数字化光纤差动保护改进插值法与时钟接力法数据同步

设计了2种适用于数字化光纤差动保护双端数据同步的新方法,改进插值法和时钟接力同步法,可以分别解决MU按IEC 60044-8或IEC 61850-9标准接口接入情况下两侧保护装置的数据同步问题。前者需要将两侧ET的二次变送延时作为整定值,后者无须此整定值。2种方法完全摆脱了GPS,大大提高了继电保护的可靠性;不调整采样时刻,适应于ET标准规定的MU功能结构条件;能灵活适用于线路一侧为ET一侧为传统互感器的情况。另提出了MU转发或自产1 pulse/s信号供自身与保护装置共用的逻辑和应用方法,应用该措施,保护功能完全不依赖于除装置本身和MU之外的任何其他设备。     

基于IEC 61850-9的光纤差动保护数据同步方法

文中提出了一种改进插值法,可以完善解决线路差动保护装置的合并单元(MU)按IEC 61850-9标准接口接入情况下线路两侧的数据同步问题.该方法不调整采样时刻,适应于电子式互感器(ET)标准规定的MU功能结构条件,并能灵活适用于线路一侧为ET、另一侧为传统互感器的情况.改进插值法数据同步完全摆脱了标准中隐含推荐的全球定位系统(GPS),大大提高了继电保护的可靠性.文中另提出了保护装置及MU共用的秒脉冲信号由MU转发或自产生的逻辑和应用方法,可进一步提高保护的可靠性,做到保护功能完全不依赖于除MU和保护装置本身之外的任何其他设备.     

智能变电站合并单元的研究与设计

智能变电站实现了过程层信息采集的数字化、共享化,提高了变电站中信息传输的可靠性。核心元件之一是合并单元,其担负着非传统互感器、传统未改造的互感器与二次保护控制装置、智能终端之间的通信接口。本文在分析了合并单元国内外现状基础上,基于IEC60044-8和IEC61850-9国际标准以及国家智能变电站合并单元规范中对合并单元的规定,制定了满足互感器与二次保护设备之间数据接口的合并单元设计方案。     

智能变电站光纤差动保护同步陛能测试方法研究

智能变电站线路光纤差动保护当一侧采用全光纤电流互感器,另一侧采用传统电磁式电流互感器时．为保证光差保护投运后的安全可靠性,须对线路两侧的光纤差动保护装置同步性能进行测试．文中给出了一种集成测试环境下基于一次升流的线路差动保护同步性能的测试方法,基于此对不同厂家的线路差动保护进行同步性能测试．试验数据对比分析进一步表明了线路差动保护同步性能测试的重要性,保证了智能变电站投产的安全性。     

智能变电站组网传输采样值光纤差动保护同步方案研究

阐述智能变电站中组网传输采样值系统结构,分析了基于组网方式传输采样值的电子式互感器采样时序及站内采样同步的关键技术,在此基础上提出一种基于组网传输采样值的纵联光纤差动保护同步方案。该方案将纵联光纤差动采样同步下放至合并单元中完成,根据计算出的两侧采样时刻偏差和本侧重采样时刻对对侧采样数据进行重采样,最终在合并单元中完成两侧采样数据的同步,并将同步之后的对侧数据以IEC61850-9-2方式发送至过程层网络。通过理论分析和仿真验证可知,该采样同步方案不依赖同步时钟源、同步精度高、运算量小、易于实现、并具备工     

数字化变电站光纤差动保护同步新方法

在使用电子式互感器的数字化变电站中,实现差动保护的关键是两侧电气量的同步.提出了解决该问题的新方法:首先,通过统一时钟源完成数字化变电站侧的保护装置和间隔合并单元的同步;然后,通过插值法得到保护用交流量数据;最后,通过采样时刻调整法完成站间保护装置的同步,从而实现两侧电气量的同步.     

基于IEC61850-9-2的电子式互感器合并单元的研制

介绍了一种电子式互感器合并单元,该合并单元采用FPGA+DSP的硬件架构.该合并单元利用FPGA的实时性能,保证接收互感器数据以及同步脉冲的实时性;利用DSP的数据计算能力,采用抛物线插值算法,同步各互感器的采样数据.合并单元输出采样数据包目前支持IEC60044-8、IEC 61850-9-1、IEC61850-9-2等标准.IEC60044-8标准的接口为串口,有通信方式落后,通信效率低等缺点;IEC 61850-9-1标准接口为以太网,合并单元与智能设备间采用点对点通信方式,其跨间隔通讯效率低;本合并单元采用IEC61850-9-2标准,采样数据包支持网络传输模式.     

数字化变电站中电子式互感器接口研究

根据相关国际标准IEC60044-7/8和IEC61850-9,为适应数字化变电站的要求,电子式互感器与二次保护控制设备间采用合并单元实现数字接口。简要介绍了合并单元在相关国际标准IEC60044-7/8、IEC61850-9-1和IEC61850-9-2中的区别,同时对合并单元的主要功能和实现方法进行了研究和比较。     

基于IEC61850-9-2的电子式互感器合并单元的研制

介绍了一种电子式互感器合并单元,该合并单元采用FPGA+DSP的硬件架构。该合并单元利用FPGA的实时性能,保证接收互感器数据以及同步脉冲的实时性;利用DSP的数据计算能力,采用抛物线插值算法,同步各互感器的采样数据。合并单元输出采样数据包目前支持IEC60044-8、IEC 61850-9-1、IEC61850-9-2等标准。IEC60044-8标准的接口为串口,有通信方式落后,通信效率低等缺点;IEC 61850-9-1标准接口为以太网,合并单元与智能设备间采用点对点通信方式,其跨间隔通讯效率低;本合并单元采用IEC61850-9-2标准,采样数据包支持网络传输模式。     

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.     

基于电压向量的数字化母线保护电流同步方法

采样数据同步是智能变电站继电保护的关键问题。当采样数据通过过程层网络传输时,保护装置依赖于时钟源同步。提出了一种基于电压向量的数字化母线保护电流同步方案,在原有同步方案失效并导致合并单元采样失步的情况下,通过电压向量的相位差对采样数据进行同步处理,仍可保证母线保护继续投入运行。分析了同步方案的原理,介绍了同步方案的系统接线,给出了实施方案的细节:通过正序电压计算间隔采样的时间差;通过抛物线二次插值方法对采样数据进行同步处理;发生三相PT断线时需退出同步方案。RTDS数模实验结果表明同步方案可保证各种工况下母线差动保护功能的正确性,证明了同步方案的有效性和可行性。     

光纤自愈环网电流纵差保护的数据同步方法

针对基于数据通道的同步方法不能适应光纤自愈环网通信路由的变化,提出了基于分布参数线路模型的同步算法.该方法利用分布参数线路模型,分别从线路两端计算保护安装处的电流相模量或电压相模量作为数据同步比较的依据,采用相位比较结合数据修正的方法进行采样数据同步处理.该方法同步速度快,不受通信路由变化、线路参数变化和谐波的影响,能够解决电流纵差保护在光纤自愈环网中的采样数据同步问题.ATP仿真和试验结果表明其同步精度满足电流纵差保护的要求.     

电力时间同步系统在线监测方案

为解决变电站内时间同步系统及被授时装置缺乏监控措施的问题,分析了相对监测和绝对监测2种方式的适用性,得出相对监测方式适用于具有精确时间协议（PTP）信号输出的时间同步系统,绝对监测方式适合于相互独立的时间同步系统。结合电力时间同步系统的现状和绝对监测方式,提出在电力调度数据网上传输监测信号的时间同步监测系统架构,利用时间监测单元设备对厂站端授时装置及电力二次设备授时状态进行监测,最终给出冀北电力公司的时间同步在线监测系统的实施方案。     

基于时钟差的线路电流差动保护数据同步方法

随着现代电力通信网的发展和完善，自愈环网或可变路由的光纤通道逐渐增多，给线路光纤差动保护带来了新的问题。现有的数据同步技术假设收、发通道延时一致，一旦通信路由发生改变，就会由于数据不同步而影响保护的可靠性。为此，文章通过引入装置时钟差的概念，提出了一种基于时钟差的数据同步方法，该方法以乒乓对时为基础、参考向量法对时作辅助，解决了自愈环网双向通道路由不一致时数据的同步问题，具有很好的实用价值。     

数字化变电站对时方法的研究

针对数字化变电站的结构特点,分析了其同步对时的要求以及存在的问题,提出了一种适用于数字化变电站的同步对时方案。该方案依据过程层设备、间隔层设备、变电站层设备的对时特点,分别采用了不同的具体对时方式,以满足各层设备的不同对时要求。在此基础上,提出了间隔层与过程层实现数据同步的方法。对时方案结构清晰,逻辑简单,便于在各智能电子设备中实现,可以有效实现数字化变电站的全站信息同步。     

弱磁信号的测频方法研究

为了提高弱磁信号的频率测量精度和稳定性,采用多周期同步和倍频两种方法,结合模拟电路、CPLD和单片机技术,设计了检测弱磁信号的调理电路和测频电路。得到了基于两种测频方法构成的电路的测量数据,并进行了对比。结果显示在当前条件下,多周期测频法更具优势,其测频精度达到10-5。同时证明了高信噪比的弱磁信号检测,才能保证高精度和稳定性的测频要求。     

用电信息采集系统精确校时方案研究

提出了一种用于电力用户用电信息采集系统的整体校时方案,采用网络分层校时,保证网络各层之间的校时精度。用电信息主站和采集终端之间采用了一种改进型NTP校时算法,降低了采集终端上行无线网络延迟的不确定性对于校时精度的影响。同时还提出了一种低复杂度的校时滤波方法,在降低工程实现复杂度的同时,保证了校时精度。采集终端和电能表之间采用了基于主动时间补偿的校时方法,利用低压电力线载波通信完成广播校时过程。理论分析和实验测试证明,该校时方案的校时精度能控制在1秒之内,完全能够满足用电信息采集系统的整体校时精度要求。     

一种高性能的多级异构电能质量数据库同步方法

为提高分布式电能质量管理系统中数据同步性能,提出了一种高性能的多级异构电能质量数据库同步方法。首先针对电能质量数据的特点,建立了基于事件驱动的多级异构数据库同步模型,然后提出了基于持久化消息队列的数据可靠同步方法,给出了基于事件日志的数据一致性检查和恢复算法,实现了海量电能质量数据在多级异构数据库中的高效同步。分析表明,该方法能有效提高多级异构电能质量数据库的同步性能。     

基于PI的合并单元同步校准实用技术

智能变电站合并单元的同步性直接关系到所采集的电气量实时数据的时间一致性。高效的合并单元同步校准系统保证了合并单元数据的一致性。研究了合并单元的同步源和同步误差产生的原因,讨论了常见的时钟同步方法。提出了基于移相法和频率微调法的合并单元校准系统,并引入比例积分调节器对合并单元校准系统进行了同步控制。实际测试结果表明:采用所提方法后,同步偏差的波动范围从原先的600 ns至900 ns区间下降到40 ns左右,证明了所提方法的有效性。     

陶建地面区域时问同步监测系统的研究

为了实现监测网内被授时设备的时间同步及对授时设备状态（时间源信息、板卡信息、报警信息等）、被授时设备时间信息（与授时设备间的时间偏差）等信息,通过在数据网上构建地面区域时间同步监测系统的方法,配置时间同步系统设备和时间时间同步监测系统设备。采用数据网传输PTP时间同步报文并对电力二次设备授时状态进行监测,达到了较高的时间输出精度和监测信息的精度。