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.     

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.     

可视化编程在微机保护中的实现

提出了一种新的编程方法来实现微机保护——可视化保护。可视化保护的思想是根据相应的保护定制对应的保护逻辑图,然后在保护平台上搭建图形程序,运行得到可执行程序,再下装到硬件平台中。介绍了可视化平台的功能与特点——高效性、可靠性、灵活性和开放性。论述了可视化平台微机保护系统的结构、功能和特点,以及保护元件库的构成。通过实现方向低压闭锁过流保护的应用实例说明了可视化编程方法在微机保护中应用的可行性和优点,并对可视化编程与常规编程两种不同方法进行了比较。得出的结论是可视化编程在微机保护中的应用具有非常重要的意义,使微机保护的实现变得更加简单、灵活和可靠。     

可视化编程在微机保护中的实现

提出了一种新的编程方法来实现微机保护--可视化保护.可视化保护的思想是根据相应的保护定制对应的保护逻辑图,然后在保护平台上搭建图形程序,运行得到可执行程序,再下装到硬件平台中.介绍了可视化平台的功能与特点--高效性、可靠性、灵活性和开放性.论述了可视化平台微机保护系统的结构、功能和特点,以及保护元件库的构成.通过实现方向低压闭锁过流保护的应用实例说明了可视化编程方法在微机保护中应用的可行性和优点,并对可视化编程与常规编程两种不同方法进行了比较.得出的结论是可视化编程在微机保护中的应用具有非常重要的意义,使微机保护的实现变得更加简单、灵活和可靠.     

基于FPGA的图形化编程方法设计

针对传统的直接对图像处理算法进行FPGA编程存在的诸多问题,设计了一种基于System Generator图形化编程工具对图像进行处理的方法。采用Xilinx公司的图形化编程工具System Generator,在MATLAB上对编写的局部自适应二值化图像处理算法模块进行仿真验证,然后调用MATLAB软件下的Simulink平台对算法进行建模并进行验证,成功后封装成可视化模块并分类建库,最后通过调用ISE软件下的System Generator工具将对应的模块转换成HDL语言并在FPGA开发板上进行验证。设计实现了局部自适应二值化图像处理算法的建模与实现,并通过Simulink和ISE平台的仿真验证了其正确性,完成了预期的目标。     

一种基于图形化编程技术的馈线保护装置的研制

结合我国微机保护现状,提出了一种新型的馈线保护方案及主要的实现方法,它成功地将图形化编程技术应用于馈线保护,并采用了32位低功耗DSP技术,实现了保护、测控功能并行实时处理,改善了技术指标,提高了系统可靠性,具有体积小巧,成本低廉等特点。     

一种基于图形化编程技术的馈线保护装置的研制

结合我国微机保护现状,提出了一种新型的馈线保护方案及主要的实现方法,它成功地将图形化编程技术应用于馈线保护,并采用了32位低功耗DSP技术,实现了保护、测控功能并行实时处理,改善了技术指标,提高了系统可靠性,具有体积小巧,成本低廉等特点.     

面向中低压系统保护的嵌入式软硬件平台设计

为了简化面向中低压系统保护装置的开发过程,提高技术水平,提出了一种基于双CPU架构的硬件平台,并在该硬件平台的基础上,基于嵌入式实时多任务操作系统,实现了支持图形化编程的继电保护软件平台。该平台的使用提高了继电保护装置的可靠性、可复用性以及可移植性,并大大缩短了开发周期和降低了开发成本。文中重点介绍了本平台的软硬件架构和设计方案．     

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。     

基于图形化编程的HVDC以太网103双网通信设计

为了实现高压直流输电（High Voltage Direct Current Transmission，缩写为HVDC）控制保护系统与保护信息子站之间快速可靠的数据交互，提出一种基于图形化编程的HVDC以太网103双网通信设计方法。该方法针对IEC60870-5-103标准定义的串口103通信进行扩展，提出以太网103双网通信方案，提高通信实时性和可靠性；此外，该方法将应用程序与底层通讯处理程序相分离，采用标准的IEC61131图形化设计语言，开发出高度封装的底层通讯处理模块与用户功能模块相融合的图形化编程方法，软件编程简单高效，系统运行及调试信息可在线监测。基于该方法在锡泰和扎青等HVDC工程的实验数据表明，该方法具有可靠性高，开发进度快，运行维护方便的特点，对于实现控制保护系统与保护信息子站快速可靠的数据交互具有重要的应用价值。     

图形化编程与继电保护装置开发

数字式保护装置的开发手段对保护装置的可靠性具有决定性影响。介绍了数字式保护装置开发手段的现状,指出了基于人工录入计算机语言的常规开发手段的缺点。通过分析提出了基于图形化语言进行保护装置开发的思想,对其优越性进行了阐述,实现所见即所得的开发,从开发手段上保证了保护装置的可靠性。通过一个应用实例,说明了运用图形化语言编程技术进行继电保护装置开发的可行性和优势。     

一种新的继电保护整定计算及管理系统——高级编程语言HT

在分析现有继电保护计算和管理系统现状及存在问题的基础上,结合继电保护整定计算的通用性和实用性要求,提出了一种开发继电保护计算及管理系统的新思路 :开发一种面向该领域的高级编程语言,使应用者可通过简单的编程构建满足自己需求的应用系统;通过归纳、总结继电保护整定计算与管理的方法、要求和特点,利用面向对象的方法和编译系统的原理与技术,开发了高级编程语言--HT语言,利用该语言可轻松实现电网拓扑位置运算、故障计算、等值计算、定值计算、图形控制、数据库访问等继电保护计算及管理的各种功能.该系统现已投入实际应用.     

基于IEC 61850标准的IED图形化编程技术

IEC 61850标准的互操作及功能自由分布特性要求变电站自动化系统中不同智能电子设备（IED）间更灵活地协同。提出一种图形化编程技术的IED开发方法,它基于IEC 61850标准,遵循IEC 61131-3编程标准,不仅具有常规图形化编程的优点,而且提升了IED外在形态和内在形态的标准性。设计一种IED软件方案,研究图形化编程与IED数据存储区的参数关联方法,为推进产品编程开发手段的灵活性、标准化,提高产品互换性提供了一种解决方案。     

基于FPGA的智能化电器改进设计

利用片上可编程系统设计方法,设计了基于FPGA的智能化电器.在综合分析智能化电器结构模块的基础上,设计了构成微机保护芯片的一系列IP模块,并充分利用NiosII软核处理器的宏功能模块,组合实现线路保护的系统芯片设计.在Altera公司的FPGA作硬件仿真和测试,验证了芯片设计的正确性.     

华中电网故障暂态自适应仿真分析

为实现华中电网的暂态全过程分析,研究了基于自适应原理的电力系统暂态全过程仿真.首先建立了元件的暂态自适应模型,实现了基于元件状态的自适应变换,适合较长时间复杂暂态过程的仿真.应用面向对象技术不仅提高了软件的模块性和可重用性,而且实现了仿真模型的自适应变换.在此基础上,由系统等值模块、故障仿真模块、数据库和图形人机界面、应用分析接口模块等构成了华中电网的暂态全过程仿真软件.     

软PLC的设计思想在继电保护装置中的应用

提出了一种基于嵌入式实时操作系统,适用于电力系统继电保护装置的通用软件平台。该软件平台设计出的系统能运行于多种硬件环境,避免了面向处理器设计的系统的缺陷。同时,将软PLC技术应用于通用软件平台的设计中,使之具有保护逻辑在线编程的功能和图形化的开发界面。该软件平台能使不熟悉继电保护装置编程语言的设计人员和用户根据实际需要,利用图形化的编程语言,在线编写出各种适宜的保护算法程序。     

基于SVG的可视化技术在继电保护定值在线 校核系统中的应用

随着越来越多的电力自动化系统集成于调度自动化平台,图形系统的标准化与图形共享是电力自动化系统研究的重要方向之一。针对目前继电保护定值在线校核系统图形建模存在的问题,提出了从整定计算系统、故障信息系统中导出图形文件再导入到定值在线校核系统的方案,实现了上述系统图形之间的无缝连接,达到了图形共享的目的。在简要分析继电保护定值校核图形交互、数据可视化需求的基础上,采用.Net平台反射机制与JavaScript函数之间相互通信,实现了继电保护定值校核结果的动态刷新与良好交互。通过采用多种展示手段,很好地实现了告警功能。目前,所采用的方案在某省级电网公司在线校核系统中得到了成功应用。