便携式智能变电站继电保护报文测试仪的研制

针对现在使用的继电保护测试仪体积大、运算速度慢且通用性较低的问题,介绍了新型报文测试仪,测试仪使用ARM芯片并采用紧凑化的电路设计,通过以太网技术进行通信,报文遵循IEC 61850规约,实现设备的高性能与小型化,从而大幅提高工作效率。     

基于IEC61850的嵌入式合并单元的研究

随着电子互感器的出现,合并单元作为将瞬时电流电压信号以指定帧格式传送给保护、控制装置而出现在变电站通信系统中。为满足IEC 61850标准对变电站自动化系统以及智能设备所提出的互操作性、实时性和稳定性要求,提出了一种新型的电子式互感器与智能设备间的数字通信接口——嵌入式合并单元,该设备采用ARM处理器,具有高可靠性和强实时性。先从合并单元的功能进行分析,研究了基于ARM的装置的功能实现,然后研究和分析了合并单元信息模型的构建,最后简单介绍了用于装置的自我描述的SCL配置文件的基本格式。     

基于IEC61850的嵌入式合并单元的研究

随着电子互感器的出现,合并单元作为将瞬时电流电压信号以指定帧格式传送给保护、控制装置而出现在变电站通信系统中.为满足IEC 61850标准对变电站自动化系统以及智能设备所提出的互操作性、实时性和稳定性要求,提出了一种新型的电子式互感器与智能设备间的数字通信接口--嵌入式合并单元,该设备采用ARM处理器,具有高可靠性和强实时性.先从合并单元的功能进行分析,研究了基于ARM的装置的功能实现,然后研究和分析了合并单元信息模型的构建,最后简单介绍了用于装置的自我描述的SCL配置文件的基本格式.     

基于PCI的微机继电保护测试仪通信控制卡的设计及其WDM驱动程序的实现

微机继电保护测试仪作为一种高速测试装置,要求具有很高的实时性和稳定性.阐述了基于PCI总线的微机继电保护测试仪通信控制卡的硬件结构及实现方法,介绍了WDM驱动程序的特点及PCI通信控制卡驱动程序主要模块的开发,完成了整个系统的整合设计.实际应用表明:该系统有效地完成了各种继保测试试验.     

基于PCI的微机继电保护测试仪通信控制卡的设计及其WDM驱动程序的实现

微机继电保护测试仪作为一种高速测试装置,要求具有很高的实时性和稳定性。阐述了基于PC I总线的微机继电保护测试仪通信控制卡的硬件结构及实现方法,介绍了WDM驱动程序的特点及PC I通信控制卡驱动程序主要模块的开发,完成了整个系统的整合设计。实际应用表明:该系统有效地完成了各种继保测试试验。     

基于双DSP与CPLD的继电保护测试仪设计

随着微机继电保护装置的普及和技术水平的提高,对测试设备的智能化程度提出了更高的要求.本文提出了一种基于双DSP与CPLD的微机继电保护测试仪,分析了装置内高精度信号发生主控模块和人机交互模块中各硬件电路的原理及功能,概述了功率放大电路及其保护、自检电路的设计.阐述了主控模块的系统程序设计方法并定义了内部通讯协议.装置采用了嵌入式实时操作系统DSP/BIOS设计人机交互系统软件以确保监控的实时性.基于双DSP与CPLD的微机继电保护测试仪体小质轻,运行可靠,能够满足各种常规继电器和微机保护装置的测试要求.     

双数字信号处理器继电保护测试仪的设计

提出了一种基于双数字信号处理器(digital signal processor,DSP)与复杂可编程逻辑器(complexprogrammable logic device,CPLD)的微机继电保护测试仪,分析了装置内高精度信号发生主控模块和人机交互模块中各硬件电路的原理及功能,概述了功率放大电路及其保护、自检电路的设计,阐述了主控模块的系统程序设计方法并定义了内部通信协议。装置采用嵌入式实时操作系统设计人机交互系统软件,以确保监控的实时性。基于双DSP与CPLD的微机继电保护测试仪体积小,质量轻,运行可靠,能够满足各种常规继电器和微机保护装置的测试要求。     

基于背板总线的继电保护装置过程总线功能设计

设计了一种基于背板总线的继电保护装置平台架构.该方案优化装置内部数据流和配置流程,提升装置面向过程总线的通信及数据处理能力.在分析继电保护装置的功能及性能要求的基础上,提出过程总线功能设计总体架构;根据应用数据类型设计背板总线数据流和配置流程,分析以太网扩展、采样值接收与同步、报文透明传输等问题;基于IEC61850模型导出背板总线配置信息并设计下载流程.该设计方案在110 kV智能变电站主变保护测控一体化装置中得到应用,满足装置面向过程总线的功能及性能要求,现场运行结果表明该设计方案的有效性和实用性.     

嵌入式以太网技术在数字继电保护平台上的实现

介绍了基于嵌入式以太网的数字继电保护平台结构,分析了以太网介质访问的特点,讨论了嵌入式以太网在数字保护平台中的应用可行性,围绕通信的实时性提出了几种设计方案,具体包括应用令牌传送协议、应用交换式HUB、改变网络拓扑结构和提高以太网的通信速率等,从继电保护需传送数据具有的特点考虑,兼顾技术和成本的综合比较,最终选择采用令牌传送协议的通信方案,并给出了用以太网控制器CS8900实现以太网通信的硬件设计方案和软件设计流程。     

基于IEC 61850标准的微机继电保护装置

嵌入式技术发展至今,已能满足微机继电保护的各种需求。提出了一种基于ICE 61850规约通信标准的新型微机继电保护装置的设计方案。采用嵌入式ARM DSP双CPU结构,实时数据处理与对外通信可由两个CPU同时完成。硬件平台具有低功耗、速度快、人机界面友好的优点,并且提供了RS-232、RS-485、CAN-BUS、以太网或光纤通信等多种通信接口;软件设计提出了一种符合IEC 61850标准的变电站内通信系统的框架模型。     

继电保护测试仪时间测量精度检测校准装置研制及性能分析

为推进智能变电站建设,针对继电保护测试仪时间测量精度缺少验证手段导致的保护测控等关键二次设备应用和推广受影响的问题,研制了一种针对继电保护测试仪时间测量精度开展检测校准的装置。首先,分析现有方法的弊端,提出继电保护测试仪时间测量精度检测校准的整体思路,明确设计方案。其次,利用输入数据精确时间标定和精准时间的输出控制技术,实现SV、GOOSE和硬接点信号的高精度采集和输出。最后,基于动作事件生成及精确时间戳实现电力系统常见动作时间的高精度、宽量程模拟,作为继电保护测试仪测量的基准误差。试验及工程验证结果表明,新研制装置的时标精度、动作时间模拟和抗干扰能力满足标准要求和应用需求,有效解决了继电保护测试仪时间测量精度无法检测校准的行业难题,提高了检测校准能力和效率。     

智能变电站就地化保护无线接入方案设计

随着能源互联网的发展,智能电网中智能变电站得到了快速发展,继电保护装置的分布式布置已成为必然趋势。为应对智能变电站继电保护分散化布置、信息远程控制等问题,提出了基于工业无线通信技术的变电站就地化保护方案。依据变电站特点,将工业无线通信系统应用于变电站就地化保护站控层,实现对变电站现场设备监测,开发适用于变电站环境的无线通信模块,进行实验室及现场测试,试验证明该方案可实现变电站复杂环境下高可靠、实时的数据传输,为后续智能变电站就地化保护研究提供参考。     

基于嵌入式技术的微机保护装置

基于IEC60870-5-104规约,利用嵌入式ARM(Advanced RISC Machines)处理器强大的以太网通信功能和数字信号处理器DSP(Digital Signal Processor)实现微机距离保护功能。分析了ARM和DSP结构及双口RAM用于双处理器间的高速数据交换的特点。构造了距离保护的判据和算法。保护算法在Matlab仿真和试验中都验证了保护装置的可靠性、速动性、选择性、灵敏性。     

智能变电站分布式继电保护自动测试方法研究

传统变电站继电保护测试仍靠人工,现场测试需要多人协同进行,测试效率较低,且数据采集和分布式同步信号触发问题有待解决,因此,提出一种利用IRIG-B/PPS脉冲对时和基于P2P通信采集技术的继电保护分布式测试方法,并设计了一种分布式智能变电站继电保护测试装置,该装置实现了继电保护试验控制与智能变电站信号输出的隔离,使得跨区间继电保护的协同试验更加直观方便。测试结果显示,智能变电站分布式继电保护自动测试方法不仅解决了同步时延问题,还提高现场测试效率,进一步保障电网稳定运行。     

ARM处理器＋DSP构架的微机馈线保护装置的研制

基于IEC61850体系的变电站自动化系统设计思想研制了微机馈线保护装置，利用嵌入式ARM(Advanced RISC Machines)处理器强大的以太网通信功能和数字信号处理器(DSP)高效快速的处理能力实现微机保护的功能。双1：2RAM用于双处理器间的高速数据交换。装置采用双保护出口机制，有效提高了装置的可靠性。保护算法在MATLAB仿真和试验中都验证了保护装置的速动性、选择性和可靠性。     

基于EPON网络的智能变电站继电保护技术研究

相比传统电力通信网络,EPON网络能够更好地满足智能变电站通信系统要求,但是智能变电站过程层网络采用EPON技术也存在安全性、可靠性、实时性的问题,导致继电保护存在拒动的风险。针对上述问题提出了改进措施,并进行了基于EPON网络下继电保护功能的适应性研究。通过搭建基于EPON网络的智能变电站过程层继电保护动模测试平台,重点选取220 kV智能变电站的母线保护、变压器保护、线路保护为研究及测试对象,进行动模试验。试验结果表明,各类保护装置、合并单元及智能终端可通过EPON过程层通信网络实现设备间采样报文及跳闸报文的信号传输,保护装置动作性能未受影响。     

继电保护装置自动测试系统设计

分析了继电保护装置自动测试的现状和优势,针对继电保护装置研发过程中性能测试的要求和特点,介绍了一种通用的继电保护装置自动测试系统。该系统采用分布式体系结构和模块化设计思想,利用Python语言构造实时测试脚本,可实现保护装置的闭环自动测试和回归测试。通过改变配置,可以实现对常规站保护装置和数字化站保护装置的自动测试。对自动测试系统各模块的设计进行了详细说明,重点介绍了测试用例的实现方法。实际应用表明,该系统可提高研发过程中的测试质量及效率。     

基于Markov模型与GO法的智能变电站继电保护系统实时可靠性分析

智能变电站的全站信息数字化为继电保护信息的实时采集提供了基础,但是智能变电站继电保护系统可靠性的分析还停留在滞后于实时运行状态的估算阶段。以智能变电站采集实时报文数据作为继电保护系统在线监测数据,研究了继电保护装置的实时可靠性。首先从智能变电站在线监测出发,对智能变电站报文进行分类,确定继电保护装置的状态划分。然后通过Markov模型对继电保护装置的可靠性进行分析,并根据多状态的特点,使用GO法对继电保护系统可靠性进行分析,实现了继电保护装置和系统的实时可靠性分析功能。最后以某变电站线路保护系统为算例,证明了该方法为智能变电站保护系统实时可靠性的分析提供了有效手段。     

以太网在变电站自动化系统通信中的应用前景

从变电站自动化系统的分层分布式结构及其通信任务和要求出发,分析了目前现场总线技术标准过多,信息交互困难及通信控制器不易扩展,开放性、灵活性不强的缺陷。提出基于以太网的变电站自动化系统,重点论述了基于网络控制的分布式变电站自动化系统网络结构简单、设备通用、通信速率快、全双工通信等优点;特别给出了嵌入式以太网的应用模式(每个间隔层设备配置一个以太网接口、多个智能电子设备通过RS-232/485或现场总线与以太网连接、以上2种的混合模式);最后,指出采用交换式高速以太网,并使节点工作在全双工方式,能满足变电站数据传输的实时性和可靠性要求。     

嵌入式以太网在变电站自动化系统中的应用

随着微电子技术、计算机技术和通信技术的发展,变电站自动化技术正以飞快的速度向前发展。基于嵌入式以太网的变电站综合自动化技术正在成为当前研究的热点。简要叙述了常规变电站及其微机保护的发展及其特点,对嵌入式以太网运用于变电站微机保护系统以及目前流行的处理器进行了探讨和阐述,介绍了基于ARM DSP双CPU的微机保护硬件方案和软件整体方案。