基于比率差动的导引线纵差保护装置替代方案

导引线纵差保护装置的陆续停产、备品备件的不足给城市供电带来一定的安全隐患.在保留原导引线传输通道的基础上,提出了一种基于比率差动的导引线纵差保护装置替代方案.分析了导引线保护目前存在的问题以及光纤纵差保护的特点;通过光纤纵差保护装置和导引线调制解调器相互配合,利用模拟调制解调技术实现数据在导引线上的远距离传输,然后借助乒乓法和拉格朗日插值法实现数据同步;阐述了各装置特点并对关键问题进行梳理;通过搭建测试平台验证数据通信可靠性并测试比率差动保护动作时间,实验结果表明:装置之间通信零丢帧,链路故障定位准确,比率差动保护动作时间满足线路保护要求.     

通过插值实现光纤差动保护数据同步的研究

介绍了一种通过插值法实现光纤差动保护数据同步的方案,该方案通过设计紧凑的通信帧,实现每个采样间隔传送一次采样值,采样值通过插值法在对侧实现同步,从而无需调整采样时刻的同步过程.分析了插值法产生的误差及该方案的优缺点.采样率为24点/周时,插值采样值误差最大为0.9%,幅值误差最大为1.0%,相位误差最大为1.1°.认为插值法对绝大多数只反应基频量的保护而言,方法误差完全可满足精度要求,但它不适用于要求包含高次谐波电流的保护原理.该方法在未来线路CT使用电子式互感器时,更具使用价值.     

通过插值实现光纤差动保护数据同步的研究

介绍了一种通过插值法实现光纤差动保护数据同步的方案,该方案通过设计紧凑的通信帧,实现每个采样间隔传送一次采样值,采样值通过插值法在对侧实现同步,从而无需调整采样时刻的同步过程。分析了插值法产生的误差及该方案的优缺点。采样率为24点/周时,插值采样值误差最大为0.9%,幅值误差最大为1.0%,相位误差最大为1.1°。认为插值法对绝大多数只反应基频量的保护而言,方法误差完全可满足精度要求,但它不适用于要求包含高次谐波电流的保护原理。该方法在未来线路CT使用电子式互感器时,更具使用价值。     

基于光纤技术的纵联方向保护信息交换方法

阐述了利用光纤通信技术以现有的微机型纵联距离、纵联零序方向线路保护原理为基础，通过光缆直接通信或经由复用准同步数字系列（PDH）/同步数字系列（SDH）系统，通过微波通道实现超高压线路两侧纵联保护之间的信息交换，实现新型方向式线路纵联保护，并可解决高阻接地故障时测距、复杂故障选相等信息交换的方案。     

光纤通讯微机保护系统设计

针对微机保护硬件的功能、可靠性及光纤通信理论的研究和继电保护自适应、智能化的最新发展,研制出一套以光纤为通信媒介的微机保护系统。该系统首次使用华北电力大学最新开发研制出的光电流互感器,并在HDLC位同步通信协议的基础上实现了输电线路的纵联差动保护,同时兼具强大的通信能力和抗干扰能力,并可扩展与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,为未来的系统扩展留下了广阔的空间。     

基于数字通道的统一纵联保护系统

基于光纤通信的全数字通道在电力系统继电保护领域逐渐得到推广和应用,使得基于广域同步实时信息构成统一纵联保护系统成为可能。在统一纵联保护系统中,借助广域同步实时信息,不仅能够完善继电保护系统的性能,而且能够实现若干辅助功能,有助于进一步提高继电保护系统的可靠性。介绍了统一纵联保护系统的技术背景、保护智能电子设备的结构、信息帧的分类和格式,并从完善纵联保护系统性能、提高自动重合闸系统性能、输电线路参数在线计算和过渡电阻的伏安特性测算等几个方面讨论了统一纵联保护系统的功能及实现原理。     

基于光纤以太网的纵联保护通信方案

根据纵联保护对通信系统的要求,从数据的建模、服务模型以及通信网络的底层技术等方面进行探讨,提出了适用于基于网络的高速保护信息通信方案。采用该方案可以满足纵联保护装置对通信的实时性、可靠性的要求。     

纵联电流差动保护数据同步技术及通道切换时数据交换的研究

介绍了纵联电流差动保护利用数字通道进行采样时刻同步、采样序号同步及通道延时计算的原理,比较了采用不同同步方法时保护性能的区别,深入研究了双纵联通道不同切换方式下切换过程带来的通道延时变化对差动保护的影响。通过研究,明确了在通道切换过程中及切换完成后的一段时间内,纵联电流差动保护的同步是不正确的,保护必须有相应的对策,否则可能会不正确动作。     

纵联电流差动保护数据同步技术及通道切换时数据交换的研究

介绍了纵联电流差动保护利用数字通道进行采样时刻同步、采样序号同步及通道延时计算的原理,比较了采用不同同步方法时保护性能的区别,深入研究了双纵联通道不同切换方式下切换过程带来的通道延时变化对差动保护的影响.通过研究,明确了在通道切换过程中及切换完成后的一段时间内,纵联电流差动保护的同步是不正确的,保护必须有相应的对策,否则可能会不正确动作.     

基于数字化变电站的光纤电流纵差保护的同步方案

<正>实现电流纵差保护的技术难点主要有两个,线路两端的数据传送问题和两侧数据的同步采集问题。光纤通信技术将数字化变电站及其中的每一部分都互相连接起来,为光纤差动保护装置提供了很多传送数字信号的通道。目前,已经提出的数据采样同步化的方法主要有3类:(1)基于数据通道的同步方法。它包括3小类方法:采样时刻调整法、采样数据修正法和时钟校正法。目前的光纤纵差保护广泛采用此类同步方     

基于时钟差的线路电流差动保护数据同步方法

随着现代电力通信网的发展和完善，自愈环网或可变路由的光纤通道逐渐增多，给线路光纤差动保护带来了新的问题。现有的数据同步技术假设收、发通道延时一致，一旦通信路由发生改变，就会由于数据不同步而影响保护的可靠性。为此，文章通过引入装置时钟差的概念，提出了一种基于时钟差的数据同步方法，该方法以乒乓对时为基础、参考向量法对时作辅助，解决了自愈环网双向通道路由不一致时数据的同步问题，具有很好的实用价值。     

光纤自愈环网电流纵差保护的数据同步方法

针对基于数据通道的同步方法不能适应光纤自愈环网通信路由的变化,提出了基于分布参数线路模型的同步算法.该方法利用分布参数线路模型,分别从线路两端计算保护安装处的电流相模量或电压相模量作为数据同步比较的依据,采用相位比较结合数据修正的方法进行采样数据同步处理.该方法同步速度快,不受通信路由变化、线路参数变化和谐波的影响,能够解决电流纵差保护在光纤自愈环网中的采样数据同步问题.ATP仿真和试验结果表明其同步精度满足电流纵差保护的要求.     

浅谈光纤纵差保护装置的通信

对光纤纵差保护装置的通信整体设计思想及方案进行了研究,在分析研究现有的电流采样同步方法以及电力通信系统的发展前瞻的基础上,提出了电流采样同步的配置方案,并介绍了可用于保护装置的汉明码纠错方法和原理,根据实际的运行需要,提出实时监视保护通信通道的通信质量方法。     

提升抗时延抖动和数据异常性能的配电网故障自同步5G差动保护方案

配电网5G差动保护信道的来回时延不等导致传统同步算法无法应用,需要增加额外的同步装置。另外,5G信道存在时延抖动和数据异常等问题会对保护的可靠性产生影响。针对这些问题,首先提出了基于变频插值的故障自同步法,在保护装置启动后利用插值法处理故障前特定时刻数据窗来实现同步误差校正。以此为基础,分析保护可能面临的异常数据特征,提出了考虑舍去极值的Hausdorff故障判别算法。最后设计了一种能够提升抗时延抖动和数据异常性能的配电网故障自同步5G差动保护方案。在PSCAD对方案进行仿真验证,结果表明所提方案能够在不增设额外同步装置的前提下有效提升抗时延抖动和数据异常的性能,保证发生各类故障和存在大噪声时的保护可靠性。该方案可为配电网5G差动保护的可靠性提供保障。     

智能变电站稳定控制装置数字采样的设计与实现

在智能变电站中,电网安全稳定控制装置作为跨间隔设备,需要同时接收、处理多个间隔的采样量。针对稳定控制装置“直采”模式下多间隔采样同步问题,提出了基于本地时标的同步和重采样插值合并处理的方法。以本地时标为基准,借助系统提供的辅助时钟,以重采样间隔对采样数据进行同步和线性插值重采样,并对线性插值误差进行分析。最后,依托FPGA+DSP硬件平台实现了稳控装置的数字化采样,并搭建试验系统,从采样精度和同步有效性方面对文中提出的基于本地时标的同步重采样插值算法的时效性和可行性进行验证,试验结果验证了基于本地时标的同步线性重采样方法能够满足稳定控制装置实际工程对实时性和精度要求。     

基于5G授时的配网差动保护数据同步方案

在配网中实现基于5G通信电流差动保护的关键技术之一是区段两端电流数据的同步问题。分析现有数据同步方法应用于5G电流差动保护的适应性;介绍5G协议中时间同步指标及实现架构;在此基础上,提出利用5G通信中的高精度时间信息实现数据同步的实用化路线。在该路线中,设计一种基于5G信号参数的基站授时方案;给出两种适用于配网电流差动保护的对时信号;最后提出基于B码对时信号的电流差动保护数据同步方法并分析其误差。理论上所提方案可实现线路两端时间同步偏差不超过20.8μs,对应两侧电流相角偏差不足0.5°,完全满足电流差动保护要求。     

分布式光伏并网装置的研制

设计了基于ARM Cortex-M4内核32位芯片的双CPU分布式光伏并网装置,包括主控CPU、通信CPU。通过模块化设计、集成数据采样处理,实现装置与配电网调度中心及逆变器等智能装置的信息交互,具备带方向和复压闭锁过流保护、逆功率保护、零序电流保护、过负荷保护、被动式防孤岛保护、同期并网等功能。考虑分布式光伏电站对同期并网的高要求,提出了基于采样点相角差预测捕捉合闸点的差频并网算法。微机继电保护系统测试结果表明,所设计装置能够准确地进行数据采集、保护可靠动作;相较于传统差频并网算法,所提预测算法能够有效地提高并网精度。     

基于FDTW算法的故障录波数据智能比对方法

针对智能变电站保护装置故障录波文件无通道标识信息、难以与同源通道故障录波器录波文件相互对应的问题，提出一种基于快速动态时间规整(fast dynamic time warping, FDTW)算法的故障录波数据智能比对方法。首先，对各厂站提取的故障录波数据进行异常检测，确保故障录波文件中数据的质量。其次，利用拉格朗日插值法进行采样频率转换，解决保护装置与故障录波器采样频率不一致的问题。然后，利用欧氏距离对同源录波文件数据进行波形一致性对齐，以实现时钟同步。最后，使用FDTW算法对无通道标识信息的故障录波数据进行智能比对。算例分析表明，该方法能够对故障录波数据进行一致性处理，可以快速准确地计算待匹配录波波形的相似度，实现同源通道的录波数据匹配，具备较强的稳定性和实时性。     

农村电网中光纤纵差保护的应用

指出农村电网保护配置中存在的问题,分析了农村电网发展的趋势,进一步提出了光纤纵差保护在农村电网中的重要性。详细阐述了光纤纵差保护的实现过程和解决方案,针对光纤差动保护中的通道及数据传输问题进行了讨论,提出了解决保护两侧采样同步问题的方案:通过牛顿插值法来实现采样同步,误差会大大减小。     

基于电压向量的数字化母线保护电流同步方法

采样数据同步是智能变电站继电保护的关键问题。当采样数据通过过程层网络传输时,保护装置依赖于时钟源同步。提出了一种基于电压向量的数字化母线保护电流同步方案,在原有同步方案失效并导致合并单元采样失步的情况下,通过电压向量的相位差对采样数据进行同步处理,仍可保证母线保护继续投入运行。分析了同步方案的原理,介绍了同步方案的系统接线,给出了实施方案的细节:通过正序电压计算间隔采样的时间差;通过抛物线二次插值方法对采样数据进行同步处理;发生三相PT断线时需退出同步方案。RTDS数模实验结果表明同步方案可保证各种工况下母线差动保护功能的正确性,证明了同步方案的有效性和可行性。