特高压输变电设备状态监测数据通信仿真研究

针对特高压输变电设备状态监测系统主站转发数据时效性低、负荷重的问题,提出从特高压变电站直接获取输变电设备状态监测数据的获取方式,并利用OPNET建立仿真模型,对比了转发方式与直采方式下,输变电设备状态监测系统主站数据中心服务器与特高压端数据服务器系统负载、CPU使用率、业务处理时间的异同。结果表明,通过直采方式获取特高压变电站设备状态监测数据效率较高,对服务器影响较小。     

PCI-CAN总线智能适配卡驱动程序的设计与实现

文中阐述了基于PCI总线的CAN智能适配卡的硬件和软件设计思想,简要介绍了配置空间的实现。重点论述了即插即用设备驱动程序和接口控制模块的实现。     

基于情感客观过滤的变电设备在线监测装置性能评估方法研究

为了规范和保证变电设备在线监测装置的质量和性能,提高装置运行可靠性,防止在变电设备在线监测装置评估过程中主观情感因素影响评估结果,建立了树状结构在线监测装置性能评估指标体系,以及一种基于带有情感客观过滤特征的变电设备在线监测装置性能评估模型,并用实例验证了该评估模型能够有效地消除或控制在线监测装置性能评估中的主观情感因素与评估的不确定性。     

变电设备在线监测系统中IEC 61850的一致性测试

一致性测试是保证变电设备在线监测智能电子设备(IED)之间互操作性的基础,对智能变电站中在线监测IED的研发及IEC 61850的推广应用具有重要意义.通过分析一致性测试的基本原理,提出在线监测装置、综合监测单元和站端监测单元的一致性测试方案,以降低变电设备在线监测系统集成中互操作失败的风险.开发了一致性测试仿真系统,给出IEC 61850对象模型、抽象通信服务接口、制造报文规范协议栈以及协议分析器的实现方法.采用综合监测单元仿真工具、站端监测单元仿真工具以及Modbus子站模拟软件模拟电容型设备在线监测的通信过程,并给出一致性测试流程与协议数据单元的分析结果,验证了实现方法的正确性和可行性.     

智能化高压设备的网络监测及评估分析

智能变电站的智能组件安装在智能组件柜内并下放到高压设备间隔,组件柜内的过程层网络除必要的对外交互外大部分通信仅在内部进行,即黑盒运行;从安全运行和故障诊断的角度考虑,有必要对柜内网络、环境和设备状态等进行监测和分析。以一台实际的智能组件网络监测装置为例,分析了监测的主要功能,最后预测了该装置的发展趋势。     

基于无线传感网络的变电站分布式

分析了变电站高压设备变压器、断路器、互感器和电容型设备的在线监测技术与功能,提出基于无线传感网络的变电站设备在线监测方案,据此完成了基于ZigBee技术的分布式在线智能监测系统的总体方案和软硬件设计。结果表明,该系统将传感器和控制器连接到ZigBee网络中的节点上,实现了传感器和控制器的无布线的散列摆放,用户无需重新布线,就能轻松实现对一次设备状态信息的多种智能控制,可方便地为智能变电站提供实时信息。     

配网架空输电线路无人机综合巡检技术

为满足配电网架空线路巡检应用需求,提出了基于小型无人直升机平台的配网架空线路综合巡检技术。提出无人机综合巡检平台的构建方法,研究确定无人机搭载的可见光、红外、紫外及超声波传感器、特高频传感器等综合巡检模块的配置要求。测试结果表明,无人机巡检系统的适应环境温度为-20~45 ℃,最高海拔高度为2 000 m,抗风能力为7 m/s;悬停控制精度的垂直方向为±0.5 m、水平方向为±1.0 m,能精确定点近距离巡检杆塔。对于可见光传感器,有效像素数为1 200万,具备变焦和自动对焦功能;对于红外传感器,有效像素数为30万,具备自动对焦功能。提出的小型无人直升机综合巡检技术可应用在配网架空线路巡视和检测,以提升配网线路巡检的自动化和智能化水平。     

GIS特高频传感器现场校验有效性影响因素

通过注入陡脉冲信号校验现场GIS特高频传感器的有效性会受到各种因素的影响。在GIS真型试验平台上开展了不同的典型缺陷与陡脉冲信号源所激发特高频信号的传播衰减特性对比分析,并应用小波包分析,对比分析了信号在不同频段的传播规律。试验结果表明：不同人工陡脉冲信号源会对检测结果产生较大影响,悬浮放电模型更加类似于人工陡脉冲信号源。通过注入陡脉冲信号对在运GIS的特高频传感器有效性开展验证,发现部分传感器存在问题。     

硅橡胶中局部放电发展与电树枝生长的关系研究

研究硅橡胶中电树枝化微观物理过程与局部放电宏观表征之间的关系,能够为基于局部放电严重程度在线评估电缆中间接头的绝缘状态提供理论依据。制备了带有缺陷的硅橡胶切片试品,在逐级升压过程中实时测量了硅橡胶绝缘劣化起始直至击穿全过程中的电树枝照片和局部放电信号,生成了电树枝面积和单位时间内局部放电能量随时间的变化曲线,阐述了两条曲线之间的对应关系。基于电树枝面积曲线的变化规律,将电树枝生长全过程划分为引发及生长、滞长、快速生长共计3个阶段,讨论了各阶段电树枝的生长模式;基于局部放电能量的发展变化规律,将局部放电发展全过程划分为5个阶段,得到了各阶段局部放电相位特征谱图,提取了灰度图空穴面积和局部放电相位宽度作为表征局部放电严重程度的特征量。研究结果表明,电树枝面积曲线和局部放电能量曲线的发展趋势具有高度的一致性,电树枝生长的3个阶段分别对应于局部放电发展的1-2阶段、3阶段以及4-5阶段,从而建立了硅橡胶劣化微观物理过程和局部放电宏观表征之间的关系,为电缆中间接头绝缘状态的在线评估奠定了基础。     

基于Kalman滤波算法的电力变压器顶层油温预测研究

油浸式电力变压器油温是影响变压器运行寿命和负载能力的重要因素,与变压器顶层油温密切相关。运行在高温、过负荷情况下的变压器容易因为绕组热点温度过高导致早期故障,而顶层油温是变压器热点温度的重要指标。为能精确预测变压器顶层油温,通过分析基于变压器热路模型的顶层油温动态微分方程,构造基于Kalman滤波的顶层油温状态方程和测量方程,建立了顶层油温实时最优估计模型,实时地预测变压器顶层油温。结合现场实测数据对比分析Kalman滤波模型及IEEE导则推荐模型预测结果,结果表明Kalman滤波模型相对IEEE导则推荐模型具备更高的精度,为油浸式变压器顶层油温预测提供一种新的参考。