电子式高压互感器数字接口的设计及实现

介绍了IEC 60044-8和IEC 61850中规定的电子式互感器数字输出接口的特性,并设计了一种基于以太网的通信模块以实现此功能。该方案采用基于单片机的嵌入式硬件平台,利用RTL8029AS实现以太网物理层和链路层的大部分功能,并采用TCP/IP协议进行数据传输和系统维护,具有设计简单、维护方便、传输速率快等优点,能够满足变电站自动化、网络化发展对电子式互感器的要求。     

基于VLAN技术的电子式互感器数字接口

电子式互感器数字接口使用常规以太网组播/广播模式进行通信,存在载波冲突、网络负载过重和广播风暴等问题.在分析了电子式互感器数字通信和VLAN技术特点的基础上,对变电站网络建设和电子式互感器数字传输帧做了一定的改进,并设计了一套基于VLAN技术的电子式互感器数字接口,使其利于互感器与二次设备利用组播/广播模式进行实时数据传输,从而提高了电子式互感器和二次设备之间通信的实时性和可靠性.     

电子式互感器的应用研究

电子式互感器是近年来电力行业的研究热点,也是数字化变电站内的关键技术之一.基于对各种电子式互感器的工作原理的分析比较,论述了各类型电子式互感器的技术特点和应用前景;研究了合并单元应用所面临的两个关键问题并总结了电子式互感器工程应用的相关结论.     

电子式互感器与继电保护接口的实现

为了使继电保护装置尽可能应用能解决长期困扰继电保护的互感器饱和及暂态准确度不高等难题的电子式互感器,以光学电流互感器(OCT)为例,根据电子式电流互感器标准IEC60044 8 及变电站通讯网络和系统协议IEC61850,设计了OCT与继电保护装置的接口方案,介绍了硬件结构及软件流程,并利用测试软件对该接口方案进行了实验。实验结果表明,该接口能很好地完成电子式互感器与继电保护装置之间的通讯功能。     

电子式电流互感器数字接口的研究进展

介绍了国际电工委员会标准IEC60044-8<电子式电流互感器>中规定的电子式电流互感器输出标准化的规定要求,说明了电子式互感器数字接口的功能以及其数字接口中存在的问题,总结了电子式电流互感器数字输出接口的典型设计方法,阐述了电子式电流互感器数字输出的优点及其应用前景.     

基于ARM的电子式互感器合并单元的设计

遵循国际电工委员会标准IEC61850-9-1和IEC60044-8的合并单元(Merging Unit)是电子式电流/电压互感器的重要组成部分.合并单元包括三个功能模块:同步功能模块、接收和处理多通道信号模块、通讯功能模块.本文通过对合并单元功能的简要分析,提出了一种基于ARM微控制器的合并单元实现新方法.该设计基于ARM嵌入式硬件平台,采用μC/OS-Ⅱ为实时操作系统,利用以太网控制器CS8900实现网络接口数据的传输.本文所介绍的合并单元的设计,符合IEC6185和IEC60044-8标准,可用于电子式互感器数字化的输出,具有工程实用价值.     

电子式互感器接入的光纤差动保护数据同步方法

指出了电子式互感器(ET)接入的线路光纤差动保护在数据同步方面遇到的主要困难,分析了全球定位系统(GPS)同步方法与传统数据同步方法的局限.提出了利用改进插值法进行数据同步的新方法.该方法不依赖于任何外部设备,可靠性高;不调整采样时刻,适应于IEC 60044-8标准规定的合并单元功能结构条件,并能灵活适用于线路一侧为ET一侧为传统互感器的情况.数据同步的目标始终是要保证参加差动运算的电压电流量追溯到一次侧是同一时刻的,为此,各侧ET二次变送延时的影响必须被计及到保护装置的数据同步过程之中.对保护装置而言,补偿两侧ET二次变送延时的时间差是数据同步的核心内容.对需要配置光纤差动保护的线路,ET的合并单元最好能够提供符合IEC 60044-8标准的数据输出接口.     

基于电子式互感器的数字保护接口技术研究

在新一代数字化变电站自动化系统中,电子式互感器取代了传统的电磁式互感器,由合并单元与保护装置接口,完全改变了以往的数据采集方式,由此带来了保护装置设计中的新问题。文章研究了基于电子式互感器输出的信号处理及调理技术,采用PLL(phase-locked loop)同步锁相技术、基于插值的采样值计算方法,根据精确的频率测量算法实时调整与电子式互感器进行数字接口的采样频率,理论分析和工程试验结果表明,该方法可有效地对电子式互感器的数据按要求进行高精度的同步采集,可广泛应用于各类数字保护的开发和试验中。     

电子式互感器配置问题探讨

针对数字化变电站建设中电子式互感器的配置问题,分析了设备的物理模型、测量品质、功率消耗、抗干扰能力和经济性等因素,提出110 kV及以上电压等级宜选用无源式电子式电流互感器和电容分压型电子式电压互感器,66 kV及以下电压等级宜选用有源式电子式电流互感器和电阻分压型电子式电压互感器;结合传统互感器的配置原则,论述了电子式互感器按间隔的配置方式并给出参考方案;鉴于已投运站点中出现的问题,建议根据不同间隔对电子式互感器选型并考虑一定的冗余配置,有助于实现数字化变电站的\"弱故障化\".     

电子式互感器在数字化变电站中的应用

1电子式互感器标准依据 IEC60044—7《电子式电压互感器》、IEC60044—8《电子式电流互感器》、IEC61850《变电站网络和系统》等标准的相继颁布,相对应的国标GB20840第七部分《电子式电压互感器》GB20840第八部分《电子式电流互感器》也已颁布实施,为电子式互感器的推广应用奠定了基础。电子式互感器必须在这些标准的规范下进行设计、制造、试验和运行。     

数字化变电站采样值传输协议分析

数字化采样值传输在实际工程应用中主要有3种传输方案:基于FT3通信的IEC60044-8、IEC61850-9-1和IEC61850-9-2。从全站采样同步、可互操作性、数据共享、工程实施等方面分析了这3种通信技术的特点:基于FT3的IEC60044-8在数据同步方面具有优势,在互操作性、数据共享方面存在不足;IEC61850-9-1、IEC61850-9-2在数据同步方面有一定的局限性,但具有数据共享方面的优势;IEC61850-9-1在编、解码方面更有效率,但在工程配置上缺乏灵活性;IEC61850-9-2在模型映射、工程实施方面更具优势,而且能传输更多的采样通道状态信息,更好地体现了IEC61850的一致性。     

变电站自动化系统过程层与间隔层串行通信研究

随着电子式电流、电压互感器的实用化和变电站开关设备的智能化，变电站自动化系统过程层与间隔层之间大量复杂的并行电缆连接将会逐渐被串行光缆连接所代替。文中分析并比较相关的国际标准，指出合并单元是实现过程层与间隔层串行通信的重要部分，提供了实现合并单元功能的模型。     

一种基于交流信号的模拟合并单元

分析了模拟合并单元的采样值映射模型和实现方法,利用同步采样技术,将传统PTCT的模拟交流信号构建成符合IEC60044-7/8和IEC61850-9-1标准的采样值映射,从而在传统变电站的基础上直接奠定IEC61850标准的数据基础.提出并验证了模拟合并单元的测试方案.该模拟合并单元已在数个110 kV变电站数字化工程中得到了应用.     

基于IEC 61850的新型合并单元的研制

分析了合并单元的采样值映射模型和实现方法,利用同步采样技术将传统的电压/电流互感器模拟交流信号构建成符合IEC 60044-7,IEEE 60044-8和IEC 61850-9-1标准的采样值映射,从而在传统变电站的基础上直接奠定IEC 61850标准的数据基础。提出并验证了合并单元的测试方案。成功开发出3台样机,经实验测试,各项技术参数令人满意。     

智能变电站过程采样值传输协议的分析与程序实现

智能变电站是变电站发展的趋势,而智能变电站过程层采样值传输协议,是将非常规互感器采集到的电力一次系统的运行数据传输给保护装置和监控装置,这些数据的正常传输是保护装置和监控装置完成其各自功能的基础.详细介绍了智能变电站过程层的3种采样值传输协议,从灵活性、实时性、可靠性等方面比较了其优缺点,并给出了实现这3种协议的编程方法.     

数字变电站IED设备通信研究

IDE是变电站综合自动化系统的关键二次设备,也是支持变电站向数字化进程迈进的一个重要因素。为了解决IDE设备间的通信问题,文章提出了一个基于IEC61850通信协议的数字化变电站通信模型,该模型能较好地实现IDE间的数据共享,符合设备互操作性、网络可扩展性和高可靠性原则,适应数字变电站通信网络的特点和需求,为今后IED网络的实施和发展提供了参考依据。文章对IEC61850协议目标,数字变电站自动化系统的三层通信网络结构,以及如何在IEC61850协议主导下实现IED间的通信等内容做了描述。     

110kV数字化变电站的关键技术

通过对110 kV数字化变电站体系结构的说明,介绍了110 kV数字化变电站应用的智能电器、电子式互感器、光通信、IEC 61850、嵌入式技术、高速工业现场总线等关键技术。总结了数字化变电站建设当中存在的问题,对数字化变电站的应用发展前景作了展望。     

一种基于交流信号的模拟合并单元

分析了模拟合并单元的采样值映射模型和实现方法,利用同步采样技术,将传统PTCT的模拟交流信号构建成符合IEC60044-7/8和IEC61850-9-1标准的采样值映射,从而在传统变电站的基础上直接奠定IEC61850标准的数据基础。提出并验证了模拟合并单元的测试方案。该模拟合并单元已在数个110 kV变电站数字化工程中得到了应用。     

FPGA-based Adaptive Phase-shift Compensation Method for Electronic Instrument Transformers

Accurate and reliable instrument transformers play an important role in power system measurement and protection. This paper focuses on the phase accuracy of electronic instrument transformers and presents an adaptive phase-shift compensation method for measuring electronic current transformers. Different from the existing approaches in which the empirical evaluation and fixed phase-shift compensation are used, the proposed method measures the phase displacement in real-time and calibrates the corresponding phase error adaptively, with the aim of achieving high and reliable phase accuracy. In particular, several practical factors are considered in the design, such as the phase displacement composition, phase error uncertainty, synchronous mode diversity, and computational complexity and latency. The proposed method is developed in a field-programmable gate array platform with low-latency hardware implementation and further employed in a merging unit. Finally, the experimental results are provided to demonstrate the validity of the proposed method.