一种智能变电站合并单元关键环节的实现方法

针对智能变电站中对合并单元时间性能指标上较高的技术要求,文中通过对由插值算法进行同步的合并单元实现原理的具体分析,充分利用PowerPC的计算能力和现场可编程门阵列(FPGA)的并行处理能力,将整个系统分成多个模块,并通过模块间的相互配合,提出一种具体的合并单元关键环节的设计方案。在该方案中,通过对连续有效秒脉冲间隔的统计和记录,来实现高精度的守时模块,并利用灵活设置的定时器中断周期,来对合并单元的重采样时刻进行动态调整,使之与外部对时信号同步。同时通过对输出延时的分解及FPGA的缓存功能,精确实现了SV9-2报文的等间隔输出。     

基于电子式互感器的基波相位同步算法研究

本文研究了基于数字信号处理的电子式互感器的基波相位同步方法;针对电子式互感器中广泛应用的基于拉格朗日插值定理的相位同步方法存在运算量大的问题,首先研究了一种两点插值算法在电子式互感器基波相位同步的应用;然后针对其不足,设计了一种改进的基波相位同步算法,由模拟相位同步电路通过变换,得到离散域的相位同步函数,通过仿真,算法具有理想的幅值曲线和相位曲线;最后针对电子互感器传感头之间存在参数差异,与数字积分算法参数不匹配等问题,导致电子式互感器暂态特性差,相位不同步的问题,改进了积分算法,经过验证,算法能真实还原基波波形。     

一种应用于PT间隔过程层合智一体装置研制

研究了母线PT间隔合并单元和智能终端一体化。结合实际,给出了产品装置的软硬件架构图,详细介绍了应用于PT间隔以PowerPC MPC8377为核心处理芯片的模拟量合智一体装置的研制。给出了硬件方案和软件设计方案,实现了合智一体装置GOOSE的订阅与发布,通过开关量的采集实现了对PT间隔刀闸状态监视,通过模拟量的采集和合并实现了SV的上送。最终满足了工程对合并单元和智能终端集约化需求,并且达到了节省空间、减少光口、节约成本的效果。实验结果表明,研制的母线合智一体装置成本低廉、功能强大、性能优良,较好地完成了对PT刀闸的状态监视和控制、对母线电压的采集合并及其规约转换功能。该装置完全满足智能化变电站IEC 61850通信规约。     

满足IEC61850要求的站用时钟服务器

基于IEC61850标准体系的数字化变电站,要求时钟提供SNTP软件授时和光脉冲硬件对时。提出了利用GPS接收器与FPGA+CPU微机系统实现时钟服务器方案。其中FPGA实现脉冲信号硬件对时,CPU系统实现SNTP协议软件授时,CPU与FPGA间通过数据总线联系,传递显示时间、IRIG-B码数据和同步状态等信息。详细介绍了时钟的授时原理、硬件设计、软件实现以及守时功能。该时钟服务器满足了IEC61850的要求,守时精度达到晶振稳定度水平。     

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MPC8377的主变低压侧隔离开关合并单元设计

在智能变电站的建设中,根据主变低压侧对合并单元和智能终端的需求,研制出主变低压侧隔离开关合并单元。该合并单元可完成常规互感器电压电流信号的采集、电子式互感器信号的采集、SV点对点上送、与智能开关操动机构箱通信、一个间隔内对隔离开关的操作控制和监视;通过组网和点对点发布SV数据;通过过程层网络接收GOOSE指令,驱动智能控制器来完成控制功能,且具有防误操作功能。给出了详细的软硬件设计,最终通过标准仪器的验证,完全满足智能化变电站基于IEC 61850的通信要求、精度要求和EMC要求。     

基于可编程系统芯片技术的电子式互感器数据采集

针对电子式互感器采集器设计中的一些问题,介绍了一种新型的采集器设计方法。采用可编程系统芯片技术在现场可编程门阵列（FPGA）内构造CPU处理器软核,通过单片FPGA实现了传统的CPU加FPGA才能实现的高速、高精度、高可靠性采集器功能,具有成本低、体积小、电路结构简单、人机交互好、电磁兼容特性高等特点。通过两层系数法,实现了采集器与传感头间的免调试更换,同时采集器可通过光串口实现程序在线配置,方便现场的维护和升级。整个系统通过验证证明,能解决现有采集器设计中的一些问题。     

基于MC9S12DG128B的智能模型车设计

以飞思卡尔公司的l6位微控制器MC9S12DG128B作为核心控制单元,设计了智能循线模型汽车控制系统的软硬件.主要包括传感器选型及信号采集处理、电机和舵机的控制等部分.采用l4对红外光电传感器作为信息采集模块,安装在小车前部,检测跑道信息.通过电路和程序对传感器信号进行采集和处理,获取车模相对赛道的偏移量、方向、速度等信息,对模型车转向舵机和驱动电机进行控制,完成智能模型车在不同弯道和速度下对转向和加减速的柔性控制.     

智能变电站智能终端自动测试仪设计

电力行业缺少针对智能终端的专业测试设备,现有测试系统庞杂、配置繁琐、接换线多、数据处理繁杂、误差点多,制约了测试机构的检测效率和质量。为解决现有测试系统的弊端,实现智能终端的闭环自动测试、简化测试系统、提高测试能力和效率,研制一种智能终端自动测试仪。通过接口及配置规范化,在开始测试前一次性完成所有接线和配置,实现测试中零接换线。通过回路自动切换技术,对测试回路进行预设计,在测试中根据不同项目要求进行回路自动切换和构建,实现自动测试和零换线。通过检测过程透明显示技术,实现测试结果的实时处理和显示,方便结果分析和判定。通过试验验证和工程应用,证明智能终端自动测试仪的精度和抗干扰能力满足标准要求,自动测试能力和效率相对传统方法明显提高,满足应用需求。     

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。