数字化电能计量检测技术方案研究

电子式互感器的输出遵循IEC61850-9-1、IEC61850-9-2通信规约和IEC60044-8协议标准,通过数字接口输入到数字化电能表进行电能量等参数的计算.传统的互感器、电能表模拟校验装置和技术无法适应对电子式互感器、数字化电能表的校验.本文介绍可实现对电子式互感器、数字化电能表进行检定的方法和技术.     

电子式电流互感器模拟量输出校验技术的研究

电子式电流互感器(ECT)是一种用于电气测量和保护的新型电流传感器,其标准定义的输出信号有别于传统电流互感器的输出信号.针对传统电流互感器校验技术及装置无法满足新型电子式电流互感器校验要求的问题,本文根据IEC60044-8,对基于差值测量法的ECT模拟量输出校验技术、系统构成及误差进行了理论分析,并利用研制的校验系统进行试验,试验结果验证了所述方法及系统的正确性.     

基于DSP的电子互感器模拟量校验仪

为达到电子互感器模拟量校验的目的,介绍了以数字信号处理器(TMS320F206)为核心的新型电子互感器校验仪,论述了测差原理及实现方法。该校验仪利用快速傅立叶算法和锁相环技术,能准确测定出电子式互感器的比值误差、相位误差、电源频率、谐波等多个技术性能指标。校验符合国际电工委员会标准IEC60044-7《电子式电压互感器》以及IEC60044-8《电子式电流互感器》的要求。     

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.     

电子式电流互感器校验技术的研究

电流互感器原有的校验技术已难满足新型电子式电流互感器 (输出模拟电压小信号和数字量信号 )产品性能检定的技术要求。依据IEC6 0 0 4 4 - 8标准 ,讨论了新互感器校验技术的原理和方法。结合研究的混合式电流互感器 ,引入虚拟仪器技术 ,建立了电流互感器的校验系统 ,给出了比值误差和相位误差的实验结果。     

数字化电能计量检测技术研究

随着数字化变电站电能计量技术的发展和成熟应用,遵循IEC61850-9-1、IEC61850-9-2通信规约和IEC60044-8协议标准的电子式互感器和数字化电能表应运而生,传统的互感器、电能表模拟校验装置和技术已无法适应对电子式互感器、数字化电能表的校验。本文主要介绍可实现对电子式互感器、数字化电能表进行检定的方法和技术。     

基于高精度采集卡的电子式互感器校验系统设计

提出了以高精度PCI-4462数据采集卡实现校验系统标准互感器数据采集及电子式互感器模拟输出信号采集,以PCI数据同步卡发出的同一光电脉冲信号实现校验系统的同步采样, 采用先进的数字滤波器技术和基于汉宁窗插值的FFT改进算法实现被测信号的精确计算比较,基于LabVIEW虚拟仪器技术软件的人机界面和自适应IEC61850 9-1/9-2通信设计,能兼顾对数字输出和模拟输出的电子式电压/电流互感器进行校准。系统试验表明该校验系统可以满足校验0.2级精度等级的电子式互感器校验要求。     

基于高精度采集卡的电子式互感器校验系统设计

提出了以高精度PCI-4462数据采集卡实现校验系统标准互感器数据采集及电子式互感器模拟输出信号采集,以PCI数据同步卡发出的同一光电脉冲信号实现校验系统的同步采样,采用先进的数字滤波器技术和基于汉宁窗插值的FFT改进算法实现被测信号的精确计算比较,基于LabVIEW虚拟仪器技术软件的人机界面和自适应IEC61850 9-1/9-2通信设计,能兼顾对数字输出和模拟输出的电子式电压/电流互感器进行校准.系统试验表明该校验系统可以满足校验0.2级精度等级的电子式互感器校验要求.     

数字电能计量系统现场检定技术研究

数字化变电站中电子式互感器输出形式为IEC61850-9-1数字信号帧,数字电能表接收此数字信号帧,直接进行数学运算得出电能。而在传统的变电站中,电磁式互感器输出的是模拟电压电流信号,电能表将模拟量转化为数字量,计算出电能。电子式互感器和数字电能表原理及接口方式都发生了根本性的改变。这就给电子式互感器校验和数字电能表的校验提出了新的要求,传统校验设备根本无法对其进行校验。为解决这一难题,本文提出了一种数字电能计量系统校验方法,对电子式互感器与数字电能表组成的数字计量系统进行整体的误差校验,并在国内首次进行了现场误差校验,取得了满意结果。     

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。     

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。     

数字化变电站采样值传输规约的综述与对比分析

全面介绍了用于数字化变电站过程层网络的四种采样值传输规约规范：FT3规约、IEC 61850-9-1规约、IEC 61850-9-2及IEC 61850-9-2 LE版规约;在通信网络与传输方式、编码,数据模型与配置、服务与映射,工程应用等方面进行了对比分析,研究了它们各自不同的多个特性及这些特性在工程应用中的优劣势。研究结果有利于数字化变电站的过程层网络的规约选择、IED产品研发和实际工程应用。     

电子式互感器数字输出的研究

介绍了国际电工委员会标准IEC6 0 0 4 4 8《电子式电流互感器》中规定的电子式互感器数字输出标准化的要求 ,并对实现数字输出的两种通讯技术进行了讨论。     

电子式互感器数据同步的研究

在介绍电子式互感器实用结构与IEC60044-8规定的电子式互感器通用结构方式的基础上,分析了电子式互感器(electronic current/voltage transformers)同步问题的几个层面:间隔、关联间隔、关联变电站和广域系统。介绍并分析了IEC60044-8标准提出的同步脉冲法数据同步与插值法数据同步的各自适用范围与优缺点。对线性插值法作了误差分析与数值仿真计算,认为线性插值法对绝大多数只反应基频量的二次设备而言,方法误差可满足精度要求,但它不适用于要求包含高次谐波电量的二次设备。建议在采用线性插值法进行数据同步时,取48点/周或80点/周的采样率。     

闭环光纤电流互感器误差分析与实验研究

介绍了一种电力输变电网络适用的光纤电流互感器,给出了一种基于DSP+FPGA的数字闭环信号检测方法,分析了互感器光路系统主要误差源及其相应抑制措施。依据电子式电流互感器标准IEC 60044-8,设计了互感器样机的各种准确度实验。实验结果表明:在-40～60℃范围内,样机对直流和交流电流的测量变比误差均小于±0.2%;室温条件下,直流电流测量变比误差小于0.1%,系统相位延迟约129.6′;工频电流15次以内谐波测量准确度优于0.2%,51次以内优于0.5%。研制的光纤电流互感器样机计量精度已经达到实用化要求。     

虚拟仪器技术在混合式光学电流互感器中的应用

性能校验是研究新型电流互感器的重点,针对新型电流互感器输出模拟电压小信号和数字信号的特点,依据mC60044-8标准,建立了基于虚拟仪器开发平台Labview的电流互感器校验系统,并应用该校验系统分析了作者所研制的混合式光学电流互感器的比值误差、相位误差以及温度特性.校验分析结果表明,该电流互感器达到了IEC标准规定的0.2级要求;同时还表明方便、灵活和多功能的虚拟仪器技术加快了新型电流互感器的研发进度.