基于FPGA的微机保护图形化编程设计

介绍了FPGA等大规模可编程逻辑器件的特点;针对现有微机保护产品开发手段的不足,提出并分析了采用FPGA实现低技术门槛、低成本、高可靠性微机保护图形化编程设计的方法,并陈述了图形化编程的具体实现过程;此方法与CPU基本无关,适用于各档次CPU图形化编程保护产品的设计开发。     

基于FPGA的微机保护图形化编程设计

介绍了FPGA等大规模可编程逻辑器件的特点;针对现有微机保护产品开发手段的不足,提出并分析了采用FPGA实现低技术门槛、低成本、高可靠性微机保护图形化编程设计的方法,并陈述了图形化编程的具体实现过程;此方法与CPU基本无关,适用于各档次CPU图形化编程保护产品的设计开发.     

微机保护动作逻辑建模与动态分析

针对目前保护逻辑图绘制软件只有显示作用而没有微机保护所需的逻辑动作透明化分析功能的不足,在混杂系统概念的基础上,建立了新的基于可编程赋时Petri网（PTPN）的继电保护动作逻辑准混杂模型。扩展了基于赋时Petri网和矢量图元的保护逻辑元件库及逻辑分析模块,开发了图形化保护逻辑分析平台,可应用于保护动作过程回放和保护逻辑程序的调试,满足动态显示和保护逻辑分析等要求。以距离保护中振荡闭锁开放判据为例,验证了该模型的正确性和可靠性。     

继电保护装置可视化编程反馈回环问题研究

保护逻辑图分析是图形化编程软件的核心功能,保护逻辑图存在很多反馈回环,因这些回环的存在,有向图拓扑排序不能直接应用于保护逻辑图的分析。目前,大多数图形化编程软件都要求手动解除环路的问题。针对逻辑框图环路问题,深入研究了用弧表示活动优先关系的有向图（AOV）的拓扑分析技术,提出了基于反馈组件的有向回环图分析算法,实现了逻辑分析的自动解环,解决了环路分析和处理的难题。所实现的机制具有实现方便、通用性好等特点,已在继电保护装置可视化编程中得到应用。     

图形化编程技术在微机保护研发中的应用

结合微机保护研发过程,构建了一套图形化编程系统.该系统以JAVA语言构建,图形化编程语言遵循IEC61131-3标准,图形元件的功能划分则按照IEC61850数据模中的逻辑节点设计.整套图形化编程软件,已使用于中低压微机保护的研发过程中,提高了微机保护软件的开发效率,增强了代码的可靠性及通用性.     

新一代保护测控装置配套工具软件设计与应用

提出了新一代保护测控装置配套工具软件实现研发—用户一体化配置的思路。将保护测控功能进行模块化设计,并结合IEC 61850标准进行逻辑节点建模,用图形化元件的方式实现可视化配置建模。研发人员用可重用的符号库搭建核心程序和进行装置配置,工程人员和用户在研发人员归档的标准范例基础上,结合现场应用需求,进行装置软硬件功能选型、图形化逻辑编程、装置输入输出配置等二次开发,有效降低了程序编程和装置配置的难度,提升了装置配置的灵活性。     

图形化控制算法组态在微机保护中的应用

从现行的微机保护运行状况提出一种新的软件设计思路,该思路采用面向对象技术,描述了图形化控制算法组态的基本思想,并具体设计了图形化保护的软件平台,在此平台上可自动生成所有的保护代码,通过把代码下栽给保护设备来实现保护功能。     

基于可编程逻辑的微机保护实验装置设计

针对目前微机保护实验实现复杂的问题,提出了一种基于可编程逻辑原理多功能微机保护实验培训装置的设计方案。该方案在对系统软硬件资源属性进行定义的基础上,采用指令表语言对继电保护功能进行封装,使各个功能成为独立的图形化模型,实现元件化的过程。由这些模块所搭建的梯形图编译下载到实验装置后,即可由实验装置完成保护实验功能。此方案简单、灵活、扩展性能好,可以很好地满足电力系统相关人员培训和高等院校微机保护实验的需要。     

基于IEC61850的智能变电站图形化系统配置器原型设计

为了实现基于IEC 61850的系统配置功能,加强对保护智能电子设备(IED)之间虚拟交互消息等的描述,文中研究了一种基于IEC 61850的变电站图形化系统配置器原型系统。该系统包括配置主界面、可扩展置标语言(XML)解析与变电站配置语言(SCL)语法验证模块,以及3类交互信息(逻辑节点(LN)内部保护逻辑、IED内各LN之间的配合逻辑关系、不同IED中相关LN之间的虚拟交互消息)配置图形化界面等模块。设计了一次接线图、二次设备配置等工具箱,给出了图元绘制与拾取、以可缩放矢量图形(SVG)格式存储图形文件、图形化配置不同IED内相关LN之间虚拟交互消息等关键技术的实现方法。该配置器原型系统实现了主要功能,为智能变电站的配置开发和测试提供了一定的参考。     

基于信息触发的智能变电站保护功能判定方法研究

目前智能变电站继电保护功能正确性判定方面的研究着重于保护系统整体评价或保护执行过程正确性判断,缺乏各种类型保护功能的实时状态评估以及保护功能触发的逻辑正确性判断。文中通过分析各类型保护功能的影响因素和影响逻辑,将各保护功能所处状态进行分类与评价,通过对采样值、设备状态的获取与分析,进行保护功能触发的正确性判断。梳理了保护功能触发时二次系统产生的信息序列,采用理论序列和实际序列对比的方式进行保护功能执行过程正确性判断,同时,增加前置条件解决同类型保护功能触发时不同信息序列选取和匹配的问题。通过现场实例分析,验证了所提出的保护功能状态与行为判定方法能够在智能变电站保护功能状态监测以及故障分析方面提供理论基础。     

常规备用电源自投装置适应双母线接线的措施

常规配置的备用电源自投装置(以下简称"备自投")逻辑仅适用于内桥或单母线分段接线形式,在双母线接线形式下,当运行方式变化时,该逻辑存在明显的缺陷,并且造成闭锁方式、继电保护功能投停异常复杂。文中从备自投功能及双母线接线实际运行方式变化出发,分析了常规线路备自投逻辑不适用双母线接线形式的特殊问题并提出了解决方案,不受运行方式变化影响,可简化母线差动保护对线路备自投的闭锁关系,降低继电保护功能频繁投停带来的风险,保证备自投闭锁逻辑的严格准确。     

基于SVG图形的继电保护故障分析技术研究

继电保护故障分析依赖于装置的录波和保护逻辑图。由于保护逻辑图表达格式缺乏标准化定义,目前故障分析工具不统一,复杂故障分析依赖保护厂家。提出了一种基于SVG图形的保护逻辑图的表达方式,通过标准化的定义输入关联、逻辑关系、连接线等元件,形成标准化保护逻辑关系图,配合标准化的录波文件,清晰地完成继电保护故障分析,解决分析工具不统一的问题。该方案在线路保护装置中实践,证明了方案的可行性。     

基于HCM3000平台的高岭扩建工程直流极保护系统实施策略

介绍了HCM3000平台主要特点,阐述了直流保护系统的测量设计方案和三取二出口逻辑设计方案,分析了直流保护系统的整体设计结构、保护故障类型及保护功能配置策略,深入剖析了所有保护功能的目的、判断逻辑及动作策略。高岭背靠背扩建工程的直流保护系统软硬件平台采用HCM3000平台,并已顺利通过DPT试验。     

采用异步通信的纵联保护通道技术

分析了纵联保护传统的命令式通道现状 ,对采用异步通信的直接数字逻辑通信通道方式进行了研究 ,指出具体实施时应注意的问题。传统通道一般采用专用或复用电力线载波 ,传输时间长 ,可靠性低 ,易受干扰 ,是保护不正确动作的主要原因之一。直接数字逻辑通信采用RS - 2 32C异步通信方式 ,利用专用或复用的数字通道同时传输多位有效信息 ,可以实现多种保护方案的结合 ,具有接口简单、传输时间短、成本低等优点 ,可适应不同的数字通道方式 ,分析和试验表明其安全性及可靠性能满足闭锁式、允许式及远方跳闸纵联保护的要求     

基于背板总线的站域保护控制装置设计

提出一种基于背板总线的智能变电站站域保护控制装置设计方案。设计出一种基于多点低电压差分信号的多主通信背板总线结构;基于资源配置和逻辑图分割描述装置功能协作模型,以背板总线为核心,建立模件内虚拟逻辑总线、背板总线、过程总线以及广域通信网等多层次数据集交互及其控制模型。重点分析了背板总线原理、逻辑图实现及功能分割、多层次数据交互实现等问题。该方案在110kV智能变电站站域保护控制装置设计中得到应用,可集成实现功能迁移、冗余保护、集中后备保护、安全自动控制类功能等。现场运行结果表明该设计方案的有效性和实用性。     

极化电流行波方向继电器的实现方案

根据极化电流行波方向继电器（PCTDR）的基本原理和特点,给出了PCTDR的整体设计方案。并设计了以复杂可编程器件（CPLD）、高速数字信号处理器（DSP）和高性能微处理器（MPU）为核心的基于三CPU结构的超高速行波保护板,给出了其硬件设计方案及主要软件流程框图。同时给出了行波方向纵联保护的构成方案和动模实验室测试结...     

用内部数据总线构筑继电保护开放平台

开放式微机保护满足了用户对保护灵活性的需求。开放式理念的出现,也使微机保护向综合、复杂功能发展提供了可能性。本文以开关量输入功能的灵活配置为例,阐述了开放式保护的特点;提出了内部数据总线的概念,以及如何用内部数据总线构筑继电保护开放平台;保护所具有的可编程方案逻辑(PSL)功能,进一步体现了开放式微机保护的“灵活性”和“易用性”。     

贵广Ⅰ回直流线路电压突变量保护逻辑的优化

针对一起广东500 kV砚都站开关故障导致直流保护误动作故障,对线路电压突变量保护的逻辑进行了分析,结合故障波形分析了突变量保护误动作的原因,提出了突变量保护逻辑的优化方案。利用贵广Ⅰ回直流PSCAD/EMTDC仿真模型进行不同运行工况下的故障模拟计算,佐证了电压突变量保护定值选取的合理性。按照优化方案对贵广Ⅰ回直流RTDS实时仿真系统的直流保护软件进行了修改,通过故障回放验证了优化后的保护逻辑在发生类似故障时,可以有效防止电压突变量保护的误动作。     

智能变电站就地化保护自动测试技术研究

自动测试技术是就地化保护"工厂式调试、更换式检修"理念的重要支撑。文中分析了就地化保护的主要技术方案特点,从功能逻辑、保护专网三网合一功能、元件保护环网通信功能三个方面进行了具体的测试需求分析,研究提出了构建保护功能逻辑自动测试系统和综合自动测试系统两种技术方案,并详细阐述了系统架构及关键技术实现思路。     

基于可视化和元件化编程的微机保护装置设计

提出了一种基于可视化和元件化编程的微机保护装置设计方案。在该设计方案中,硬件采用插板式结构,各个模块之间采用CAN总线相连,CAN总线走线简单,数据传输安全可靠,能够保证系统在恶劣的工作环境正常工作;引入元件化设计思想,采用IEC 61131．3标准对经典继电保护功能模块进行封装,并用可编程逻辑构建可视化的微机保护开发平台;可视化窗口中的逻辑图,能够反映相应的保护原理。此设计方案直观、简单、灵活,开放性强,具有很强的扩展能力。实践证明,这种设计方案能有效地降低开发工作量和维护工作量。