基于ARINC659测控系统的测试平台设计与实现

ARINC659背板总线为综合化模块化航空电子(IMA)中在线可更换模块(LRM)之间数据传送的标准总线.多重冗余可重构的特性以及时间窗口触发的帧收发运行控制机制是ARINC659背板总线的突出特色,同时也使得基于ARINC659总线的系统测试变得更加复杂.采用SOPC技术构建基于FPGA的测试平台,32位高性能软核处理器NiosⅡ作为控制核心和数据交换枢纽,W5300 TCP/IP硬件协议栈实现测试平台中FPGA与上位机的通信.通过仿真实验,验证了该通信测试平台可以准确、可靠地实现所需功能.     

基于FPGA的ARINC659总线同步机制的研究与实现

ARINC659总线是综合化模块化航空电子中现场可更换模块(LRM)之间数据的传送标准总线,多重冗余结构和时间窗口触发的帧收发运行控制机制是 ARINC659总线的主要优点,该总线控制器实现的一个难点在于对其同步机制的实现。本文介绍了 ARINC659总线协议的基本内容,着重研究了该总线协议的同步机制,并在 Libero 平台下使用 A3P 系列 FPGA 用 verilog 语言对总线控制器进行编程,并用在线调试工具 identify 进行采样。最终测试结果表明,总线控制器同步系统工作正常、稳定,符合协议要求。     

10 kV电子式电阻型电压互感器屏蔽罩的设计

电子式电阻型电压互感器的电场分布受大地及周围带电体或接地物体的影响较大,电阻分压器的高压引线及高压端对地存在分布电容,这些因素均会影响分压器的技术性能。因此,电阻型电压互感器的电场屏蔽显得非常重要。文中从等效电路的角度分析了电阻特性和分布电容对互感器性能的影响,并利用Ansys软件从场的角度分析了电阻分压器的电场分布。最终设计的10 kV电压互感器屏蔽罩和分压器产品通过了相关测试并满足相关标准的要求。文中对电子式互感器设计人员有指导和参考作用,具有一定的实际应用价值。     

模拟开关的分布电容对MDA系统的影响

由于模拟开关分布电容的存在,MDA系统对小电容和大电阻的测试性能受到很大影响.本文通过对模拟开关分布电容的分析,得出减小这种影响的一些方法.     

高速并行总线信号完整性分析设计

在集成电路的设计中,常常会遇到CPU与SDRAM或者CPU与Flash之间的高速并行数据总线、地址总线接口设计,为了解决信号完整性问题,可以利用Cadence Allegro软件中的SigXplorer工具,加载人芯片厂商的元器件IBIS模型后,对高速并行总线进行信号特性的仿真观测和分析,继而为电路设计提供依据.设计时运用多种传输线终端匹配策略来抑制和消除信号线上的传输反射.仿真结果表明:合适的总线终端电阻端接方式有利于抑制传输线信号反射,利用仿真软件来选择合理的端接方案和元件参数,对总线以及信号完整性设计具有重要意义.     

配电网离线故障定位方法研究与实现

分析了配电网单相接地故障定位中接地过渡电阻和线路分布电容对注入信号的影响,由此确定了线路的定位模型,并进一步分析了接地过渡电阻、线路分布电容与定位可靠性之间的函数关系,得出以下结论:定位可靠性随过渡电阻的增大而降低,随注入信号频率的增大而降低,随线路结构的复杂而降低。进一步提出交直流综合的定位方法以及电阻 — 长度积的定义,用电阻 — 长度积作为选用交流或直流方法的依据,并通过现场试验对交直流综合方法的有效性进行了验证。     

基于CPCI总线控制卡的信号完整性设计

由于CPCI总线的高速数据传输,基于CPCI总线控制卡的设计必须考虑信号完整性问题.从PCB走线、电源和时钟电路3方面进行了信号完整性设计,提出了总线接口芯片9054的PCB走线长度,并给出时钟电源的滤波电路以及电源滤波电容的配置方法.实验结果表明：经过完整性设计的控制卡时钟电路,信号质量明显改善;控制卡电源电压波动小于5％,主机与控制卡通讯速率达到117.97 MByte/s,接近理论极限值.验证了基于CPCI总线控制卡信号完整性设计的正确性.     

基于现场总线的分布式直流系统接地在线监测装置设计

采用了一种常态下利用双不对称电桥实时监测直流系统绝缘的方法,解决了正负母线绝缘均按比例下降时失效的问题。并在低频信号注入法的基础上提出了双变频测量法,测量各支路的接地电阻值,从而判断出故障支路,解决了低频信号注入法容易受到直流系统支路中存在的对地分布电容的影响问题。详细介绍了基于现场总线的分布式接地监测系统的设计与实现方法,每个前置采集单元就近检测一定数量的支路接地电阻,并通过CAN总线互连,将检测数据上传到集中处理单元。实验和现场运行表明该系统布线少、配置灵活、测量精度高、支路接地故障定位的准确率高及抗干扰能力强。     

飞行校验系统嵌入式信号采集组件的设计与实现

针对飞行校验系统中的DME设备的飞行校验需求,设计了一种基于嵌入式的信号采集组件,该组件以ARM嵌入式系统作为整个系统的处理和控制核心,系统包含了A/D转换、ARINC 429总线接口、GPS同步信号接口以及与上位机通讯的LAN接口等相应的硬件设计,并开发了基于嵌入式linux系统的相应硬件接口驱动,包括SPI总线驱动、ARINC 429总线接口驱动程序以及相应的测试应用程序等.该系统最终实现了对地面台站DME的测量分析,经实验测试能正常完成对模拟信号的测量处理,对ARINC429命令的完整解析,并可以实现与上位机的数据传输功能,该组件具有较强的可移植性,可推广应用于其他实时测量领域.     

高频变压器分布参数分析

随着单端反激电源工作频率的提高,高频变压器分布参数的影响不可忽视,但在实际设计中一般考虑漏感而忽略了分布电容的影响。高频变压器分布电容可分为绕组匝间电容、绕组层间电容、绕组间电容。文章给出了高频变压器数学模型及各类分布电容的理论计算方法,并分析了不同绕制方法和空间布局对高频变压器分布电容的影响,最后通过实验验证了理论分析的正确性。     

220 kV变电站10 kV直供负荷的改善措施及其经济分析

为了协调220 kV与110 kV变电站布点关系,结合某省220 kV变电站三卷变压器10 kV低压侧直接向负荷供电（简称直供）的实际情况,对全省220 kV变电站进行统计分析,研究其直接供电的现状及运行中反映的问题,并有针对性地从技术和经济层面提出解决办法：对10 kV直供负荷供电时,将配电网规划和10 kV直供负荷相结合,优化配电网的结构,合理利用220 kV变电站的容量,由220 kV变电站向周边10 kV负荷系统直接供电,在确保供电可靠性的情况下,控制10 kV线路的送电距离。以上措施可挖掘现有电网的供电潜能,降低线路损耗,使电网布局更趋合理。     

智能变电站中高频开关电源技术应用

高频开关电源因其性能可靠、体积小、效率高等优点,已广泛应用于智能变电站直流系统中,为变电站安全、可靠运行提供保障。首先简单介绍了交直流一体化电源系统,然后分别对直流充电模块、通信电源模块、UPS电源模块作了详细分析,重点研究了高频开关电源的N+1冗余技术和均流技术。通过研究发现,这2种技术的应用提高了高频开关电源模块的可靠性。高频开关电源能够满足智能变电站对直流系统可靠性的要求。     

基于先验方差的发电机惯量辨识数据质量评估

发电机惯量是电力系统频率特性分析与在线应用的重要参数。基于发电机正常运行时机端有功功率和频率的类噪声信号可对发电机惯量进行实时辨识。然而实测数据质量存在的缺陷,导致现有算法对实测数据辨识效果较差。为解决该问题,本文以谱分析与系统辨识理论为基础,通过参考系统估计、模型参数方差估计、惯量方差估计三个步骤,建立惯量辨识结果的先验方差统计量,在进行辨识前对类噪声数据段进行评价和筛选,提升了惯量辨识的准确度。基于仿真数据和实测数据的数据评估筛选结果验证了本文提出方法的有效性。结果表明,先验方差较小的数据段,惯量辨识的准确度较高。     

基于暂态相关性分析的小电流接地故障选线方法

小电流接地系统发生单相接地故障时,接地点产生的暂态故障电流包含了整个系统中全部的暂态故障电流特征量。非故障线路的三相暂态电流主要表现为对地电容电流,考虑到系统中存在的电感影响,健全线路中的两相电流差非常小,且波形与自身的暂态零序电流明显不相关,而故障线路的两相电流差与其暂态零序电流表现出明显的相关性。利用这一特征,首先对母线电压进行小波变换,通过三相近似系数比例AR检测配电网是否发生了单相接地故障,并找出故障相;然后,运用相关性分析比较各条线路的两相电流差与零序电流的相关性,能够正确地选出故障线路,文章通过MATLAB/SIMULINK建模,验证了该方法的正确性。     

East China Market in Dire Need of Three Major Breakthroughs

Since started as a pilot project of regional power marketin June, 2003, East China power market has been actively andsteadily progressing, and has promulgated in succession amarket establishing program, market operating rules andspecifications for the functions of technical support systems.The technical support systems have been built up by stagesincluding the master station system in East China region and     

12th International Conference on Electronic Measurement & Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China 7.16-19,2015 The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

微电网概率性最优的储能容量研究

针对可再生能源发电受外界环境影响较大、难以控制,接入微电网后对其安全运行带来很大挑战的问题,指出在微电网中接入储能装置可有效地解决此问题;研究了微电网孤岛运行时储能容量的确定方法,提出了一种概率性最优的储能容量确定方法：计算了微电网调度出力与负荷需求的功率差额,并根据其概率函数密度曲线确定储能系统的最大充放电功率;根据储能系统不同时刻其充、放电量累计值的概率函数密度曲线,求出其最优储能容量,使电网能实现经济效益最优和可再生能源利用率最大。采用该方法确定微电网储能容量,具有求解方法简捷、所需储能容量小的特点。     

1 000 kV特高压南阳站3/2主接线不平衡环流分析

特高压变电站1 000 kV系统采用3/2主接线,由于导电主回路电阻不平衡度较大及特高压变电站输送容量大,导致3/2主接线系统存在较大幅值的不平衡环流,极端情况下个别断路器相电流有过零甚至反相现象。结合特高压南阳站,从理论上分析不平衡环流中零序分量及其产生原因;论述了大负荷运行期间零序环流给站内二次系统带来的显著问题和严重后果;提出保护装置采用两断路器合流、单断路器最小相电流制动零序电流元件和两断路器合流制动单断路器零序电流元件的几种解决方案。以期后续交流特高压工程对此有足够的重视,供设计、施工和运行维护借鉴。     

基于改进动态灵敏度的配电网无功优化规划

目前配电网无功优化规划多采用网损灵敏度分析等方法来确定配电网候选无功补偿点,可能选择虚假高灵敏度节点,选点分布较集中。提出一种基于改进动态灵敏度选点的配电网无功优化方法,对灵敏度和负荷阻抗矩进行修正结合并进行层次聚类,避免选择虚假高灵敏度节点,使得选点分布均匀。通过实例仿真分析,验证了该方法的有效性,并对几种灵敏度选点方法进行了比较研究,得出了一些有益的结论。     

智能变电站电缆局部放电在线监测系统的研究

介绍了一种遵从于IEC 61850通信规约的智能变电站电缆局部放电在线监测系统。首先分析了电缆局部放电的检测原理及检测方法;然后设计了基于光纤同步触发和组网的监测硬件系统,以及基于用户数据报协议（user datagram protocol,UDP）和生产者/消费者模式的高速采集,并经过专家系统判别分析后能将监测结果通过IEC 61850规约实现共享的软件系统。最后用2种不同电极结构的局部放电类型,通过模拟实验对监测系统进行了检验。结果显示设备运行良好,监控平台能够准确地监视局部放电信号,能够识别出放电类型,并能通过IEC 61850通信规约将监测结果共享。