数字化变电站中电能计量及校验技术研究

对传统变电站与数字化变电站中计量系统进行比较,阐述了电子式互感器和智能电能表的结构原理,对电子式互感器和智能电能表校验的原理和方式进行了介绍,电子式互感器的输出形式为IEC61850-9-1数字信号帧,智能电能表通过此信号帧进行电能计量,其工作原理和接口方式都发生了本质的改变。     

电子式互感器数字输出校验技术

针对电子式互感器与传统互感器的原理性差异和电子式互感器数字输出的新特点,分析了数字输出电子式互感器校验的基本原理,指出了其与传统互感器校验的区别并介绍了数字输出校验系统的构成.分析得出标准通道的信号变换、同步方法、校验算法和合并单元的数据帧捕获是数字量输出电子式互感器校验系统的关键技术.在此基础上,提出了电子式互感器在...     

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.     

基于Lagrange插值频率估计的数字电能计量算法

传统电能计量系统中电网电压/电流波形信号的采集由电子式电能表完成,电能表内部设计了频率跟踪电路,在电网频率出现波动的情况下能同步采样,电能计量误差小。在数字电能计量系统中电网波形的采集由电子式互感器或合并单元的A/D采样模块完成,由于电子式互感器或合并单元采集后到的电网波形信号需要组帧传输给后续不同的数字化设备使用,其采用固定的采样频率,所以,在电网频率出现波动的情况下,不能实时跟踪电网频率而改变采样频率实现同步采样,电能计量误差大,因此,为减小在频率波动条件下的电能计量误差,提出一种数字电能计量新算法,该方法利用三次拉格朗日(Lagrange)插值算法提取出电网基波频率,并利用离散傅里叶变换(DFT)算法的栅栏效应进行波形成分提取,实现电能计算,该方法实现简单,通过实验仿真验证了其电能计量误差小,具有实用价值。     

智能变电站电能计量装置现场校验技术研究

针对目前智能变电站电能计量装置的运行方式,就现有的技术情况介绍了电子式互感器、合并单元以及数字式电能表的现场校验方法.结合实际现场校验经验,对不同校验方法对电子式互感器误差测量的影响,以及电子式互感器误差不稳定和电子式电流互感器极性问题进行了分析,同时就数字式电能表实负荷检定存在的问题进行阐述,并对存在的问题提出了一系列解决方法.     

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。     

数字电能表现场校验仪的研制

传统电能表已经无法满足数字化变电站电能计量的需要,数字电能表将会得到广泛应用。分别针对数字化电能表与传统电能表进行了工作方式比较以及对电能计量所产生的误差进行分析,详细介绍了校验仪现场校验方法以及数字电能表现场校验仪的实现原理和软、硬件设计。数字电能表现场校验仪以DSP为核心,全面支持IEC 61850-9-1、IEC 61850-9-2/LE规约,并且内置数字信号源与标准表。通过试验证明利用该校验仪构成的闭环系统,可以实现对数字电能表的误差校验和性能测试。     

数字电能计量的误差来源探讨

随着智能电网和智能变电站技术的发展和相关工程建设的开展,基于IEC 61850的数字电能计量系统也得到了大范围的部署.相比传统计量系统,数字电能计量系统有着全新的结构和特性,其误差来源也发生了很大的改变.从数字电能计量的总体出发,对可能引入计量误差的各个环节进行了探讨,对各个环节的误差特性进行了简要分析.探讨的环节包括电子式互感器、合并单元、通信环节、数字电能表以及非同步采样等.     

电子式互感器的校验方法

电子式互感器是一种装置,由连接到传输系统和二次转换器的一个或多个电流或电压传感器组成,用以孽输正比于被测撼的量,供给测量仪器、仪表和继电保护或控制装置。电子式互感器的二次输出与传统互感器的二次输出不同,分为数字输出和模拟输出两种。数字输出的电子式互感器,国际电工委员会做了相应的标准化工作,并对误差作了新的定义。对模拟量输出：二次电压输出（Usr）的fr分量有效值,为电子式互感器性能的依据。对数字量输出：数字侧用16进制数代表一次电流或电压。所以电子式互感器校验可分为模拟量校验和数字量校验。     

智能变电站数字接口电能表基本误差测量方法研究

数字接口电能表作为智能变电站电能计量的重要设备,其输入信号为数字信号,传统的电能表基本误差检验系统和方法不能使用.本文通过对数字接口电能表结构特点的分析,提出一种数字接口电能表基本误差测量系统及试验方法,为实现智能变电站数字接口电能表的基本误差试验和量值溯源提供参考.     

PML 3720在电力监控系统中的应用

ＰＭＬ３７２０是一种专为工业应用而设计的数字式三相电力监测仪表。ＰＭＬ３７２０综合考虑了在电力检测、分析和控制中的各种场合,针对恶劣的环境作了许多专门的设计以保证其可靠运行;它操作简单和经济,是传统模拟仪表的一种很好的替代产品。介绍了ＰＬＭ３７２０的功能、通信协议,可以方便灵活地应用在电力监控系统中。     

Digital input filters for measurement,control and protection of electric power systems

Power system control and protection equipment has required higher sensitivity and operational reliability than conventional one. Studies of digital signal processing suitable for electric power systems fulfill this objective using fast sampling and digital filtering by a 32-bit floating point DSP (Digital Signal Processor). The sampling rate of 3 kHz is carefully selected in order to separate the power spectrums of the A-D conversion output errors from the signal bandwidth. The new 12-bit A-D conversion unit equipped with a recursive-type digital filter achieved the equivalent high resolution of 14-bit conversion. This paper describes the design concept and the characteristics showing applications to current differential relays, distance relays and power system controllers.     

Digital input filters for measurement,control and protection in electric power systems

Power system control and protection equipment is subject to especially stringent sensitivity and operational reliability requirements. Projected digital signal processing systems suitable for electric power systems fulfill these requirements by means of fast sampling and digital filtering by a 32-bit floating point DSP (Digital Signal Processor). The sampling rate of 3 kHz is carefully selected in order to separate the power spectra of the A-D conversion output errors from the signal bandwidth. The new 12-bit A-D conversion unit equipped with a recursive-type digital filter achieved a high resolution equivalent to 14-bit conversion. This paper describes the design concept and the operating characteristics and illustrates applications to current differential relays, distance relays and power system controllers.     

VGA转DVI信号转换器的设计

随着以LCD和其他数字平板显示技术的飞速发展,数字视频接口逐渐地被人们广泛应用。本文选择Intersil公司的ISL98003作为模数转换芯片,采用单片机uPSD3234控制,完成了模拟转数字视频信号转换器的设计。模数转换器内置ADC及PLL电路,将模拟的视频信号转化成数字信号,并针对CRT显示的值进行校正,得到适合LCD象素特性的灰度信号。     

一种报文离散性可控的标准数字功率源

数字化电能表是数字化变电站广泛使用的设备,标准数字功率源是对其性能进行校验的主要设备。目前数字功率源输出的SV报文存在随机特性差的问题,无法满足相关国家及行业标准对数字化电能表的影响量的检测要求。针对这一问题,设计了一种基于混沌映射的随机序列生成算法,保证标准数字功率源输出报文数据丢失的随机性。硬件上通过FPGA配置光口以太网芯片输出IEC 61850-9-2序列,将芯片配置为RMII接口输出,保证报文发布时间离散度可控。测试结果表明,研制的数字功率源在丢包概率可控、报文发布时间离散度可控,且误差不超过200 ns,远小于标准中规定3μs的误差要求,满足数字化电能表异常通信状态的检测要求。该装置已应用于南方电网数字化电能表检测。     

利用数字式保护测试仪进行数字化变电站调试

通过无锡第1座数字化变电站——圆石变电站的保护调试,介绍了数字式测试仪的工作原理和用数字式保护测试仪进行保护调试的方法,对数字化变电站的发展应用有一定的参考意义。     

基于IEC61850标准的数字化电能表丢帧误差分析

数字化电能表做为数字化电能计量系统中关键设备,其误差大小直接决定了数字化电能计量系统的准确度,数字化电能表在信号输入形式上与传统电能表存在很大的差异,传统电能表的输入信号为三相模拟电压/电流,而数字化电能表的输入信号为遵循IEC 61850协议的数据帧,因此数字化电能表相对传统电能表而言存在一个重要的误差来源—丢帧误差。针对数字化电能表的丢帧误差从理论上进行分析,同时对确定等级的数字化电能表允许最大丢帧率进行了推导,并通过实验仿真验证,发现数字化电能表的丢帧误差在丢帧率一定的情况下随着丢帧序号的变化呈现出正弦变化的规律,且最大丢帧误差与采样频率无关。分析得出要忽略丢帧对数字化电能计量系统造成的误差时,数字化电能表允许的最大丢帧率应该在数字化电能表的准确度等级5%以下,且建立相关的丢帧测试项目对数字化电能表入网运行前进行检测具有重要意义。     

数字控制PFC几个设计事项的探讨

控制技术的数字化是开关电源设计和应用的一个重要趋势。相对于功率因数校正(PFC)传统的模拟控制技术 ,采用数字控制技术具有显著的优点。详细讨论了采用数字信号处理器 (DSP)作为控制核心时的几个设计事项和方法 ,指出了数字控制技术有待解决的问题     

基于时频方法的工频通信系统上行信号检测

工频通信是一种以配电网为介质的新型通信技术,能否准确地检测出调制信号是该技术的关键。调制信号的检测受背景电流的影响,以往时域检测法抗干扰能力差,前、后周期做差的方法在相邻2个周期都含有调制信号时则不能检出,也就无法进行工频信号的多路传输。针对该问题,在利用三相抵消背景电流后,采用小波变换和维格纳分布(WVD)对调制信号进行检测,提出了先判断频谱后分析时频的方法,可有效地识别工频通信中的单个信号。数字仿真和实例分析证明了该方法的有效性。