于厂用电切换过程是一个复杂的机电动态过程，特别是在事故切换过程中，各电气量如电压、电流、频率、相角、转矩等将发生快速变化，如果切换不当，将造成切换失败或设备损坏，对机组的安全经济运行十分不利。MFC2000型微机厂用电快速切换装置是针对上述问题，并结合电厂各种切换要求的基础上研制的。装置具有正常切换、事故切换、不正常切换等切换功能，在切换实现方式上，有快速切换、同期捕捉切换、残压切换方式，其中的同期捕捉切换为国内外首创。MFC2000型微机厂用电快速切换装置的另一显著特点，是其功能完备，且充分发挥了微机的特长。其中主要有：具备超大液晶显示屏，全中文菜单，操作极其方便。能显示电厂的一次接线图，并在画面上显示实时频率、频差、相角、电压幅值等有关模拟量及开关位置信息。具有保护闭锁、PT断线、后备电源失电、去耦合等闭锁功能。事件追忆可提供装置起动、发跳闸命令、跳闸完成、发合闸命令、合闸完成这五个重要时刻的时间、频差、相差和电压幅值。并可保存最近的十组动作信息，断电保持。切换过程录波。装置还备有打印接口，可以打印动作信息，定值信息。计算机通信接口具备RS485口及RS232双口，为将来进一步提高电厂自动化水平作好了准备。另配有上位机软件，可利用便携机通过装置RS232口进行通讯，实现动作事件、录波数据测量参数传输，定值修改，报表整理打印等功能。二．技术指标产品采用高性能单片机及超大液晶显示，具有正常监测频率、相角、电压功能，可实现正常切换、事故切换和不正常切换，具有快速切换、同期捕捉和残压切换等方式，具有低压减载、闭锁报警、事故追忆、打印、通信等功能。测量精度：频率0.02Hz，相角0.5度，幅值1%。快速切换时间：小于12ms。三．应用范围大中型发电厂厂用工作电源与备用电源间切换，以及其它工业部门，如化工、煤碳和冶金等大型企业的电源切换。发电机稳态安全运行图与应用软件包一、成果简介(1)发电机运行图简介本发电机运行图是依据同步电机理论，在原有发电机P-Q容量图的基础上，进行改进形成的一套新型的发电机运行图。本发电机运行图是针对已运行的发电机而绘制的。本发电机运行图能全面、定量、直观地描述发电机的实际运行状态。在图上可获得发电机一个工况点的8个运行参量，它们分别是：发电机有功功率P、无功功率Q、定子电压U、定子电流I、功角、功率因数cos、转子电流If及系统电压Us，所得的这些参量与表计指示读数基本一致。该图还示出了发电机稳态安全运行的范围。该图不仅可用于指导滞相运行，也可用于指导进相运行。本发电机运行图曾获电力工业部97年度科技进步三等奖。2发电机运行图软件包功能软件包是在本发电机运行图的基础上开发而成，具有两种工作模式：实时模式（即在线模式）和研究模式（即离线模式）。由于软件只简单地取发电机有功功率P、无功功率Q、电压三个量，计算出其余各参量并示出工况点在两幅图上的位置，这就可以很方便地将本软件引入调度中心的EMS系统及各电厂的MIS系统中。本软件为各级运行、管理、调度人员提供了直观有效的远程监视发电机运行状态的现代化手段，为安全运行提供了决策依据。二、技术指标(1)保证发电机运行时，定子绕组和转子绕组发热温度不超过其绝缘材料允许温度。这将由电机各运行参数（如电流、电压、功率）不超过额定值予以保证。本程序中定子电流、转子电流的限制条件为其额定值。(2)满足发电机静态稳定性要求。静态稳定性的考虑是基于发电机自动励磁调节器是无失灵的新型调节器，而且是投入状态；发电厂高压母线上接有两台及以上发电机。(3)要求定子端部铁芯发热温度不超过允许值。这个条件一般由发电机制造厂设计来保证，以制造厂产品说明书为依据。三、应用范围发电机运行图及应用软件包，用于200MW及以上容量的大型汽轮发电机组和水轮发电机组。软件包可装入发电厂实时监控系统、MIS系统、各级电力调度的EMS系统。大功率连铸中间包等离子体加热装置一、成果简介近年来，我国钢铁行业连铸比不断上升，连铸机数量不断增加，给钢铁工业带来了巨大的变化，由于连铸过程较长，大包、中包两壁及两个包的液面同时散热，使得连铸过程中钢水温降较大，为了保证连铸后期不出现低温断流现象，连铸钢水的出钢温度比模铸时普通提高30~40℃,而高的出钢温度会显著降低炉龄和包龄、增加铁耗和能耗，使钢水质量恶化。在连铸过程中由于中包内钢水温度周期性变化，使连铸拉速及二冷供水调节复杂化，铸坯组织也呈现柱状晶和等轴晶的周期性变化，有时还要出现拉漏和断流。因此，在连铸生产过程中，应尽可能稳定中包温度、降低浇注过热度，从而降低出钢温度，提高连铸拉速，提高连铸生产量和钢坏质量，提高炉龄和包龄，降低铁耗和能耗。对中包钢水进行补热调温就成为重要的工艺手段，它是连铸浇注的最后环节。等离子体加热是通过等离子体将电能转换成热能，通过传热和辐射将热能传递给钢水，从而达到加热钢水的目的。等离子体加热的主要特点是能量集中，温度高，特别适用于中包钢水流动场合，效率可达60~70%，无污染，加热功率与加热气氛可控，可起到中包炉的效果。二、技术指标通过几百包次的工业加热试验证明，使用连铸中包等离子体加热装置，可：①降低出钢温度20-30℃，基本可达到恒温浇注；②提高连铸速度30%；③降低铁耗与能耗，延长包龄与炉龄；④铸坯质量优于未加热铸坯质量。系统指标如下：加热功率：1200KW（最大），连续可调（100KW~1200KW）[35吨中包]系统总效率：不小于60%电极寿命：不小于50小时三、应用范围1、各钢铁厂连铸车间或其它高温金属液体需保温的地方；2、等离子体枪也可用于垃圾焚烧等环保产业中。四、效益分析经马钢二钢厂连铸车间2#连铸机等离子体装置运行情况分析，该装置一年净经济效益为490万元左右。啤酒厂DCS控制系统一、成果简介我国是啤酒生产大国，产量居世界第二位，目前很多中、小型啤酒厂的生产控制以手工、人工控制为主，操作工人劳动强度大，产品质量的稳定性不高，口味波动性很大，生产能耗高，为解决这些问题，开发了啤酒厂DCS控制系统。其特点如下：①根据用户的不同需求，可提供多种价位的DCS控制系统；②采用“可视控制”界面，操作人员可在计算机屏幕上直接设定发酵工艺曲线、糊化与糖化工艺曲线、煮沸工艺曲线等，界面形象直观，面向工艺人员，简单易学；③采用先进控制方法，控制效果良好，能有效防止糊化锅溢锅等现象的发生；④针对发酵罐控制中温度变量多的特点，研制了多路铂电阻测温仪器，其精度高，还可大大降低控制系统的成本；⑤全中文操作界面，可在WIN95或WINDOWSNT下运行；⑥完善的数据存贮、查询、打印功能；⑦提供快速、可靠的售后服务与升级服务。二、技术指标针对啤酒厂糖化、发酵车间生产过程，基本做到全自动控制，人工干预很少；采用智能模糊自适应控制、预测控制、专家系统等方法使控制精度与稳定性达到一个较高水平。三、应用范围各大、中、小型啤酒厂，其它食品轻工行业等。四、效益分析据江苏大富豪啤酒有限公司分析，糖化车间DCS控制系统年净效益在二百万元左右。胃肠电检测仪与数据处理软件一、成果简介胃肠疾病是日常生活中常见的多发病之一，用胃肠镜进行胃肠病检查是令人头痛的事,且容易传染其它疾病。胃肠电检测仪能通过对胃肠蠕动在人体表面产生的极微弱的电信号进行测量,得到人体的胃肠电信号,再通过复杂的信号处理,信号的时域、频域等特征,诊断出病人的状况。二、技术指标通过数千例胃肠镜与胃肠电检测仪检测结果对比,表明胃肠电检测仪的准确率为80%左右。三、应用范围胃肠不适及胃肠病检查。扭振测试分析仪一、成果简介本仪器是用测试各种旋转机械轴系数的扭转振动特性，运用FFT语分析得到各谐次对转速的变化曲线，从而确定该轴系的固有扭振频率和振幅，输入相应的参数，即可得到扭应力曲线和许用应力曲线，从而可判断轴系的安全裕度。本仪器采用随轴旋转的齿轮旁安装的磁、电传感或光电编码器输出的每转N个脉冲（函数）作为分析信号。本仪器分为数字和模拟两个互相独立的部份，进行采样，运算和FFT变换，直接求得诸如转速，总扭角振幅和各谐次振幅等数字量。因此可测得极纸转速的扭振参数。模拟部件采用通用的运放和RC滤波元件进行解调处理，可输出扭转波形的模拟电压信号，再送到其他谱分析仪进行分析。二、技术指标1、扭角振幅测量：量程0~10°，精度±1%，分辨率：1毫度2、转速测量：精度：3000转/分以下，±1转/分，3000转/分以上，±0.05%3、可测扭振的转速范围：