基于IEC 61850的数字化故障录波器的研制

数字化故障录波器采用基于PowerPC8270的硬件平台和基于嵌入式Linux操作系统的软件平台。装置接收合并单元发送的遵循IEC 61850-9-1标准采样值数据报文和保护控制单元发送的遵循IEC 61850-8-1标准的面向通用对象的变电站事件（GOOSE）报文，按照同步采样的合并策略，实现在全球定位系统（GPS）同步和失步状态下开关量数据和采样值数据的同步，提取正确的GPS时间，最终形成故障录波文件，较好地满足了数字化变电站中对故障录波器的新要求。     

一种用于谐波测量的全数字同步采样算法

提出了一种用于高精度谐波测量的全数字同步采样算法，其原理是根据电网的基波频率动态地调整过采样模数转换器（ADC）中抽取电路的抽取率，使得抽取后的系统采样频率可以跟随基波频率的变化而变化。与传统的模拟锁相环（PLL）和软件同步采样算法相比，该算法完全由数字电路实现，更加节省硬件面积，适合于数模混合系统的应用开发。文中给出了一个包含delta-sigma ADC、频率测量模块、抽取率控制单元和64点快速傅里叶变换（FFT）计算引擎的、用于实际混合系统芯片设计的Simulink仿真模型。对于采样频率是1.638 4 MHz、带宽是1.6 kHz（可计量31次谐波）的谐波测量系统，在电网频率波动±5%的条件下，同步采样后基波和谐波有效值误差分别小于0.001%和0.02%。     

基于GPS同步时钟载波电源的分布式同步测量系统

提出一种基于全球定位系统（GPS）同步时钟载波电源的分布式同步测量系统（DSMS）的结构方案,它由GPS同步时钟载波电源模块、现场信息同步测量单元（SMU）以及连接二者的载波电源传输线3部分构成。其主要特点是监控终端子站（变电站、电厂等）内各SMU的工作电源和高精度同步时钟信号由一独立的被加载了GPS时钟信号的同步时钟载波电源模块统一提供,简化了SMU的结构;现场SMU中设计了定时间间隔采样和自适应采样2种模式以供选择,并且实现了同步时标的自由设定。     

一种同步时标可自由设定的新型相量测量装置

提出一种同步时标可自由设定的新型广域电网相量测量装置（PMU），它由频率自适应等间隔采样模块、同步时标形成模块和核心微处理器模块等构成。通过硬件电路与计算软件的合理分工与协调配合，实现了相量同步测量装置中“时间同步”与“频率同步”的解耦处理，从而装置能够根据自由设定的同步时标与时标同步方式，自动定位截取整周期采样数据（无频谱泄漏）进行高精度离散傅里叶变换（DFT）相量计算，并通过简单的方法对截取DFT数据窗时造成的时标同步偏移量进而计算相量的相角偏差量进行高精度线性修正。同时对同步时标位于DFT数据窗首、     

同步相量测量的若干关键问题

首先，阐述了非额定频率下相量的定义以及数据再同步对相量时标的要求。然后，结合数据再同步的需求分析了频率自适应采样方法在高密度的相量同步情况下的局限性；推导出一种在定间隔采样基础上能够有效消除非额定频率下离散傅里叶变换（DFT）算法产生的频率泄漏影响的相量校正算法。提出一种测试绝对相角测量精度的试验方法，并按照该方法验证了采用所提出的相量校正算法的相量测量单元（PMU）的相角测量精度。最后，通过仿真分析了基于DFT的相量算法的动态特性及其在暂态稳定控制中的适用范围。     

基于GPS同步采样装置的研制及其应用

介绍了基于GPS同步采样在继电保护和自动装置等方面的作用，提出了实现GPS同步采样的方案，详细给出了基于GPS同步采样单元的设计方案， 并给出了其在故障定位和输电线路参数测量中的应用举例。现场运行和试验结果证明：基于GPS同步采样单元满足了电力系统对高精度同步采样的要求。     

H9000计算机监控系统虚拟RTU的功能实现

基于H9000计算机监控系统平台开发出的虚拟远程终端单元（RTU）功能软件包，可以完全 替代传统的现场调度RTU装置，为老厂改造和新建电厂的调度通信提供了新的实现方法，为简化 电站系统设备、节约工程投资创造了条件。文中介绍了虚拟RTU的设计思想、构成以及主要的功能特点。     

新型分布式PMU子站系统

介绍了基于广域同步采样的新一代分布式相量测量单元（PMU）的结构和组成,从系统结构、硬件结构、软件结构、通信接口以及全球定位系统（GPS）同步采样等部分分别阐述了其特点。已通过华东电力试验研究院的应用性能测试,给出了动模测试结果。     

基于PMU的可控串补技术在抑制区域功率振荡中的应用

互联区域联络线上的功率振荡一般是由于系统阻尼较弱或重负荷等原因造成的。改善系统的阻尼特性可以有效的预防或平息此类振荡。根据同步相量测量单元（PMU）所测得的转速、相角等信息,设计了联络线可控串补装置（TCSC）的控制器,用以加强互联两区域系统的阻尼。文中在一个简单的2区4机电力系统中,研究了采用基于广域测量信号的TCSC控制器。仿真效果说明了基于广域测量系统的区间阻尼控制能有效抑制区间低频振荡和提高互联系统的传输容量,而且可在工程上实现。     

电力系统广域动态监测中的功角直接测量技术

功角是表征发电机运行状态和电力系统稳定性的重要参量。介绍了一种发电机功角的直接测量方法，它使用高精度全球定位系统（GPS）时钟信号和转子位置传感装置对异地发电机的功角进行实时同步测量。由于采用了多种硬件和软件误差处理技术以及转子位置自动初始化技术，使该方法具有较高的精度和实用性。动模试验和现场运行结果表明了该方法的可行性和有效性。该方法已被集成到相量测量单元（PMU）中，可以为广域电网同步状态监测系统提供完整的电网相量和发电机功角信息。