风电主控系统和变频系统的一种半物理试验方案

针对风电主控系统和变频系统在设计和生产的测试验证环节,提出一种安全、可靠、廉价的半物理试验方案,方案中除了主控系统、变频系统及双馈发电机等物理设备,将输入不可控且可能危及试验安全的风速、风轮机和变速箱用可控的仿真系统来代替.方案还解决了转动惯量差异的问题,引入了转矩修正公式,使仿真系统更加逼近.给出了仿真系统的硬件组成...     

智能变电站合智一体装置的抗电磁干扰分析及设计

针对合智一体装置在电磁兼容试验中出现的若干问题,重点分析了电快速瞬变脉冲群、浪涌、静电放电等瞬态脉冲的特点。提出一种用于合智一体装置的抗电磁干扰措施,采用电容、磁珠、瞬态抑制二极管改进交流滤波回路、开关量输出回路、LED滤波回路,对干扰信号进行抑制。通过优化PCB布局布线,加强接地措施,减少各回路间相互耦合。试验结果证明,笔者总结出的合智一体装置硬件系统设计中采取的抑制电磁干扰的措施能有效地提高装置的抗电磁干扰能力。     

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。     

直接接地装置I／O端口及接地设计

介绍了变电站微机保护和测控装置接地方式的现状,以及不同接地方式的优缺点。针对直接接地系统的微机装置中干扰入口处的信号输入/输出接口回路,利用电阻、光耦、继电器和磁珠等器件对干扰信号进行阻尼或隔离,在印刷电路板(PCB)布局上,纵向划分多道干扰拦截面,减少不同拦截面间相互耦合或窜扰,同时结合多道电容对地的干扰泄放功能,在抗干扰成本几乎不增加的前提下,增强端口抗干扰水平。对直接接地系统的屏蔽地布线方法进行了研究,提出PCB端口屏蔽地就近直接与内部数字地平面共地,可以改善屏蔽接地效果。     

一种CPU和FPGA的快速交换数据方法

为了提高CPU读写FPGA的速度,提出了一种基于Burst方式的CPU和FPGA快速交换数据的方法.CPU在完成第一次读写之后,FPGA会记录该地址,并使双口RAM的地址自动递增,不需要CPU再给出地址,这样CPU可以操作多个连续地址中双口RAM的数据.经过测试,该方法可以大大提高CPU和FPGA进行数据交换的速度.     

一种新型智能选相控制器设计及抗干扰措施

分析了选相控制器的关键技术。提出了一种利用现场可编程门阵列（FPGA）控制绝缘栅双极型晶体管（IGBT）实现断路器在电压/电流过零点处分闸、合闸的方案。为提高装置的抗电磁干扰能力,每路IGBT的控制回路采用差分线控制,驱动回路采用独立的电源模块。该方案解决了智能变电站合并单元、智能终端、选相控制器等功能的综合应用。试验结果表明,所设计的智能选相控制器可靠性高,应用前景广阔。     

Anybus-Profibus在Linux下的驱动设计

通信管理机利用Anybus-Profibus快速实现了对Profibus现场总线的支持。由于Anybus-Profibus配置流程、通信规约等的复杂性,以及Anybus-Profibus在被快速反复访问同一区域造成其自身锁死的缺陷,提出在Linux下的驱动设计的驱动框架:加载驱动时对Anybus-Profibus进行初始化并配置,在卸载驱动时对Anybus-Profibus进行关闭操作;定时将驱动内部缓存区的数据与Anybus的双端口随机访问内存DPRAM进行同步;将缓存模拟成文件供上层应用程序方便地实时调用。Anybus-Profibus在Linux下的驱动设计是通信管理机的一个重要组成部分,所设计的通信管理机已应用于发电厂监控系统中。     

数字式综合测控装置的开发探讨

综合测控装置是发电厂、变电站综合自动化系统的重要组成部分。近年来国内变电站综合自动化系统历经了发展、完善的不同阶段，已形成多种产品，但至今各制造厂家各有特点，尚无统一标准，影响今后继续发展和使用。总结多年综合自动化系统中测控装置开发的经验，分别从遥测、遥信、遥控和遥调四个部分哈面地介绍了目前的发展情况，分析了应有的功能、常用的结构，并提出了意见。最后，根据技术发展对综合测控装置的要求，提出了扩展测控装置功能的意见。     

智能变电站MMS、GOOSE、SV三网合一 通信过载隔离抑制策略

在新条件下充分利用现有设备,尽力降低成本基础上,提出了针对智能变电站MMS、GOOSE、SV三网合一通信过载致命性故障的隔离抑制策略。采用简化拓扑,二层动态协议(IEC62439、私有环网、环路检测、STP/RSTP/MSTP、GMRP、IGMP Snooping),静态配置(VLAN、组播、三层路由、策略路由、ACL),过载监测,过载处理结合应用提高网络可靠性,分析了组合VLAN、三层交换、策略路由的隔离拓扑,策略路由支持核心交换机的负载分担,简化了保护测控装置的通信设计和配置。发明了通信设备创新性过载监测阻断解决方法,改变了传统抑制单一手段。分析了动态协议和静态配置在三合一网络中不足和优点,根据智能变电站等级和可靠性要求选用不同隔离策略。通信设备监测到过载时,先自恢复处理,通过硬接线告警,本地记日志,同时MMS发送网络告警信息到监控主机。若不能自恢复则进行过载隔离,切割降低过载影响范围,管理员及时干预处理。     

IEC62439 PRP冗余丢弃算法设计

智能变电站GOOSE、SV、MMS三网合一信息充分共享,双星型网架可靠性较高,相应电力装置需支持高效、健壮冗余丢弃算法。针对PRP推荐双窗口丢弃算法较复杂、乱序报文效率较低、时序考量不严谨、无设备重启等异常处理,总结了丢弃算法基本要求,分析了时序可靠丢弃、安全接收原则,提出基于节点对节点链路序列号状态HASH算法和固定单滑动窗口相结合的方法。详细分析起止点在与不在滑动窗口、接收序列号在窗口前中后情形,并给出算法伪码供借鉴使用。健壮性指出超过一定时限,序列号相同,报文内容未必相同;在同一个时限内,FCS(帧校验序列)完全一样,报文内容未必相同。本方法能快速准确判断丢弃接收重复报文,为智能变电站电力装置支持PRP/HSR奠定坚实算法基础。