一种基于交流信号的模拟合并单元

分析了模拟合并单元的采样值映射模型和实现方法,利用同步采样技术,将传统PTCT的模拟交流信号构建成符合IEC60044-7/8和IEC61850-9-1标准的采样值映射,从而在传统变电站的基础上直接奠定IEC61850标准的数据基础。提出并验证了模拟合并单元的测试方案。该模拟合并单元已在数个110 kV变电站数字化工程中得到了应用。     

一种基于交流信号的模拟合并单元

分析了模拟合并单元的采样值映射模型和实现方法,利用同步采样技术,将传统PTCT的模拟交流信号构建成符合IEC60044-7/8和IEC61850-9-1标准的采样值映射,从而在传统变电站的基础上直接奠定IEC61850标准的数据基础.提出并验证了模拟合并单元的测试方案.该模拟合并单元已在数个110 kV变电站数字化工程中得到了应用.     

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。     

基于IEC 61850-9-1标准的模拟合并单元的设计

IEC61850标准将变电站系统划分为变电站层、间隔层和过程层,并规范了过程层与间隔层的通信方式。根据IEC61850标准描述的采样值传输服务模型及IEC60044-7/8标准定义的合并单元模型,设计遵循IEC61850-9-1通信方式,能够采集传统电磁式互感器模拟信号的合并单元,功能得到验证。     

IEC 61850-9-2标准下合并单元信息模型及其映射的实现

IEC 61850-9-2标准规定了间隔层和过程层之间通信的特定通信服务映射,规范了采样值的网络传输方式。为了符合该标准,设计了合并单元的服务器模型及其采样值模型。采用多路广播采样值传输通信服务(SendMSVMessage),将采样值模型服务映射到以太网链路层,实现了对合并单元采样值的传输。经实验证明,合并单元发出的采样值符合IEC 61850-9-2标准。     

基于IEC 61850-9-2采样值传输模型的研究

IEC 61850标准定义了采样值传输的抽象模型,应用于采样值传输及相关服务。为了满足该标准对变电站自动化系统以及智能设备所提出的灵活性、互操作性的要求,在研究IEC 61850信息模型内涵的基础上,对合并单元的信息模型及其映射进行了介绍,构建了合并单元的采样值传输模型;通过预配置采样值控制块,进行IEC 61850-9-2采样值传输,分析了合并单元配置信息的灵活性,通过实验验证了信息配置的正确性。     

基于IEC61850-9-2的电子式互感器合并单元的研制

介绍了一种电子式互感器合并单元,该合并单元采用FPGA+DSP的硬件架构。该合并单元利用FPGA的实时性能,保证接收互感器数据以及同步脉冲的实时性;利用DSP的数据计算能力,采用抛物线插值算法,同步各互感器的采样数据。合并单元输出采样数据包目前支持IEC60044-8、IEC 61850-9-1、IEC61850-9-2等标准。IEC60044-8标准的接口为串口,有通信方式落后,通信效率低等缺点;IEC 61850-9-1标准接口为以太网,合并单元与智能设备间采用点对点通信方式,其跨间隔通讯效率低;本合并单元采用IEC61850-9-2标准,采样数据包支持网络传输模式。     

基于FPGA与ARM的智能合并单元设计

针对智能变电站信息数字化、功能集成化、结构紧凑化的要求,分析了IEC 60044-8、IEC 61850-9-1/2标准对合并单元的定义,在此基础上设计了一种基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)与高级RISC微处理器(advanced RISC machines,ARM)的智能合并单元。辅处理器FPGA负责多路数据的同步接收,并集成逻辑判别机制软件实现母线的并列运行和切换;主处理器ARM负责FPGA的实时控制并将采样值按IEC 61850-9-2标准通过以太网发送,采用预配置采样值控制块实现采样值传输模型的灵活定义,避免了制造报文规范(manufacturing message specification,MMS)映射的实现困难。试验结果表明了设计方法的可行性和正确性。     

基于IEC 61850标准的采样值传输模型构建及映射实现

采样测量值的数字化传输是实现变电站自动化系统过程层与间隔层串行通信的重要部分。分析了IEC 61850标准定义的采样值传输抽象模型，基于IEC 61850-9-1定义的合并单元，以变压器差动保护所需采样值为研究对象，对采样值传输模型进行具体合理构建，并实现此模型在通信堆栈的映射，揭示了标准中抽象模型与具体映射之间的内在统一关联。     

基于IEC 61850标准的采样值传输模型构建及映射实现

采样测量值的数字化传输是实现变电站自动化系统过程层与间隔层串行通信的重要部分。分析了IEC 61850标准定义的采样值传输抽象模型，基于IEC 61850-9-1定义的合并单元，以变压器差动保护所需采样值为研究对象，对采样值传输模型进行具体合理构建，并实现此模型在通信堆栈的映射，揭示了标准中抽象模型与具体映射之间的内在统一关联。     

220kV午山数字化变电站应用研究

介绍了220 kV午山数字化变电站系统:室内为GIS组合电器,断路器为液压弹簧机构.全站的保护测控设备均选用新一代全面支持数字化变电站的微机保护测控装置.220 kV系统配置的是罗氏线圈原理和电容环分压原理的电流、电压组合式电子互感器;合并单元到间隔层设备间的数据通信在午山数字化变电站中采用IEC60044-8规约,在合并单元和保护装置之间采用光纤串口传递数字信号,同步方法采用插值同步方式.午山数字化变电站的35 kV系统的互感器采用低功率线圈原理的电流、电压电子式互感器.微机监控系统采用分层分布式结构,分为站级监控层和间隔级监控层.论述了午山数字化变电站的验收和运行事项以及常见的问题.     

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。     

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.     

遵循IEC 61850-9-2实现变电站采样值传输

基于IEC61850标准的实时、可靠的采样值传输是数字化变电站过程总线通信的重要内容。IEC61850-9-2与IEC61850-9-1相比在灵活性和适应性等方面具有较大优势,但其实现的难度也增加了。文章阐述了遵循IEC61850-9-2实现采样值传输的对象模型、服务映射和编码规则,以及采样值发送和接收应用程序的开发过程和实现方法。通过在初始化过程中构建应用数据管理链表和预配置的方式提高程序效率,并组建了一个简单的测试环境对通信报文的正确性进行测试和分析。     

数字化变电站新型合并单元的研制

分析了数字化变电站发展对合并单元研发的新要求,研究了新型合并单元关键技术及其应用,包括:合并单元模型、基于IEC 61850-9-2标准的采样值映射、基于IEEE 1588标准的装置校时与同步实现和合并单元采样同步技术.最后对基于大型现场可编程门阵列(FPGA)技术研制的新型合并单元装置软硬件结构进行了设计说明.