智能变电站分布式同步采样组网技术

针对现阶段采样传输技术存在的不足和缺陷进行分析,并探讨了智能变电站分布式同步采样组网技术方案的设计与实现方法。     

智能变电站继电保护采样数据同步方法

本文在分析通道延时对采样同步的影响、比较点对点和组网2种采样值传输方式优缺点的基础上,着重对点对点传输方式下的插值算法、重采样同步过程及光纤差动保护数据同步方法进行叙述和分析。     

智能变电站采样值组网分布式同步技术及应用

在分析常规采样值组网技术的基础上,提出了一种智能变电站过程层采样值组网分布式同步技术。该技术的具体思路为:每个采样值输出设备内具有1个IEEE 1588主时钟,该时钟无需接受外同步,按本地晶振频率运行;采样值接收设备中各从时钟对应跟踪相应的主时钟,在接收到采样值输出设备的采样值后,利用回溯插值算法实现采样数据的同步。与常规的采样值组网方式相比,该技术省去了全局外同步系统,可靠性更高。现场测试结果表明,所提技术可以保证采样的同步性,性能稳定。     

智能变电站光纤纵差保护装置同步方案比较

针对智能变电站中电流的采集与处理分装置、分CPU的特点,结合采样时刻调整法,提出了3种线路光纤纵差保护装置采样同步方案:同步源、锁相环、插值同步.就每种同步方案从适用场合、实现原理以及优缺点等方面进行了详细的分析比较.最后得出结论:同步源方案因为对同步源装置的依赖而具有一定的使用局限性;锁相环方案抗报文抖动性较强,适用于采样值组网方式;而插值同步方案适用于智能变电站中合并单元与保护装置的点对点方式.     

智能变电站采样值同步及测试方法

针对智能变电站大量采用电子式互感器后,继电保护等自动化设备电气量数据采集的同步问题,指出采样数据的同步性直接影响继电保护计算的准确性.介绍了解决采样值同步的方法及二次插值原理,提出了智能变电站中的级联数据、间隔数据、数字化保护与传统保护数据等采样值同步内容,给出了采样值同步测试的方法.     

智能变电站数据采样同步及一起异常分析

文章结合一起智能变电站现场调试中出现的由于数据采样同步问题导致的变压器差动保护启动及偶发保护出口的故障,指出该工程中合并单元信号传输延时的差异、保护装置补偿和插值算法等软件缺陷是故障主要原因,并提出了故障的现场解决方法.     

智能变电站采样数据高速插值同步方法与实现

在多端口、多通道、高数据采样率条件下,传统插值方法已经很难满足对采样值数据处理的实时性需求.提出了一种基于 FPGA 的采样数据高速插值同步方法,对于单个应用服务数据单元 (ApplicationServiceDataUnit, ASDU),在完成报文接收与数据提取后,将时标信息与不同通道的采样值存储到不同的 RAM 块中且地址保持一致,根据延时信息计算获得插值区间,此时以相同地址同步读取所挑选通道的 RAM 块获得采样值数据,再引入拉格朗日插值计算获得插值点的采样计算值,待所有 ASDU 计算结束,完成一次插值同步过程.最后通过仿真对比,验证了所提插值方法的快速性。     

智能化变电站中采样同步方法的工程应用

针对上海市220 kV泸定智能变电站主要应用的两种智能化变电站的采样同步实现方法:插值重采样法及同步时钟法,详细阐述了其具体实施方案,总结了二者的区别、优缺点及应用场合等。     

适用于智能变电站混合数据源接入的保护同步采样方法

现阶段变压器差动保护、备自投、母线保护等装置都需要适应电磁式互感器、电子式互感器(含合并单元)同时接入的情况,为此设计了一种适用于混合数据源接入保护装置的数据同步采样方法。以保护装置内部的采样脉冲时刻为同步基准,对多路采样值(SV)输入进行插值同步,并同时启动模拟量输入的AD转换;通过实时测频和实时调整采样间隔对不同类型数据源输入信号的频率进行跟踪,以实现同步采样。该方法提高了智能变电站二次设备的适应性,在保护装置和模拟量输入的级联合并单元中均可采用。采用现场可编程门阵列(FPGA)实现了设计方案,在智能化保护装置中的应用和测试结果验证了该方案的有效性。     

智能变电站组网传输采样值光纤差动保护同步方案研究

阐述智能变电站中组网传输采样值系统结构,分析了基于组网方式传输采样值的电子式互感器采样时序及站内采样同步的关键技术,在此基础上提出一种基于组网传输采样值的纵联光纤差动保护同步方案。该方案将纵联光纤差动采样同步下放至合并单元中完成,根据计算出的两侧采样时刻偏差和本侧重采样时刻对对侧采样数据进行重采样,最终在合并单元中完成两侧采样数据的同步,并将同步之后的对侧数据以IEC61850-9-2方式发送至过程层网络。通过理论分析和仿真验证可知,该采样同步方案不依赖同步时钟源、同步精度高、运算量小、易于实现、并具备工     

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。     

基于全站同步时钟扩展装置的智能变电站同步整组 试验方法的研究

论述了智能变电站模拟量分布式采样和数据同步的方式及带来的同步整组试验问题,对比分析了两种常规的同步整组试验方法的优缺点和适应性,提出了一种基于全站同步时钟系统扩展信号的同步整组试验方法。该方法巧妙地利用了布置在变电站就地各个间隔汇控柜内的同步信号作为测试输出的基准,具有接线简单、同步精度高的优点,实验室及现场测试的结果表明该方法具有良好的适应性。     

基于全站同步时钟扩展装置的智能变电站同步整组试验方法的研究

论述了智能变电站模拟量分布式采样和数据同步的方式及带来的同步整组试验问题,对比分析了两种常规的同步整组试验方法的优缺点和适应性,提出了一种基于全站同步时钟系统扩展信号的同步整组试验方法。该方法巧妙地利用了布置在变电站就地各个间隔汇控柜内的同步信号作为测试输出的基准,具有接线简单、同步精度高的优点,实验室及现场测试的结果表明该方法具有良好的适应性。     

提高智能变电站采样可靠性的研究与应用

以智能变电站二次系统数据源头合并单元装置为切入点,分析了目前智能变电站采样系统存在的问题。提出高可靠性采样方法,并以此为基础设计新型合并单元装置。新型合并单元具备异常采样数据分析和处理功能,发生数据异常时能迅速准确判别,为变电站内继电保护提供数据异常的信息,帮助继电保护作相应处理以避免不正确动作。经过分析和验证,所研究方法可提高目前智能变电站采样环节的可靠性。     

考虑高次谐波影响的智能配电合并单元改进采样数据同步方法

通过合并单元进行不同电子式互感器间的采样数据同步过程中,当信号内存在谐波尤其是高次谐波时,现有方法难以准确地还原采样间隔处的数据,导致同步误差较大。针对这一问题,提出了一种改进采样数据同步方法。基于三样条插值理论,研究了采样数据的整体特征,用连续的分段三次函数描述采样点间的波形,提高了重采样精度。再根据插值算法原理与采样特征,通过归一化处理、矩阵变换、收敛性分析等方法,减小了计算量。最后通过仿真验证,该方法能够保证不高于21次谐波的重采样数据不失真,且计算时间仅为同等精度插值算法的10%左右。改进算法提高了采样数据同步精度,同时又解决了高精度插值运算量大的局限性,具有工程应用价值。     

智能变电站IEEE1588时钟同步冗余技术研究

针对智能变电站时钟同步系统现状,提出了基于IEEE1588的时钟同步系统冗余方案。在分析IEEE1588的实现原理及其特点的基础上,提出了单钟方案、双钟互备方案和双钟双扩展方案。重点对双钟互备方案进行了阐述,并详细分析了时钟冗余切换原理和过程。同时,进一步对双钟互备方案在变电站单网和双网模式下,不同网络方案对时钟冗余造成的影响进行了研究。     

智能变电站继电保护在线运检方法研究

随着信息与通信技术在继电保护系统中的应用不断加深,基于高度信息开放背景下的在线运检成为了提升继电保护系统运维有效性的新模式。首先论证传统运检的有效性和充分性。围绕继电保护全面实时状态评估和可靠有效运检的目标,提出全景信息开放和在线运检的需求。然后全面梳理评估继电保护状态所需的状态信息集,探讨状态信息集的构成及获取方式,提出基于不同类别状态信息的在线运检方法,从而构建在线运检系统的架构,综合利用状态信息发现继电保护的异常。最后,结合传统运检与在线运检提出继电保护新模式的构想。     

交直流混合微电网互联变流器改进控制策略

互联变流器是交直流混合微电网的重要组成部分,需要承担交流微电网与直流微电网间的功率分配任务,需要具有良好的动态性能。针对孤岛模式下传统下垂控制的互联变流器存在惯性小、系统瞬态性能差的问题,提出了基于自适应下垂控制的互联变流器控制策略。在下垂系数中引入交流微电网频率的倍数与直流微电网电压差值的微分量,动态增加系统惯性,提高系统瞬态性能。在此基础上,为了避免互联变流器整流与逆变模式的频繁切换,提出滞回控制方法,提高了系统的稳定性。最后,Matlab/Simulink仿真结果表明,孤岛模式下自适应下垂控制方法能够有效增加系统的惯性,提高系统动态过程的稳定性。滞回控制方法可以有效减小死区加入导致的交直流两侧功率分配偏差。     

面向智能变电站的输电线路综合故障定位方法研究

针对智能变电站条件下,因采样速率过低导致行波测距无法应用的问题,提出了一种面向智能变电站的输电线路工频综合故障定位方法。所提方法可以在现有各种单端工频测距方法中,选择出测距精度最高的方法,从而给出准确的故障位置信息。目前现有的各种工频测距方法的测距精度会受到电源、对端系统阻抗以及过渡电阻等参数的综合影响,在不同的故障条件下,各方法的测距精度会有不同的表现。首先获取输电线路发生故障时的大量训练样本,应用粗糙集理论对训练样本进行属性约简,找出测距精度与故障条件之间的内在关系。在系统发生故障时,应用KNN算法在多种工频测距方法中找到测距结果最准确的方法,计算故障距离。ATP仿真结果及RTDS仿真实验显示,所提方法可以成功避开误差较大的方法,选择实际精度最优的方法,有效提高测距精度。