基于IEEE C37．118的同步相量测量系统的实时数据传输

在基于ARM微处理器和DSP的同步相量测量系统研究开发的基础上,进行了同步相量测量装置与服务器间实时数据传输方式的研究。本设计中,同步相量测量装置与服务器间在传输层采用TCP通信,应用层采用IEEEC37．118协议传送实时数据和相量数据。本文为同步相量测量装置和数据中心间实时数据传输提供了解决方案,最后还给出了相关技术关键环节的软件流程。     

基于DSP的同步相量测量装置的研究

同步相量测量装置(PMU)是广域测量系统(WAMS)中关键设备之一。本文设计基于DSP(TMS320LF2407A)双CPU结构的PMU,详述其硬件构成,并对其中的数据采集、GPS授时、数据通信部分作进一步阐述。在软件系统中引入实时操作系统μC/OSII,确保整个系统的实时性和可靠性。     

基于ARM的GPS/无源北斗互备PMU研究与设计

介绍了同步相量测量单元,在广域测量系统中实现对电力系统各个节点数据的同步采集和相量监测。分析了利用北斗信号的必要性和可能性,设计基于ARM处理器与DSP处理器相结合的双CPU的结构,完成对GPS信号和北斗信号的采集和处理,实现PMU单元的实时数据信息采集及时标数据的发送和接收,与以太网络连接。     

PMU在电力系统中的运用

介绍了同步相量测量装置的技术原理以及基于同步相量测量单元而发展起来的广域测量系统的发展情况，并介绍了广域测量系统在电力系统状态估计、动态监视以及稳定控制方面的运用。     

基于相量测量单元的电力系统振荡研究

大电网系统振荡模式多变，使得离线设计静态协调控制的有效性受到限制，但目前实用的相量测量单元可同步采集表征电网运行状态的几乎所有的变量，它为克服现有阻尼控制的固有缺陷创造了条件，将其作为阻尼控制器的反馈输入构成闭环控制在工程上是可行的。     

基于GPS的电网同步相量测量算法

现代电力系统结构日趋复杂,现代电网的安全性存在新的挑战,电网的稳定监控将越来越重要。母线电压相量是反映系统稳定性的最主要的状态量,电压和电流相量的实时测量可以为安全调度、稳定控制等提供有力依据。因此实时测量母线电压相量,将是电力系统稳定监视和控制的关键性与基础性问题。文章在总结相量测量装置研发应用的基础上,详细分析了相量测量原理及方法,综合比较了过零检测法、最小二乘法、Fourier变换算法各自的特点,从处理速度与测量精度等多方面考虑,提出了采用递推Fourier算法的相量测量方法。     

电压相角测量算法研究及其应用

探讨了递归Fourier算法、过零点同步相角测量算法和过零点异步相角测量算法,分析了3种电压相角测量算法的优缺点,并利用过零点异步相角测量算法设计了一种GPS母线电压相角测量装置,介绍了该装置的结构组成及工作原理。该装置实现了对静态电力系统运行的实时监控和调度,具有较高的工程实用价值。     

基于FPGA的GPS同步授时与守时方案设计与实现

针对电力系统异地实时同步测量中时间同步的问题,设计并实现了一种基于FPGA的电力系统GPS同步授时与守时方案.运用了平均值减小误差的思想,给出了方案的总体硬件设计以及芯片选型,重点介绍了FPGA内部功能模块设计,主要包括初值计算模块、平均值计算模块、平均值记录模块和PPS(秒脉冲)生成模块等,使用VHDL对各模块进行软件设计并提供了设计思路.通过硬件实验验证,无论卫星是否失锁,都能保证GPS长时间的高精度授时.     

我国首套移动道路测量系统研制成功

5月13日,我国首套“移动道路测量系统”通过了由国家测绘局组织的专家鉴定。该系统由武汉大学高科技产业公司武汉立得空间信息技术发展有限公司研制。移动道路测量系统(MobileMappingSystem,MMS)是当今国际测绘界最前沿的科技之一,代表着未来道路电子地图测制领域的发展主流。该系统是在机动车上装配全球定位系统(GPS)、视频系统(CCD)、惯性导航系统(INS)或航位推算系统等先进的传感器和设备,在车辆高速行进的过程中快速采集道路及两旁地物的空间位置数据和属性数据,同步存储在车载计算机系统中,经事后编辑处理,形成各种有用的专题数…     

基于IEC 61850的同步相量数据传输方法研究

目前,智能变电站同步相量测量系统仍然采用IEEE 1344规约并使用专用通道与主站进行通信,而未采用在智能变电站中普遍采用的IEC 61850标准通信,这既增加了电网建设投资,也给系统运维带来不便。针对上述问题,本文提出基于IEC 61850的同步相量数据传输方法,即将同步相量测量系统的传输方法映射到IEC 61850标准体系,并将现有的通讯服务所包含的功能在IEC 61850标准体系下找到实现的手段。首先针对高速的数据传输和快速控制提出实现方法,然后对IEC 61850服务不能完全实现的功能服务以规定的方式对功能做扩展填补缺陷。最后从统一变电站信息平台的角度,对本方案的前景进行了分析。结果表明同步相量测量系统转换到IEC 61850体系是可行的,并将为信息的联合分析提供了基础。     

配电自动化设备模块化单元自动检测系统研究

现有配电自动化设备模块化单元检测系统在检测额定频率下三相平衡电压幅值时的误差较大,因此设计一个配电自动化设备模块化单元自动检测系统。硬件设计中,设计了硬件的整体结构,根据系统性能选择单片机型号,对接口和管脚进行功能设置,实现单片机与上位机之间的通信,在声光报警器中,主要完善了内部电路,利用电路中电平的高低决定报警器的报警状态,并增加二极管来保护电路。软件设计中,使用离散傅里叶变换法作为同步相量检测算法,通过模拟信号得到采样序列,进一步计算后求出电压相量值。通过对比实验结果表明,设计的系统检测结果存在误差的数量比原有系统减少了18组,验证了设计系统的有效性。     

基于PMU的同步发电机功角计算

介绍一种精确计算发电机功角的方法:根据同步相量测量单元(PMU)同步采样的端电压、电流数据,利用状态判据将发电机的运行状态划为暂态和稳态两个过程,然后在不同的状态下采用与其适应的功角计算算法.     

电力系统广域相量测量应用技术

阐述广域相量测量技术的概念以及工作原理,介绍该技术在电力系统稳定监测(即功角实时监测)及其它领域的应用前景。     

基于电网的采样感知加权循环调度算法

针对智能电网相量测量设备竞争使用有限的网络通信资源时，会因资源分配不均而导致数据包延时或丢失，进而影响电力系统状态估计的精度这一问题，提出了一种采样感知加权循环（SAWRR）调度算法。首先根据电网相量测量单元（PMU）采样频率和数据包大小的特性，提出了基于PMU业务流均方差的权重定义方法；然后设计了相应的PMU采样感知迭代循环调度算法；最后将该算法运用到PMU采样传输模型中。该算法能自适应地感知PMU的采样变化，及时调整数据包的传输。仿真结果表明，与原始的加权循环调度算法相比，SAWRR算法减少了95%的PMU采样数据包的调度时延，降低了一半的丢包率，增加了两倍的吞吐量。将SAWRR算法运用到PMU数据传输中有利于保证智能电网的稳定性。     

电力系统GPS同步授时装置设计与应用

设计了一种基于STC 12C5A32S2单片机的电力系统GPS同步授时时钟,并介绍了其工作原理;该GPS同步时钟与备用时钟一起为整个电力系统提供精确的时间信息,一分钟内可以完成定位,授时精度在微秒级;不仅具有较高的可靠性和实用性,而且能够满足电力系统对GPS授时的要求;最后对GPS同步时钟在电力系统自动化中输电线路行波故障测距、GPS的同步相量测量技术等功能中的应用进行了讨论.     

雷击配电变压器的电磁融合仿真分析

用户用电的大部分问题都与配电网相关。配电变压器是配电网的末端设备,数量众多且绝缘水平低,容易受到雷击的侵害,进而引发配电网故障。针对这一现状,建立配电变压器的雷击模型并对其遭受雷击时的特性进行研究具有重要意义。为确保仿真结果的真实、可靠,创新性地利用直流电磁瞬套电力系统计算机辅助设计(PSCAD/EMTDC)、ANSYS MAXWELL平台,分别建立了雷击发生模拟器和配电变压器有限元模型。通过多平台融合仿真,对配电变压器遭受直击雷、感应雷两种雷击形式时的电磁过程进行研究分析。仿真结果表明,遭受雷击时,配电变压器各部件磁感应强度均会显著提升,雷电从高压侧进入时对磁感应强度的影响远大于低压侧,直击雷对磁感应强度的影响大于感应雷。因此,提升配电变压器的防雷性能,尤其是配电变压器高压侧防雷和直击雷防雷,应是后续研究的重要方向。     

环境温度自动测量和分析系统的研究

提出一种环境温度自动测量和分析系统。测量系统以K189CS2单片机为核心，外围采用Dallas公司的单线器件作为温度传感器和存储器，测量系统能对环境温度进行定时自动测量并存储测量结果。分析系统设置在PC机中，分析软件用Visual Basic语言编写。通过RS-232接口，分析系统可将存储在单片机中的温度数据提取到PC机中进行分析。详细介绍了系统的工作原理，并给出了一组温度数据的分析结果。     

考虑低压噪声馈送的中压电力线噪声特性研究

噪声干扰严重影响电力线通信的可靠性。通过对电力线信道噪声、配电变压器高频传输特性和端口阻抗特性的测量,分析了电力线信道噪声特性,第一次提出考虑低压侧通过配电变压器向中压线路馈送的噪声,并对配电变压器的高频特性进行了分析和建模。通过对实测数据和Matlab仿真结果的比较,验证了所建模型的正确性。根据变压器的高频传输特性,提出了在低压侧抑制噪声的方法,有助于改善中压电力线信道的噪声环境。     

开路电压及交流阻抗测量系统

设计实现了开路电压和交流阻抗测量系统。利用数字合成方法产生测量交流阻抗的1KHz正弦激励信号；调整正弦激励信号产生的电流和开路电压测量模块输入阻抗，以适应测量环境要求；利用ADC获得开路电压和正弦激励峰值电压参．数；用数字鉴相方法获取正弦信号的相位差；应用PIC单片机控制定时测量、参数换算、显示输出等。     

基于GPS与恒温晶振的瞬变电磁同步时钟系统

针对恒温晶振长期稳定性差和GPS易受干扰、短期稳定性差等问题,设计了基于GPS与恒温晶振的瞬变电磁同步时钟系统。该系统采用"ARM+CPLD"的模式作为核心处理单元,以GPS的秒脉冲信号为基准,采用频率偏差测量模块在2个相邻的秒脉冲之间对高频信号的晶振频率进行检测,并采用自适应PID控制器实现对恒温晶振输出频率的调节,有效地解决了因单个频率偏差过大而影响恒温晶振控制电压精度的问题,提高了系统的稳定性;以秒脉冲信号为计时器,定时对分频器进行复位操作,实现了恒温晶振累积误差的自动消除,保证了输出信号相位的同步。测试结果表明,该系统实现了瞬变电磁发射机和接收机的高精度同步,在GPS信号正常的情况下,同步精度约为270ns;在GPS信号丢失的情况下,同步精度约为350ns。目前该系统已成功应用到瞬变电磁探测系统中,大量应用结果表明,该系统稳定性好,同步精度高。