基于IPv6的配电物联网通信单元设计

国家电网有限公司2019年提出"三型两网、世界一流"战略目标,但是当前台区仅具备配电变压器附近各类电气设备监测功能,从配电变压器出线到用户之间的低压配电网仍然缺乏智能监测管控手段,用户用能信息感知不及时。同时在网络部署结构上无法支撑综合能源服务、数据运营等新业态发展。因此,在配电台区侧提出一种配电物联网通信单元技术方案,基于轻量级物联网操作系统、IPv6高速载波芯片、即插即用组网等技术,研发物联网通信单元,解决低压电力设备通信协议不一致、无统一的IP地址、调试运维困难等问题。最后在某配电室开展试点应用,全面验证了方案及设备的可行性,结果表明物联网通信单元在设备在线率、数据采集成功率方面均具备批量应用能力。     

基于ARM处理器的供电监测装置设计

供电监测监控装置作为工矿企业重要的测控装置,特别是目前煤矿供电系统井下层级较多、通信协议繁杂且供电环境恶劣等情况,本文设计了一种具有RS-485接口的多协议监测装置。本文以ARM处理器为基本控制单元,给出了该装置的总体结构,详细介绍了装置的软、硬件设计方案。通过对核心处理器进行协议测试和接口调试,验证了该装置可对两种及以上协议进行数据监测,该馈电设备的设计方案可以为厂矿井下供电监测系统提供支撑,有效提高了数字化矿井的安全监控能力。     

UPFC换流阀模块测试装置的研制及应用

针对新兴的统一潮流控制器(UPFC)工程的分级调试,提出一种自动调试的方法,设计了一种测试装置,专门解决换流阀子模块的工程调试。测试装置由测试管理单元和测试执行单元两部分组成,测试管理单元通过内部分布式总线控制测试执行单元,是测试的核心;测试执行单元包括阀控模拟模块、采集模块和能量控制模块。阀控模拟模块模拟阀控装置的通信协议,控制子模块进行功能测试同时进行状态监测,采集模块采集子模块相关的电压状态,能量控制模块给换流阀子模块进行供电,用于测试子模块的充放电逻辑;测试管理单元配置测试执行单元模拟的阀控协议、子模块的拓扑结构等参数以控制测试的功能和流程,测试管理单元结合采集信息和通信状态信息共同辅助进行测试判断,测试结束给出完整的报告,完成UPFC换流阀子模块的自动调试,工程实际表明该方法完全适用于现场验收测试以及出厂调试的需要。     

数据采集实验装置的制作和调试

开篇即提出开展单片机实验课程的必要性,进而详细介绍了基于单片机的数据采集实验装置的制作和调试以及数据采集实验的设置。     

基于虚拟仪器技术的电能质量校准装置

研究了虚拟仪器技术在电能质量校准装置中的应用,介绍了该校准装置的功能原理、系统的硬件结构、测试软件的设计思想,以及应用LabVIEW软件的实现方法.该装置由任意波形发生器、功率放大器、数据采集系统、控制计算机及LabVIEW软件平台组成,通过软件控制产生标准的校准信号,并由数据采集系统监测输出信号的变化.该装置可用于校准和检定电能质量测试分析仪.实践证明,采用虚拟仪器技术开发的校准装置具有友好的用户界面、自动化程度高、便于操作、设备可靠、准确度高等特点.     

基于DCS的控制系统试验与分析软件设计

根据控制系统试验与调试的需要，设计了一套基于DCS的控制系统试验与分析软件。软件从两种典型的DCS-INFI-90和MACS中进行数据采集，根据采集的数据对控制系统进行分析、优化。现场使用表明，该软件能有效缩短控制系统的调试时间，提高控制系统的运行水平。     

安全监控和数据采集系统升级在线调试技术研究与应用

已投运安全监控和数据采集(SCADA)系统升级在线调试有一定技术难度和要求.介绍了已投运SCADA系统升级需要调试的内容,以及对基于不同的变电站远动装置,数据终端(RTU)装置与综合自动化系统的不同的调试特点,提出了相应不同的调试方法.各种调试方法在上海市电力公司浦东供电公司得到了有效使用.     

继电保护测试系统组态软件的应用

介绍了组态平台的基本思想,并将组件技术应用于继电保护测试软件中,提出了基于组态的继电保护测试软件平台的构架方案的设计。详细阐述了该系统的逻辑模型、框架设计、结构设计、及功能组态的设计方案。通过模拟实验表明,该软件平台提高了继电保护测试软件二次开发的快速性和高效性,增加继电保护软件产品的稳定性。对继电保护测试软件有重要的现实意义和良好的应用前景。     

基于Modbus协议的数据采集系统上位机仿真软件设计

为适应煤矿采掘设备多功能一体化、智能化的发展,建立了一种基于Modbus通信的数据采集系统。针对数据采集系统难以脱离整机调试,且通信数据不直观的特点,开发设计了上位机仿真软件,为数据采集系统调试、检验提供了便捷的手段。     

智能变电站中在线监测系统设计

结合220 kV智能变电站对站内设备进行在线监测的需求,提出建立基于IEC61850 标准的全站统一平台在线监测系统的技术方案,对各在线监测装置前端数据采集输出进行规范,即将前端数据统一为4～20 mA标准电信号或经就地监测单元处理为可接入集成智能组件的信号.建立了由智能单元和监测单元组成集成智能组件的智能设备模型,并...     

电力系统实时相角监测系统动模试验研究

介绍了一种新型电力系统实时相角监测系统及其动态模拟实验结果。实时相角监测系统由参考相角测量装置、相角测量装置、调度端计算机和通信系统构成 ,实现了全网集中相角监视。构造了 3机动态模拟实验系统 ,对实时相角监测系统进行了全面的测试 ,包括正常工况、短路和低频震荡 ,验证了实时相角监测系统在动态情况下所有相角测量装置录波的启动、录波数据的传递等 ,实验结果令人满意     

基于LabVIEW的单回路液位控制系统的分析与设计

工业生产过程中对于被控对象液位监测通常是整个控制系统不可缺少的重要环节。本设计是基于GK0601实训平台,利用DAQ设备与单容水箱控制平台相连,用LabVIEW虚拟仪器编程设计控制界面,并可实时监视与调节系统液位,最终使控制目标液位保持动态稳定。硬件系统是由电磁阀、压力变送器、射流式自吸泵、数据采集卡USB6221、智能仪表NHR5330等设备构成;软件平台是基于LabVIEW搭建而成。通过实验调试与监测,整个系统结构合理、运行良好、程序优化、性能稳定、便于推广。     

利用以太网和ATM技术实现电网运行状态实时监测

针对当前电力系统动态安全监控系统中相角测量装置(PMU)数据传输时延大、系统规模有限的现象，利用计算机网络在数据传输中的准确性和高波特率性，采用以太网和异步传输模式(ATM)相结合的方式，通过全光纤通道，构建了一套高实时性的全网相角信息实时传输通道。在工程中，该系统实现了一个周期上传一次数据，从而可实现在PMU广域测量数据基础上对电网的运行状态进行实时监测。     

电网相量同步测量技术及应用

为动态监测全网,分析了常规电网监测系统的缺陷,介绍了基于GPS(全球卫星定位系统)和现代通信技术的全新电网监测和控制手段——全网相量同步动态监测技术和系统,包括该系统中相量测量装置的设计原则、核心算法、系统通信方式的选择等关键技术及其应用前景,重点阐述了该技术在系统动态过程监测、不稳定预测、系统状态估计和失步保护与故障定位等方面的应用。基于电网相量同步测量技术的动态监测系统,改变了常规电网监测系统的状态估计和控制方式,提供了直接电网监测和控制的依据,提高了整个系统的可观性。调度员可实时观察到全网各节点间相角差的变化情况,并作出调度和稳定控制策略。它在电网监测和安全稳定控制上开辟了一个新的领域,在电力系统的动态分析中有很大应用前景。     

同步相量测量装置校准器参考相量计算方法

电力电子设备的广泛应用导致电力系统逐渐出现了新的稳定性与可靠性问题,亟需高精度实时测量与感知技术,为解决上述问题提供数据基础。作为最有效的动态监测手段之一,同步相量测量装置(PMU)的测量精度至关重要。提出了一种PMU校准器的参考相量计算方法,为PMU测试提供校准参考值。该方法分析了电力系统典型静动态信号特性,建立了基波相量通用信号拟合模型,可表征PMU测试标准中除阶跃测试外的所有静动态测试信号。提出了基于非线性拟合的相量幅值、相角与频率迭代求解方法,并根据所得频率提出了基于最小二乘法的频率变化率计算方法。进一步,分析揭示了迭代初始值、计算时间窗长和拟合阶数对计算精度的影响及其设置方法。仿真与实验测试结果表明,该方法精度至少比标准规定的精度要求高1个数量级,可用于PMU的测试与校准。     

面向智能运检管理的变电站三维实时监测展示系统开发与应用

变电站三维实时监测展示系统基于Bentley Navigator三维检视平台和i-Model技术,在三维模型基础上,集成设备在线运行监测系统、辅助控制系统、视频监控系统的实时数据,在虚拟现实的环境中,实现了变电站静态数据和动态数据的综合展示,可实时展示、监控关键设备的运行状态、动态数据及运行数据发展趋势,为变电站智能运检提供了可行的实施途径。     

500 kV变电站综自仿真调试系统开发

针对500 kV变电站日常运行维护中存在的实际难题以及监控中心等主站系统调试和验收存在的困难,本文提出了构建500 kV变电站综合自动化仿真调试系统.介绍仿真调试系统技术原则、总体设计、软件主要功能模块的实现和系统主要功能.首次实现1台计算机同时模拟多达16个厂站多种传输规约不同型号的IED设备,实现海量数据测试、保护事件模拟重演、规约测试以及报文解析等功能.实际应用效果表明:系统运行稳定、仿真模拟效果逼真度高,为500 kV变电站运行维护、新建监控中心等主站系统调试和验收提供一种新思路和新方法.     

山东电网广域实时动态监测系统

基于同步相量测量技术的电网实时动态监测系统能在线监测系统动态过程的全貌.山东电网广域实时动态监测系统(WAMS)使用国产"北斗一号"卫星导航系统为同步相量测量单元(PMU)提供备用授时信号,并采用可观性分析和同调性分析相结合的方法,对电网进行布点规划.电网广域实时动态监测系统主站为双机双网结构,采用Unix服务器.给出了拓扑结构图.对主站的基本功能(动态监视、在线低频振荡监视、扰动识别、与EMS互联、Web发布)及动态监测的可视化处理和特点进行了叙述.     

上海西郊变电站STATCOM的性能测试及试运行情况

上海西郊变电站静止同步补偿装置(STATCOM)由链式逆变阀、开关柜、静发变、就地控制/监测/保护/电源柜、水冷系统、控制台等组成。它采用集成门极换向晶闸管(IGCT)功率器件,以三相大功率电压逆变器为核心,具有恒无功和恒电压2种运行方式,具备快速的电压动态支撑能力。文章介绍了阀相关设备的单体调试、分系统调试、系统调试和性能测试。测试表明,STATCOM响应时间小于40ms,无功输出为-36~ 50Mvar并可连续调节。西郊变电站STATCOM经过半年的试运行,主要指标基本达到了设计要求。     

广域型保护控制设备分布式协同测试技术研究与应用

安全稳定控制系统、广域保护等区域电网保护控制系统是保障电网稳定运行的重要手段。由于传统测试方法难以于装设现场实现广域型保护控制设备动态性能测试,因此,提出了基于实时仿真的分布式协同测试方法。通过融合全数字实时仿真装置(ADPSS)、电力调度数据网、基于GPS/BDS的卫星对时系统以及规约转换等多种技术,研究分布式协同测试主站、数据接口装置以及测试终端等关键部件,深入分析了协同测试的工程应用流程。以新疆某地区电网外送功率断面安全稳定控制系统为例,完成现场远程联调测试,验证异地多台保护控制装置运行的动态性能。