基于电力专用多核异构芯片架构的低压保护测控装置设计

本文提出了一种基于电力专用多核异构芯片的低压保护测控装置的软硬件设计方案。结合电力专用多核异构芯片基本结构,描述了一体化高集成度的低压保护测控装置总体设计;面向低压多合一和备自投等装置对硬件对外接口进行了设计;阐述了软件系统架构设计以及装置功能在多核之间的分配,重点对电力专用算法、基于前置数据处理和电气参量计算的实时数据流以及外围设备访问抽象等内容进行了说明,同时对优化的多核间通信机制进行了分析。基于该芯片设计的低压保护测控装置已于某110 kV变电站低压侧完成功能和性能验证。试验结果表明该方案具有可行性。     

基于ARM的智能保护测控装置的研究

介绍了一种应用于矿井低压电网的智能化保护测控装置,该装置基于嵌入式芯片ARM LPC2292进行设计.详细介绍了它的硬件组成、功能特点、工作原理以及所采用的保护测量算法.现场运行表明该装置性能稳定,动作可靠,具有良好的推广应用价值.     

芯片化保护测控装置方案研究

为解决当前数字化变电站建设中的二次设备的复杂性、可靠性、安全性、长寿命、低成本等问题,提出了一种芯片化保护测控装置方案,用1个片上系统SOC芯片加以必要的接口、存储外围回路实现了数字化保护测控装置的功能。110 k V试点工程的展开将科研成果转化为实际应用,结果表明,芯片化保护装置整组性能及可靠性显著提升。     

基于电力载波的选择性漏电保护

分析了目前矿井低压电网漏电保护系统存在的不足,提出了基于电力载波通信的新型选择性漏电保护实现方案,介绍了装置的组成和工作原理.实验证明,该装置构成的漏电保护系统具有实时性强、选择性判断准确和可靠性高等优点.     

基于国产芯片实现多功能测控的平台改进及关键技术

多功能测控装置是电力自动化系统的关键设备,其核心芯片均依赖进口,威胁电网运行安全。针对目前适合电力系统自动控制的国产芯片选型少且部分外设芯片没有合适选型的现状,结合多业务融合的需求,提出基于国产ARM主控芯片加国产FPGA的多功能测控装置的平台改进及关键技术。首先,基于FPGA编程替代部分无合适选型的芯片配合智能I/O技术设计硬件平台。然后,基于数据共享和FPGA协作设计软件平台。再针对国产芯片制造水平的现状,提出测量精度补偿、可靠性加固及功能拓展等改进技术。最后,集成以上平台设计及改进技术研制了基于国产芯片的多功能测控装置,并通过第三方专业检测验证其性能指标满足行业相关标准要求,同时在国内变电站正式投入运行,运行情况良好。     

软PLC技术应用于智能保护测控装置的实现方案

软可编程逻辑控制器(PLC)技术是一种基于个人计算机(PC)的新型控制技术.文中提出了将软PLC技术应用于智能保护测控装置的实现方案,并提出了可行的系统架构,不仅实现了智能保护测控装置逻辑的在线编程和在线仿真,同时也实现了装置参数的在线组态.通过应用软PLC技术,提高了智能保护测控装置的逻辑实施正确性、可靠性和工程应用灵活性,缩短了智能保护测控装置的开发周期.     

电力物联网环境下的直流剩余电流检测与保护技术∗

随着电力物联网的发展,越来越多的新能源、直流负荷接入电网,给电网带来了大量的谐波及高频、直流剩余电流,因此剩余电流的检测与保护技术面临着极大的考验.首先分析了大量电力电子设备投入电网后剩余电流的变化,说明了磁调制式的直流剩余电流检测技术原理,从简化调节电路的角度出发,提出一种基于感应电压极值时间的直流剩余电流检测技术,根据感应电压达到极值的时间计算得到直流剩余电流,并对此方法设计保护阈值设定的方案,通过阈值的自适应调整,保证保护动作的可靠性与灵活性.最后,在MATLAB/Simulink仿真平台验证该方案的可行性与优势.     

小电源在110 kV变电站上网的一种实用保护解决方案

为了解决小电源上网给电网带来的诸多问题,如小电源侧保护灵敏度低甚至有时无法启动、小电源上网后变电站的供电可靠性降低等,该文提出了基于低电压保护的小电源上网的一种实用保护解决方案.该方案保护原理和配置简单,大大简化了保护整定和运行管理的难度,尤其是提高了小电源侧保护的启动灵敏度,极大地提高了上网变电站的供电可靠性,而且该方案受小电源侧阻抗变化的影响较小.在实践中证明该方案简单有效.     

基于DSP技术的新型微机线路保护装置

介绍了一种基于数字信号处理器(DSP)芯片的新型微机线路保护装置。该装置采用数字保护、测控一体化设计,可同时实现输电线路的保护、测控、操作等功能。硬件方面采用32位定点DSP芯片TMS320F2812为核心部件,系统由CPU模块、模拟量采集模块、开关量输入/输出模块、液晶显示模块、电源模块和通信接口等模块统一组成。软件方面采用DSP芯片的集成开发环境CCS开发。     

CAN通信接口设备在微电网微机保护中的应用

由于微电网由可再生新能源组成,其保护有别于传统的电网保护,需要建立一套追踪微电源动态特性以及继电器状态的智能保护系统。由于传统通信速率低,数据出错率高。本文设计了一种基于现场总线CAN的微电网微机保护测控装置。结合eCAN控制器的特点,建立了以TMS320F2812内置eCAN模块为核心的微电网微机保护测控系统。并且介绍了该系统的硬件、软件设计方案。编写了CAN通信的发送和接收程序,通过通信实验,验证了系统的实时性、可靠性和准确性。     

智能变电站GOOSE、SV共网保护测控定检维护方法研究

本文旨在深入分析过程层GOOSE、SV采用"网采网跳"结构,且在同一网络上进行数据传输的智能变电站,在保护测控装置定检校验、调试检修工作时,出现保护、测控装置收不到智能终端上送的开关设备位置状态数据等异常现象的原因,提出两种解决方案,并进行了性价比比对分析,研究设计了一种"GOOSE、SV共网的保护测控装置调试校验工作专用网络系统"。通过在保护测控装置定检校验、调试检修工作时临时将所检设备间隔过程层网络调整成专用网络系统,彻底解决定检校验、调试检修工作时开关设备位置的数据不能上送至保护、测控装置的问题。在保护传动或者调度主站、后台监控机遥控时,不用每传动或者遥控一次都跑到现场去判断开关设备位置,大大节省校验调试检修工作和一次设备停电时间,提高电网供电的可靠性,降低对社会的不良影响。     

电力通信网异地多台装置协同测试系统的研究

一般情况下,电网安全稳定控制装置、广域保护等区域型保护设备是由分部在多个厂站的多台装置共同构成的。数据采集、动作等功能分布在多个相距较远的不同地区。因此无法在同一地点实现对现场运行设备的全面测试。针对这个现状,本文提出利用现有的电力调度数据网和站间G.703的专用2M通讯通道建立远距离多台装置联合测试系统。该系统的设计与建立基于分布式全数字实时仿真(ADPSS)技术和电力通信网,从而实现对现场装置的全面测试。全数字实时仿真技术既可以模拟实际系统运行状况,又可以任意调整电源出力和负荷大小,且可在任意地点设置各种故障,并根据多台装置和一次设备实际运行状况实时调整和输出电网正常运行和事故状态下的电压和电流波形。这样既可考察电网故障或异常时多台装置协同的动作情况是否与设计一致,又可用于研究多台装置协同动作后电网的运行特性。     

首款全面国产化电力专用主控芯片“伏羲”实现量产

正经南方电网公司五年研制、多场景验证,国内首个基于国产指令架构、国产内核的电力专用主控芯片"伏羲"近期实现量产,标志着我国电力工控领域核心芯片从"进口通用"向"自主专用"转变,电力二次设备核心元器件做到了自主可控。主控芯片作为电网二次装备核心器件,涉及千万量级的电网关键装置,是电力工业控制的大脑。此前主控芯片长期为国外生产厂商垄断,严重制约我国电网核心技术的发展。     

基于嵌入式系统和CAN总线的电力配网通信管理系统的设计和实现

随着智能电网建设的推进,要求越来越多的保护装置接入电网监控。基于嵌入式系统和CAN总线的通信管理系统CM60,可以监视保护测控装置,把保护测控装置送上来的信息传给上级微机监控系统,并接受监控系统的命令。对CM60系统进行了软硬件设计,并将其应用于厦门地区电力配电网实践证明,CM60在电力配网自动化方面具有重要的工程价值和广泛的应用前景。     

关于小电源上网的一种实用保护方案

为了解决小电源上网给电网带来上网110kV变电站保护配置复杂,小电源侧保护灵敏度低甚至有时无法启动,小电源上网后变电站的供电可靠性降低等问题,提出了基于低电压保护的小电源上网的一种实用保护解决方案。从保护配置、保护动作分析、保护整定等方面进行了介绍。该方案已在实际电网中应用。     

小电源在110 kV变电站上网的一种实用保护解决方案

为了解决小电源上网给电网带来的诸多问题,如小电源侧保护灵敏度低甚至有时无法启动、小电源上网后变电站的供电可靠性降低等,该文提出了基于低电压保护的小电源上网的一种实用保护解决方案。该方案保护原理和配置简单,大大简化了保护整定和运行管理的难度,尤其是提高了小电源侧保护的启动灵敏度,极大地提高了上网变电站的供电可靠性,而且该方案受小电源侧阻抗变化的影响较小。在实践中证明该方案简单有效。     

基于ADE7758芯片的配网测控终端的设计与实现

提出了一种新型的基于ADE7758芯片的配网测控终端的设计,给出了测控终端的硬件设计、软件设计及测控原理.在配电网中,各种电网参数对掌握配网的运行状况是至关重要的.当前对配网运行电气参数的测量数据普遍较少,不能满足配网运行分析的要求.应用电能计量专用芯片ADE7758设计配网测控终端,采集数据丰富,控制功能灵活、性价比高、工作稳定可靠,具有实用性.     

一种新型微机转速测控装置设计

转速测控装置是水电站机组自动控制保护的重要设备。介绍了一种基于单片机和可编程外围芯片(PSD)的双微机、双通道、带有大屏幕液晶显示器的微机转速测控装置的软、硬件设计及应用实效。通过双通道输入信号的采样分析,应用单片机C语言及PSDSoft软件编程。实践表明设计提高了装置运行的可靠性和交互性。     

多核处理器在中低压保护测控一体化装置中的应用

阐述了多核处理器在电力二次保护测控装置中的应用。结合多核处理器基本知识和电力二次设备的典型硬件系统方案,详细描述了某嵌入式多核处理器在新一代中低压保护测控一体化装置中的设计与实现,以及基于消息机制的多核处理器间数据传输共享的方法。最后,对多核处理器在电力二次设备中的应用趋势进行了展望。     

一种具有可变箝制电压的瞬时脉冲抑制装置的设计

瞬时脉冲给电网以及电力设备带来很多极坏的影响.文中提出了一种基于具有可变箝制电压的基于瞬态电压抑制器(TVS)阵列的新型瞬时脉冲抑制装置.该装置工作在220V低压电力线上,抑制与电力线电压同极性瞬时脉冲,保护连接在电力线上的各种设备.通过结合TVS管多种击穿电压特点,一种以TVS管阵列为执行机构,以数字信号处理器(DSP)为控制器,以对电力线电压同步为基础的具有多箝制电压的新型瞬态电压抑制装置在文中提出.装置的硬件设计、基于混合数字滤波器的电压同步算法、控制算法等分别在文中介绍.最后通过仿真分析与实际测试,与基于单一箝制电压TVS管的脉冲抑制相比,得出本装置不仅能对出现在交流电波形的波峰处的尖峰脉冲电压进行抑制,而且对于交流电波形的其它处的尖峰脉冲电压也能大部分削除.