低频减载装置研究

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1、天津大学硕士学位论文低频减载装置研究姓名：徐广腾申请学位级别：硕士专业：电气工程指导教师：张艳霞;刘世明20080201中文摘要大电网、大机组和高电压是现代电力系统的重要特征，其可靠性和经济性得到显著提高。但是，频率崩溃的危险是始终存在的，并对电力系统的安全稳定运行造成了很大的影响。目前，防止电力系统频率崩溃事故的措施之一就是采用低频减载和解列装置。电力系统“三道防线”概念的提出，更增强了低频减载设备的地位。我国在五十年代就使用了低频减载设备。近年来随着电力技术和微机技术的发展，微机型低频减载设备在

2、电力系统中得到越来越广泛的应用。其中集中式微机低频减载装置的发展势头更迅猛，市场十分看好。本文研究了电力系统频率特性和频率偏差的影响。有功功率和频率是相互影响的关系，而频率偏离了合理范围后对电力系统和用户的危害是很严重的。低频减载装置正是利用切除有功负荷来达到稳定频率的目的。本文设计了一种基于数字信号处理器(DSP)和微处理器(MCU)的集中式低频减载装置，详细说明了该装置的软硬件方案和低频减载控制逻辑。其中，频率计算是本装置的核心部分。本文采用了过零点测频。由于本装置采样间隔是固定的，因此计算的相

3、量势必受到频率变化的影响。为了消除这种影响，本文提出了一种自适应相量算法，并进行了Matlab仿真。仿真结果说明该算法是满足工程需要的。本文所开发的装置在国家继电器质量监督检验中心(NCQTR)通过了静模测试，在华北电科院(NCEPRI)通过了实时数字仿真系统(RTDS)试验测试，并已在现场获得应用。关键词：低频减载；频率特性；频率偏移；自适应相量；DSP；RTDSABSTRACTLargepowergrids，largecapacitygeneratorsandextra-highvoltages

4、areimportantcharacteristicsofmodernpowersystem．Itsreliabilityandeconomicalefficiencyhavebeensignificantlyincreased．However，thedangeroffrequencycollapsealwaysexists，andhasagreatimpactforpowersystemrunning．Atpresent，oneofthemeasuresadoptedtopreventfreque

5、ncycollapseofpowersystemisloadingsheddingforunder—frequencyequipment(LSUF)andseparationdevices．Theconceptof”three—delense—lines”hasbeenproposed．andthisenhancesthestatusofLSUFequipments．ChinahasusedtheLSUFequipmentsincethe1950s．Inrecentyears，alongwithth

6、edevelopmentofpowersystemandcomputertechnology，computer—LSUFequipmentshavebeenusedinawiderrange，amongwhichn[1icroprocessor—basedLSUFequipmentsaremorerapidlydeveloped，andhaveagoodprospectivemarket．Thispaperstudiestheimpactofthefrequencycharacteristicsan

7、dfrequencyoffsetofpowersystem．Theactivepowerandfrequencyhaveaninteractionalrelationship，SOfrequencydeviationfromareasonablerangewillcauseaveryseriousresulttothepowersystemandtheusers．LSUFdevicesareusedtocuttheactiveloadtoachievethepurposeofstablefreque

8、ncy．Inthispaper，acentralizedLSUFdevicebasedonDSPandMCUisdesigned，withadetaileddescriptionofthehardwareandsoftwareprojectsandLSUFcontrollogic．Thefrequencycalculationisthecoreofthedevice．Inthispaper，thezero—crossingfrequencymeasurementisa