数字化集成保护与控制系统结构设计方案研究

介绍了一种以多功能保护控制器MPCU为核心的数字化集成保护与控制系统DIPC.DIPC适用于数字化变电站,通过非传统互感器、合并单元、以太网和多功能保护控制器实现整个变电站的保护和控制功能.其中的核心元件MPCU是一台集中式的多功能数字装置,从过程层总线接收多个设备的信息,完成变电站内全部或部分设备的保护、控制、量测等功能,并利用冗余的广域信息提高保护与控制的性能.文章着重介绍了过程层总线的配置、MPCU的功能和结构.     

数字化集成保护控制系统的实现方案

变电站数字化、智能化为站域信息共享提供了技术保障,因此开发了一种新型数字化集成保护控制(DIPC)系统。系统主要由设备层智能终端(IT)、合并单元(MU)和系统层多功能保护控制器(MPCU)三大核心部分构成,分别给出了它们的硬件架构和软件设计方案。该系统基于IEC61850标准,采用两级相量计算和保护起动判据,提高了保护的快速性和可靠性。测试结果表明,该系统可对故障作出快速、可靠的反应,其集成通信和运算能力满足保护跳闸的要求。     

基于61850规约的洛阳金谷园110 kV数字化变电站工程应用实践

基于IEC61850通信规范基础的数字化变电站,可以实现二次设备之间互操作及信息共事,并实现一次设备智能化.二次设备网络化.在洛阳金谷园110 kV数字化变电站工程实践中,监控系统采用数字化变电站特有的过程层、问隔层、站控层三层网络体系结构.各层问及同层设备之间采用国际变电站通用的IEC61850标准通信规约,采用过程层网络总线模式实现过程层设备间的数据共享、信息互通、即插即用.问隔层装置通过过程层总线获取过程层设备GOOSE信息,实现对过程层设备控制互锁及互操作功能.以GOOSE方式网络化实现10 kV母线保护、备自投、低周减载、微机防误等多项变电站二次应用.     

云广特高压工程控制系统功能分布研究

基于IEC61850通信规范基础的数字化变电站,可以实现二次设备之间互操作及信息共享,并实现一次设备智能化、二次设备网络化。在洛阳金谷园110 kV数字化变电站工程实践中,监控系统采用数字化变电站特有的过程层、间隔层、站控层三层网络体系结构。各层间及同层设备之间采用国际变电站通用的IEC61850标准通信规约,采用过程层网络总线模式实现过程层设备间的数据共享、信息互通、即插即用。间隔层装置通过过程层总线获取过程层设备GOOSE信息,实现对过程层设备控制互锁及互操作功能。以GOOSE方式网络化实现10 kV     

基于IEC 61850—9—2标准的过程总线技术研究

为了降低复杂的以及长的铜质电缆接线方式,同时为了提高通信的灵活性,IEC 61850-9-2提出了在过程层开关厂设备和间隔层保护和控制IED之间的过程总线通信网络。新的变电站通信标准IEC 61850使开发新一代变电站保护、自动化和控制以显著减少整体费用成为可能,同时也能改善不同的应用功能。随着以太网技术的发展以及电子式电流/电压互感器、     

智能配电变电站集成保护控制信息共享分析

分布式新能源的大量馈入及用户供电质量的提高要求智能配电变电站提供更加灵活、快速、可靠的保护与控制功能.跨间隔信息的实时共享融合能有效提高变电站的保护测控性能,但需要解决过程总线站域保护控制信息交换的高度实时性和稳定可靠性.针对智能配电变电站站域保护控制通信的需求,基于OPNET软件仿真建模,并基于实际开发的集成保护试验平台测试了过程总线多间隔信息共享的通信特性,分析了延时原因,给出了满足实时性和可靠性要求的最大跨间隔信息共享数量,提出了跨间隔信息共享通信的改进措施.该研究结果对智能变电站站域保护控制系统的实现奠定了通信基础.     

NSC2000变电站自动化系统的原理及应用

NSC2000变电站自动化系统集变电站测量、保护、监视和控制远方信息传输于一体。通过以太网或RS485现场总线网络,将间隔层的各种保护、测控装置与站控层的后台系统、前置系统等联接起来,实现信息交换和数据共享,完成对变电站运行的自动监视和控制。     

多功能水泵电机控制器的设计

介绍一种实用多功能的水泵电机控制器,替代简单的排灌控制设备.该控制器具备手动控制、水位、时间自动控制及短路、过载、断相、三相不平衡及防盗报警保护功能.     

基于IEC 61850标准的新型集中式IED

基于IEC 61850标准的变电站自动化是一种必然趋势。站级总线、过程总线的应用对间隔层智能电子设备(IED)网络接口的实时性、可靠性有很高要求,且数量众多的间隔层IED使变电站网络接线复杂。计算机技术的快速发展使硬件的集成度越来越高,可靠性大幅度提升,间隔层设备将会向集成一体化方向发展,使设计理念为面向变电站整体功能,有利于控制、保护功能的协调并大幅度减少IED数量。提出了一种遵循IEC 61850标准的间隔层新型集中式IED方案,在1台新型集中式IED上实现多台IED所完成的功能,分析研究了其硬件方案、软件结构及内部信息交换方式等关键技术,为实施基于IEC 61850标准的变电站自动化系统提供了一种新的解决方案。     

变电站过程CAN总线时延特性分析

过程总线替代二次电缆连接是变电站自动化技术未来发展的重要趋势.采用过程总线首先需定量分析信息在网络上传输的端对端时延,判断其能否满足变电站自动化功能对信息传输提出的实时性要求.文中分析了变电站过程总线数据流特征和控制器局域网(CAN)总线网络行为,综合考虑了网络传输时延和端系统处理时延对信息端对端时延的影响,建立了变电站过程CAN总线实时性能分析模型;借鉴实时调度的基本理论和分析方法,提出了任务和信息联合调度的方法,推导出了过程层CAN总线端对端时延的解析表达式,为定量分析系统性能提供了理论依据.     

完善机组涉网控制提高电网可靠性

探讨通过完善机组涉网控制,以提高电网可靠性。对数字电液调节系统(digital electronic hydraulic,DEH)若干容易忽视的涉网功能如超速保护控制OPC、负荷快速返回FCB、汽门快关FV等进行了论述。现代化大电网发生事故,反映出电力生产、传输、电网可靠性及电力体制等问题,在普遍关注电网安全的同时,电网故障后的恢复、发电机组安全及它们与电网之间的协调,同样令人反思。文中指出设计、调试、完善相关自动保护和控制策略是改善电网稳定性行之有效的手段。     

生物质发电机组调速系统涉网功能研究及应用

针对生物质发电机组调速系统的涉网功能安全风险和性能缺陷,提出了一套完整改造方案。方案包括三方面内容：数字电液控制系统由低压透平油纯电调改造为高压抗燃油纯电调;涉网保护-超速保护控制逻辑及定值适应电网要求重新整定;一次调频控制策略按试验导则要求重新设计并与超速保护控制动作相结合。该方案既能满足电网安全稳定运行要求,又能满足电厂安全运行要求,对加强生物质发电机组的涉网安全管理工作有着重要的借鉴和推广意义。     

双数字信号处理的电流继电保护和测控装置的研制

根据微机保护系统的快速、准确的发展趋势和DSP数字信号处理芯片的特点，设计并实现了一种双数字信号处理芯片结构的电流继电保护和测控装置，提高了数据处理速度。采用双端口随机存储器实现两处理器的通信。通过每周波多点数快速傅立叶算法计算，实现对配电线路实时高精度测量、快速谐波分析等功能。微机保护算法采用了具有数字滤波功能的24点离散傅立叶变换算法，消除高次谐波的干扰，提高了电流保护的选择性和可靠性。     

LFP—981／982微机型发电机成套保护装置

介绍了ＬＦＰ－９８１／９８２微机型发电机成套保护装置的硬件组成、保护原理及功能。该装置采用带相电流制动的横差保护新原理,采用由软件调节平衡的不完全纵差保护、切换采样原理的转子接地保护及三次谐波电压比值变化量的１００％定子接地保护的新判据,包含了中小型发电机保护所需的全部功能,可构成发电机定子绕组内部故障的双重主保护。     

基于数字化采样的集中式保护装置

在IEC 61850标准基础上,提出一种基于PowerPC、数字信号处理器(DSP)、总线低电压差分信号(BLVDS)高速串行总线的数字化集中式保护方案.PowerPC硬件平台加VxWorks实时操作系统完成过程层的数字化采样和通用面向对象变电站事件(GOOSE)出口跳闸功能,DSP保护模块完成测控与保护运算功能,PowerPC与DSP之间通过背板BINDS高速串行总线进行通信.重点介绍系统方案、过程层的软硬件平台和数字化采样的实现.系统测试结果表明,基于PowerPC,DSP,BLVDS串行总线的平台方案能够很好地满足数字化集中式保护的要求.     

国外低压成套开关设备发展动向

介绍国外低压成套开关设备的两个最新发展动向,故障电弧保护和数字集成技术。阐述了故障电弧产生的因素,危害及保护措施。介绍由订成技术构成的智能空系统及保护,控制和测量等功能。     

数字式线路保护发展的认识

根据数字式线路保护在不同阶段的现场运行和维护的实践,从保护功能,可靠性,人机界面,信息处理等方面回顾总结了数字式线路保护的发展历程,并提出了一些建设性意见和建议。     

New digital control and protection equipment using multiprocessor architecture of distributed functions for power system

Control and protection of equipment in power systems generally require a high-information processing capability to cope with today's power system requirements. Then, new digital control and protection equipment have been developed using high-speed and high-precision processors. Essential requirements for the new control and protection equipment are a multiprocessor architecture of distributed functions to retain sufficient computing power (fast and high-precision operations), and flexible and expandable hardware with high reliability. In multiprocessor architecture, it is important to determine how the distributed processors share the functions. By analysis and synthesis of relaying and control processings, we divided them into six processing circuits. This paper proposes a multiprocessor architecture of distributed functions, using 32-bit floating-point and 16-bit microprocessors depending on the computational requirements. In addition a digital filter for fast sampled data is described along with performance of a digital relay.     

玉林串补控制保护功能和动态性能RTDS试验

南方电网仿真实验室采用实时数字仿真(RTDS)方法,搭建了由RTDS、串补控制保护屏柜、功放、线路保护装置等构成的闭环测试系统,对玉林串补控制保护系统的功能和动态性能进行实时闭环试验。结果表明,玉林串补RTDS闭环测试系统建模合理,满足串补控制保护功能测试要求。尽管玉林串补控制保护在整体功能上满足技术规范基本要求,但存在部分保护动作值偏大及事件信息不完善等缺陷,需在投运前整改。     

基于光电互感器的数字式母线保护

基于传统电流互感器的微机母线保护在母线发生区外故障时,常因对电流互感器饱和处理不周而引起保护不正确动作。为彻底解决电流互感器饱和对母线保护影响,开发了基于数字式光电互感器的数字式母线保护装置。对目前主流的光电互感器OET700进行充分研究后,从软硬件方面给出相应解决方案。硬件方面采用多CPU系统,将数据采集、保护逻辑、人机交互的功能分别由单独CPU处理,有效解决母差保护的资源问题。针对光电互感器无饱和、有谐波、有坏数、有削波等特点,软件方面采用比率制动、傅氏差动、坏点监测等机制,给出了相应解决方案。实际运行证明,该母差保护完全满足电力系统数字式变电站的要求。