基于物联网的高压开关柜综合在线监测装置设计

设计了一种基于物联网的高压开关柜综合在线监测装置。监测单元主要对柜内的断路器、MOA避雷器、母排及触头温度进行监测,并将监测到的数据通过CAN总线、RS-485总线、Zigbee等技术传递给开关柜IED。控制单元对柜内开关量、温度、湿度等进行监控,并通过液晶屏和指示灯显示开关柜状态,同时实现开关柜电动操作控制。识别单元采用无线射频识别技术(RFID)识别预埋在一次设备中的电子标签信息,对设备进行准确定位、跟踪。开关柜IED接收以上单元的信息,按照IEC 61850协议与站控层服务中心进行通信,实现远程监控功能。     

智能高压开关柜IED设计

随着智能变电站的提出,变电站各类一次设备运行信息均需要遵循IEC61850协议上传至信息一体化平台。设计了一种应用于变电站高压开关柜中的智能电子设备(IED)。开关柜IED适应开关柜内各种不同的监测单元,符合IEC61850协议和智能开关柜的要求,便于监控中心远程处理数据。它把多种通信方式整合到一起,实现各个监测单元与IED之间的数据通信和控制。IED采用DSP+ARM双CPU结构,具有保护、测量、处理、通信等功能,功能集成度高,满足智能开关柜通信实时性和高速性的需求。     

智能变电站开关柜综合状态监测IED设计

针对现代电力开关柜设计了一种基于物联网技术并符合变电站IEC61850标准的应用于变电站间了一种隔层的新型开关柜综合状态监测智能电子设备（IED）。该IED采用ARM＋DSP双CPU架构为硬件核心,以VxWorks实时操作系统和C语言为软件开发平台,嵌入符合IEC61850标准的IED性能描述文件（ICD）,解析IRIG-B码进行同步对时,通过ZigBee无线网络和RS485/RFID/CAN总线实现与开关柜在线监测装置（过程层）的数据传输,按照IEC61850标准规约用光纤与综合应用服务器（站控层）进行通信。此外,还完成了开关柜综合状态监测系统结构设计、IED硬件电路设计、软件平台的构建以及IEC61850的信息建模。实际运行结果表明,该开关柜综合状态监测系统能够远程对所有开关柜状态进行综合采集、分析、传输与监测,并将这些功能融合到一体化住处平台诊断中。     

集成开关控制及状态监测功能的一体化智能单元研制

适应智能变电站一次设备智能化的迅速发展和满足未来变电站设备"集成化智能设备+一体化业务系统"的技术特征,研制了一体化高压开关综合智能单元。根据功能集成及融合划分,把开关控制器IED、选相合闸IED及状态监测IED整合为集成开关控制及状态监测功能的一体化智能组件,结合一体化高压开关综合智能单元的就地运行情况,从装置机箱设计、软硬件设计和关键技术实现等方面进行了研究,采用多CPU交互技术,实现开关智能控制、选相合闸、状态监测等功能。经过测试和试验,开关综合智能单元功能、性能、指标都完全满足预期要求。     

变压器智能组件设计方案

从功能集成、信息共享、接口标准化和智能化出发,提出了一种基于全站数字化采样的变压器智能组件整体设计和组屏方案。为了满足变压器智能组件的智能控制、故障诊断等综合应用的需求,设计了一种变压器智能组件主智能电子设备(IED)。主IED由测控IED和监测IED组成,测控IED加强了对变压器三侧的动态、稳态、暂态信息和变压器本体信息的采集。通过可靠的内部通信链路将信息送给监测IED,实现智能组件内部信息共享。介绍了一种变压器本体智能终端的硬件设计方案,实现了变压器设备的数字化测量、智能控制和非电量保护功能的集成设计。     

变电站在线监测系统的一体化建模与模型维护

通过对变电站在线监测系统接口与功能规范的分析,提出从在线监测智能电子设备(IED)到站端监测单元与状态监测主站的一体化建模方法。针对变电站在线监测系统主要关注一次设备及其部件的实体信息的特点,采用公共信息模型的电力系统资源类和资产类,建立变电站在线监测系统的电网结构与一次设备模型,并给出站端监测单元与状态监测主站之间的模型共享实现方案,以减少建模的工作量,保障模型的一致性。以IEC 61850模型为基础,对状态监测数据接入规范进行扩展,建立在线监测IED与站端监测单元的设备参数与数据模型,并给出在线监测IED与站端监测单元之间数据映射的实现方法,以实现在线监测数据模型的源端维护。     

智能变电站温升在线监测IED的设计与实现

研发了一种应用于变电站间隔层的温升在线监测智能电子装置(IED).该IED以ARM+DSP为系统架构,采用linux操作系统嵌入IEC61850协议;以GPS授时实现全站的数据同步触发,通过RS485与一次终端在线监测设备进行数据传输,并利用光纤以太网将数据以IEC61850规约封装后与监控中心进行通信,最终实现对一次设备终端温度的采集、传送等功能.该设计己在上海虹桥220 kV变电站安装运行,运行结果表明所设计的IED能准确采集一次设备的温度并进行分析、处理和传输至信息一体化平台及在线监测系统,能够实现对终端一次设备的温度智能化在线监测功能.     

110 kV智能变电站典型接线型式的IED配置方案研究

为规范智能变电站的IED（智能电子设备）配置方案,指导IED设备的设计制造,研究了110 kV智能变电站的二次设备典型配置方案。结合110 kV变电站主接线形式和运行方式较为固定的特点,给出了内桥、线变组、扩大内桥和单母线分段等四种接线型式下过程层合并单元、智能终端以及间隔层IED的典型配置方案。该配置方案具有以下特点：保留常规互感器,由合并单元实现模拟量数字化;过程层信息传输采用点对点直连模式;变压器保护（包括合并单元）采用双重化配置;中低压间隔采用功能一体化IED,实现就地分散安装。工程实践表明,该方案具有较好的经济性和技术先进性,对常规变电站的智能化改造有一定的指导意义。     

变压器套管介质损耗在线监测装置

设计了一种变压器电容型套管介质损耗在线监测装置。针对谐波分析法,提出利用IRIG-B码授时实现异地高精度同步采样,并采用EIA-485总线实现监测装置与套管智能电子设备(intelligent electronic devices,IED)之间通信的介质损耗测量方案。采用内嵌处理器软核NiosⅡ的现场可编程门阵列器件EP1C6Q240I7完成对模数转换采样芯片ADS8505的控制,采用数字信号处理器TMS320F28335对信号进行快速傅里叶变换等处理,监测终端将数据信息通过EIA-485总线传送至套管IED。试验结果表明,该装置介质损耗测量的精确度和稳定度都比传统装置有很大的提高。     

110kV智能变电站典型接线型式的IED配置方案研究

为规范智能变电站的IED(智能电子设备)配置方案,指导IED设备的设计制造,研究了110kV智能变电站的二次设备典型配置方案。结合110kV变电站主接线形式和运行方式较为固定的特点,给出了内桥、线变组、扩大内桥和单母线分段等四种接线型式下过程层合并单元、智能终端以及间隔层IED的典型配置方案。该配置方案具有以下特点:保留常规互感器,由合并单元实现模拟量数字化;过程层信息传输采用点对点直连模式;变压器保护(包括合并单元)采用双重化配置;中低压间隔采用功能一体化IED,实现就地分散安装。工程实践表明,该方案具有较好的经济性和技术先进性,对常规变电站的智能化改造有一定的指导意义。