基于电压锁相网络化采样的母线保护研究

设计一种既具备结构简单、资源共享、扩展性好等优点,又不依赖于外部全局同步系统的采样值组网传输的母线保护,在数字化变电站的建设中具有十分重要的意义。介绍了数字化变电站母线保护的采样值传输系统,描述了基于绝对延时的点对点母线保护技术,提出了一种基于电压锁相的网络化母线保护方案。利用母线电压天然的同步性能特征,通过数字锁相环及采样重插值技术,消除网络化采样对同步信号的依赖性。测试表明,基于电压锁相的网络化母线保护采样同步性好,动作快速可靠,是数字化变电站母线保护的一种新思路。     

合并单元采样同步的一种实现方法

结合数字化变电站工程应用现状对采样同步相关的问题、实现方法和应用需求进行了分析和总结。提出了基于路径延时法的合并单元采样同步实现方法,采用该方法设计的合并单元输出数据报文既包含采样计数值也包含采样额定延时时间。     

数字化变电站采样数据的同步方案研究

分析数字化变电站采样同步系统结构和采样值传输延时时序,探讨基于IEC 60044-7/8和IEC61850-9-1/2协议的数字化变电站内采样数据的同步方案.     

基于点对点技术的数字化变电站过程层通信方案

结合富村变电站的工程实践,介绍基于点对点技术的数字化变电站整体方案,详细论述基于点对点技术的过程层通信方案,重点研究数字化变电站过程层通信的2个关键技术（采样数据同步和GOOSE机制）,分析点对点技术在数字化变电站建设中的推广价值,认为点对点技术目前仍是采样值传输的最佳选择。     

光电式互感器的研究与设计

光电式互感器是数字化变电站过程层的关键设备。介绍了组成光电式互感器的采集器和合并器的主要功能和实现方法,提出了一种基于ARM微处理器和现场可编程门阵列FPGA的合并器实现方案。合理设计了采集器与合并器之间数据传输方式,利用拉格朗日插值处理采样值同步的方法能较好地满足光电式互感器的要求。     

一种不依赖MU同步的采样值网络传输方案

IEC 61850标准的组网采样值传输方案由于依赖统一同步网络,降低了数字化站可靠性。点对点采样值传输方案虽然解决了对同步源的依赖问题,但因二次接线复杂且损失了数据共享优势,降低了数字化站可维护性。本文采用不依赖MU同步的网络传输方案,通过特殊交换机记录网络传输延时并将延时反映在报文的特定字段中,实现了采样值的同步计算。经测试,该方案时间同步精度误差为ns级别,满足采样精度要求的同时具备了与传统组网方案相当的实时性。该方案不仅解决了跨间隔采样对同步源依赖的问题,提高了智能数字化系统的总体可靠性,并兼顾了数字化变电站运行维护方便的特征,因此在智能电网和数字化变电站的实际应用中具有很好的应用前景。     

数字化变电站同步方案分析

基于数字化变电站的发展要求,分析了数字化变电站数据共享的需求,设计了数字化变电站需要的同步时钟源,分析了同步时钟的实现方案及其差异,介绍了采用现场可编程门阵列（FPGA）芯片实现时钟同步的方案。     

数字化变电站同期功能的实现

同期合闸功能是变电站自动化系统的重要功能。随着电子式互感器的应用和IEC 61850标准的推广,在数字化变电站自动化系统中,同期功能的实现方法有较大变化。文中介绍了数字化变电站自动化系统中同期功能实现方案,包括采样值接收、采样值异常处理、重采样、同期点预报等模块,该方案充分考虑了采样值的传输延时,并对传统的同期点预报算法进行了改进,使之更适应数字化变电站的应用需求。经实验室验证和现场运行证明,该方案能够安全正确地实现数字化变电站的同期功能。     

基于DSP和交换芯片的智能终端通信模块设计

文章在分析数字化变电站对智能终端通信能力要求的基础上,提出一种基于ADSP-BF518处理器、FPGA和以太网交换芯片Marvell 88E6060的通信模块设计方案,以实现测控保护一体化智能终端与站内设备之间的高速通信。针对IEC61850标准变电站对智能终端通信网络的需求,分析了时钟同步、采样值和GOOSE信息的数据传输特征,完成智能终端通信模块硬件设计和底层驱动程序的开发,并引入嵌入式实时操作系统uC／OSlI,通过合理分配任务优先级和任务间调度。实现了lEEEl588时钟同步、IEC618509-2采样值和GOOSE报文的传输,验证了设计的可行性。     

数字化变电站中高精度同步采样时钟的设计

在数字化变电站的应用中,对同步采样时钟要求高稳定和高精度,其实现关键在于消除同步采样时钟的误差。文中从分析同步采样时钟误差产生的原因出发,利用全球定位系统（GPS）接收机输出GPS时钟误差分布的特点和晶振频率在短时间内的相对稳定性及现场可编程门阵列（FPGA）的高速数字信号处理的特性,采用相应处理措施消除了晶振频率偏差对同步采样时钟的影响,实现了GPS时钟在短时间内出现较大偏移或扰动时对其进行人为补偿,从而保证了采样时钟的精确同步,为数字化变电站的设计应用提供了一种高稳定、高精度的同步采样时钟设计方法。     

合并单元检测技术探讨

合并单元是数字化变电站数字接口的核心功能单元,涉及变电站内甚至变电站间多种设备,是保证各类数据准确可靠的关键.在介绍合并单元主要功能的基础上,分析了合并单元同步方法,从同步误差、采样准确性等方面系统阐述了合并单元的模拟和数字检测两种方法.     

基于FPGA及数字倍频技术实现数据同步采集的研究

应用GPS授时技术提出一种电力系统交流电气信号同步采集的设计方案。设计采用自顶向下的设计方法,选用了可编程逻辑控制器件FPGA芯片作为硬件开发平台完成GPS系统对时、数字倍频、A/D转换同步采样控制和数据存储的集成。实现了电力系统内部不同变电站之间以及变电站内部不同单元之间数据同步采集及存储等功能。此外给出了使用综合开发平台Quartus II设计软件进行的仿真与分析。数据同步采集在电力系统集成保护中具有实际应用价值。     

数字化变电站对时方案分析

详细分析了SNTP、IRIG-B、IEEE1588三种时钟同步方式的原理及特点,并总结了其优点和缺点。在研究了数字化变电站网络拓扑结构的基础上,按照站控层、间隔层和过程层分层讨论数字化变电站的时钟同步网络,结合三种时钟同步方式的特点,为新建变电站推荐时钟同步网络的建设方案,建议在站控层网络采用NTP协议,在过程层采用点对点连接方式时推荐采用IRIG-B,而组网的情况下建议采用IEEE1588,并建议过程层推广应用IEEE1588时钟同步协议。     

嵌入式SNTP服务器在变电站对时中的应用

针对数字化变电站的结构与功能分布特点,分析了站内智能电子设备(IED)的对时要求,在此基础上提出了一种分层对时的时间同步策略,采用SNTP网络对时和秒脉冲(PPS)对时相结合的方法,实现站内数据同步,保证站内设备的功能正常运行.根据对时同步策略的要求,文中对SNTP的性能进行了分析,并给出了对时系统的关键设备——嵌入式...     

基于IEC 61850标准的110kV变电站数字化二次设计

以110kV数字化变电站设计为例,分析了数字化变电站以及数字化变电站具有的特征,着重从二次设计角度分析如何构建数字化变电站的基于IEC 61850的三层网络结构体系。对比常规变电站,从一次、二次设备、网络等方面的变化分析了数字化变电站二次设计特点,对数字化变电站二次设计提出了一些注意事项及要求,可供有关工程技术设计人员参考,具有一定的指导意义。     

数字化变电站对时方法的研究

针对数字化变电站的结构特点,分析了其同步对时的要求以及存在的问题,提出了一种适用于数字化变电站的同步对时方案。该方案依据过程层设备、间隔层设备、变电站层设备的对时特点,分别采用了不同的具体对时方式,以满足各层设备的不同对时要求。在此基础上,提出了间隔层与过程层实现数据同步的方法。对时方案结构清晰,逻辑简单,便于在各智能电子设备中实现,可以有效实现数字化变电站的全站信息同步。     

500kV海宁变电站数字化方案研究与工程应用

介绍了基于IEC61850规约数字化变电站的特点,结合500 kV海宁变电站数字化建设的实际,讨论了方案研究、设计原则和主要成果.可供500 kV数字化变电站的推广应用借鉴.     

智能变电站时钟同步系统技术应用研究

介绍了目前智能变电站主要采用的脉冲对时、串口对时、SNTP、IRIG—B及IEC61588等对时技术。由于变电站结构配置不同,通常采用多种对时技术方式,分析了基于IEC61588的智能变电站时钟同步方案。针对智能变电站网络化对时系统技术特点及组网模式等进行分析,比较了传统变电站与智能变电站同步对时系统的优缺点。     

智能变电站采样值同步异常导致跨间隔计量系统故障分析

智能变电站采用内桥接线、3/2接线、母线PT级联等设计时,数字计量系统需要进行跨间隔计量,此时采样值报文的同步性是影响数字计量系统整体准确性的关键因素。文章介绍了110 k V智能变电站采用内桥接线设计情况下数字化计量装置进行跨间隔计量的原理,针对某110 k V智能变电站实际运行中出现的采样值同步异常导致计量不准确的情况进行了分析,并提出一种提高智能变电站跨间隔计量可靠性的方案。