高壓變頻調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)的研制.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，交流調(diào)速取代直流調(diào)速己成為發(fā)展趨勢(shì)。在交流調(diào)速技術(shù)中，變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速性能和高效節(jié)能、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)而被國(guó)內(nèi)外認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式，在國(guó)內(nèi)外受到廣泛的關(guān)注。高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的繼電保護(hù)是保障變頻器運(yùn)行安全的核心和基礎(chǔ)，迄今，高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的保護(hù)功能相對(duì)薄弱，主要針對(duì)的是電力電子器件的保護(hù)，尚難以滿足高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用要求。因此，研究和開發(fā)高性能的高壓變頻調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)具有重

2、要的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的應(yīng)用前景。 本文介紹了高壓變頻調(diào)速的原理及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用情況，然后綜述了國(guó)內(nèi)外高壓變頻器以及相關(guān)保護(hù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向。 在介紹了三電平高壓變頻調(diào)速器主電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，針對(duì)三電平結(jié)構(gòu)高壓變頻器的特點(diǎn)及其可能出現(xiàn)的故障情況，提出了一套完整的高壓變頻保護(hù)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，可對(duì)輸入變壓器、直流回路、逆變器等各部分實(shí)現(xiàn)全面有效的保護(hù)。文中詳細(xì)論述了保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案、

3、功能配置特點(diǎn)以及基本保護(hù)原理。 根據(jù)高壓變頻調(diào)速保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用要求，進(jìn)行了硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中提出了分層式的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，文中介紹了下層機(jī)DSP平臺(tái)的選型和特點(diǎn)，對(duì)主要外圍插件，如交流變換插件、直流變換插件、開入轉(zhuǎn)接插件和保護(hù)開出插件等的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和電路原理做了較為詳實(shí)的闡述。 由于高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且涉及工頻交流、直流以及變頻交流等多種不同性質(zhì)的電氣量信號(hào)，因此其保護(hù)功能配置與實(shí)現(xiàn)方法與傳統(tǒng)電力設(shè)

4、備保護(hù)存在較大差異。根據(jù)這一特點(diǎn)，論文對(duì)高壓變頻保護(hù)原理的實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了系統(tǒng)研究，特別是針對(duì)輸出側(cè)頻率具有時(shí)變性的特點(diǎn)，提出了“變數(shù)據(jù)窗傅式算法”，以解決在變頻情況下基頻分量的計(jì)算問題。論文介紹了“變數(shù)據(jù)窗傅式算法”的基本原理，以及工頻交流、直流、序量等主要參數(shù)的計(jì)算方法。 為了提高了程序的可靠性和可擴(kuò)展性，增強(qiáng)程序的可移植性和可讀性，在保護(hù)系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)中采用了基于保護(hù)邏輯框圖的模塊化設(shè)計(jì)方法，使得保護(hù)軟件具有結(jié)構(gòu)清晰、維護(hù)方