基于FPGA的多通道行波高速采集录波系统设计

设计了一种基于FPGA的多通道行波高速采集及录波系统,利用FPGA片内双端口RAM及片外大容量DDR构成分布式两级录波缓存,搭配DSP嵌入式处理器,可实现集中式行波测距装置多通道行波信号的高速采集、连续暂态录波、长过程录波功能。该系统所采用的分级缓存机制,解耦了信号采集的"高速率"与数据缓存的"大容量"应用需求,既实现多路行波数据的实时高速采集、连续暂态录波所需的高数据吞吐率,又具备大容量缓存空间用于故障测距算法离线分析与录波数据转储,很好地满足了电力行业输电线路行波测距相关的技术规范要求。     

虚拟仪器在故障录波中的应用

故障录波系统主要是针对继电保护测试仪故障信号进行录波。录波方式主要分为手动录波和自动录波,手动录波设置有开关量启动,自动录波主要是通过故障时的电压、电流的突变量或越限值启动录波。     

基于电气相连状态的一、二次系统故障自动区分方法研究

基于无人变电站的普及和电网故障后快速复电的要求,用于电网故障的故障录波分析对快速恢复电网正常运行方式有重要的意义.基于故障录波数据,引入了电气设备的相连状态的概念,设计了一种用于自动区分一、二次系统故障的方法.该方法首先通过分析一、二次系统的故障特征和故障录波启动条件,在故障录波装置引入间隔位置状态的判断条件,然后结合间隔位置的运行状态,得出间隔的相连关系.在相连关系的逻辑前提下,对集合间隔启动录波条件"与""或"逻辑计算,最终得出区分一、二次系统故障的判断结果.     

分布式故障录波系统

同步技术、数据存储技术、各录波采集单元协调启动技术、通信技术等是分布式故障录波系统的关键技术。文中提出了一种可以适应于分布式故障录波系统的同步方法：先利用GPS的秒脉冲信号同步各个录波采集单元的采样脉冲,再采用软件自同步算法完成采样值序列的同步。阐述了录波采集单元的启动方法和这种启动方法对采集数据窗的影响。通过分析可以看出,录波数据采用分布式存储可以缓解集中式故障录波系统存储容量和转发时间紧张的问题;录波主站与录波采集单元之间的通信方式应采用基于TCP/IP的网络通信。给出了IP编址的分布式故障录波系统结构和样机的动模试验结论。     

发变组录波在石横电厂的运行分析

1999年山东石横电厂为#1～#4发电机组先后装设了微机型发变组故障录波装置并投运,然而4台录波装置又于2002～2005年间相继退出运行。通过全面总结发变组录波装置在石横电厂的运行情况,从系统资源调度机理、抗干扰设计理念、处理结构模式等角度,对录波装置无法正常工作的原因作了深入的分析和研究。对当前发变组录波领域关于保护录波功能的可替代性、录波装置的可靠性认识、录波功能延伸等热点问题提出了见解,并阐述了机组录波的发展方向。     

HCM3000平台内置故障录波功能设计

装置内置故障录波是一个新概念,它用于完成对控制保护装置重要过程变量的录波,更有利于系统事故发生后原因的追查。根据直流控制保护应用需求,提出内置故障录波设计的总原则：录波通道灵活配置、录波频率和应用需求相吻合、录波功能不能影响装置主体功能、主要录波对象为装置过程变量等。同时结合HCM3000平台的特性,提出了多CPU集中故障录波管理、功能块任务划分、专用或通用以太网数据传送的实现方式。其概念和设计方法可以为其他同类产品提供参考。     

分布工故障录波系统

同步技术、数据存储技术、各录波采集单元协调启动技术、通信技术等是分布式故障录波系统的关键技术。文中提出了一种可以适应于分布式故障录波系统的同步方法：先利用GPS的秒脉冲信号同步各个录波采集单元的采样脉冲,再采用软件自同步算法完成采样值序列的同步。阐明了录波采集单元的启动方法和这种启动方法对采集数据窗的影响。通过分析可以看出,录波数据采用分布式存储可以缓解集中式故障录波系统存储容量和转发时间紧张的问题;录波主站与录波采集单元之间的通信方式应采用基于TCP／IP的网络通信。给出了IP编址的分布式故障录波系统结构和样机的动模试验结论。     

发变组录波在石横电厂的运行分析

1999年山东石横电厂为#1～#4发电机组先后装设了微机型发变组故障录波装置并投运,然而4台录波装置又于2002～2005年间相继退出运行.通过全面总结发变组录波装置在石横电厂的运行情况,从系统资源调度机理、抗干扰设计理念、处理结构模式等角度,对录波装置无法正常工作的原因作了深入的分析和研究.对当前发变组录波领域关于保护录波功能的可替代性、录波装置的可靠性认识、录波功能延伸等热点问题提出了见解,并阐述了机组录波的发展方向.     

变电站故障录波装置频繁启动原因分析及改进措施

包头供电局古城变电站故障录波装置设置的定值较小、灵敏度较高,因受到周边电气化铁路及高耗能负荷产生的冲击电流及电压波动的影响频繁启动,影响真正故障信息的获取,且频发故障录波动作信号。对此采取在故障录波装置逻辑分析及判断回路中加入反时限过电流保护动作功能、保护跳闸开关量及信号过滤措施,达到了故障录波装置在负荷扰动或电压波动时不启动,不形成故障录波文件、故障录波报告,不向监控装置发录波器动作信号;实现了只有在系统发生故障时才可靠动作,形成完整的故录文件及录波报告,并向监控装置发送故障录波装置动作信号的目的,彻底解决了变电站故障录波装置频繁启动的问题。     

基于虚拟建模技术的直流输电故障录波智能网关设计

基于虚拟建模技术的直流输电故障录波智能网关,将换流站内所有录波装置建模成录波逻辑设备,即建模成虚拟的智能电子装置（IED）模型,实时侦测所有录波装置的故障录波数据区生成的文件,并生成重定向文件,同时驱动录波逻辑设备,采用IEC61850通信协议并扩展文件访问服务,实现与调度中心智能录波主站系统的通信,可以解决直流输电故障录波系统启动频繁、录波文件数量庞大的问题。     

基于机器视觉的特高压直流故障录波分析方法

文章介绍了基于机器视觉的特高压直流故障录波分析方法.通过编程,使录波分析软件能根据继电保护判据算法自动分析录波数据是否满足保护判据并显示结果,然后用机器视觉识别完成录波数据分析,在不破解加密录波数据的情况下完成录波数据分析与判断。     

故障录波装置中IEC61850标准的研究与应用

以故障录波装置为例,系统地阐述了传统故障录波装置的功能,分析了故障录波装置数字化的需求,进而采用IEC61850标准,在IEC61850协议规范的基础上,研究故障录波装置的系统设计,实现故障录波装置的数字化,同时深入讨论了其技术方案、建模方法。通过分析通信需求,最终实现其IEC61850通信服务功能。该故障录波装置已通过国网IEC61850一致性试验,取得了满意的测试效果,完全达到了电力系统对故障录波装置的要求,在工程中具有良好的应用前景。     

发电机变压器组录波再认识

自首个关于发电机变压器组（以下简称发变组）录波的行业标准颁布并实施以来．发变组录波引起了前所未有的关注和讨论.根据发变组保护和录波装置的研发与实践,结合行业标准,对发变组录波的现状、功能定义、通道配置、启动方式,以及抗干扰、采样率、数据安全、供电可靠性、保护录波插件、录波评判等问题进行了讨论,并提出自己的见解.     

分布式牵引供电故障录波系统的设计

电气化铁路牵引供电系统对故障数据的记录仍然局限于故障局部分析,无法实现高层次的系统分析。分析了传统录波系统存在的不足,提出了异地同步启动触发录波的主要原理,以及详细的录波启动判据。给出了故障录波系统的构成方式、系统性能及主要功能说明。最后,给出了在北京西客站开闭所和衙门口牵引变电所装设的故障录波系统的运行实例。     

基于时间序列的柴油发电机组故障录波数据增量式挖掘算法

空压机房和临时备用发电机房通常选用较为吸音的隔音材料设防,难以获取故障录波数据,挖掘精度较低,为此提出了基于时间序列的柴油发电机组故障录波数据增量式挖掘算法。通过柴油发电机组故障录波数据的预处理,结合等长处理定义故障录波数据的时间序列匹配度,利用故障录波数据的信息状态函数,提取故障录波数据的时间序列,根据柴油发电机组故障的具体情况,获取柴油发电机组故障的位置,结合故障录波数据的清洗和无量纲化处理,构建柴油发电机组故障录波数据回归方程,通过定义故障录波数据的聚类中心,建立故障录波数据的权重映射矩阵,根据提取出的故障录波数据的特征,挖掘出柴油发电机组故障录波数据。实验结果表明,该算法具有更高的加速比和挖掘精度,当融合系数为0.8时,故障录波数据的挖掘输出相对稳定,可达到90%以上。该方法能够挖掘出柴油发电机组的故障录波数据。     

分布式配电网单相接地故障录波装置研制

本文介绍了一种分布式配电网接地故障录波装置的系统构成及软硬件设计方法与实现。接地故障录波装置设计为电压型和电流型故障录波装置,可分别实现对母线三相电压和零序电压以及馈线三相电流和零序电流的接地故障录波。文中介绍了接地故障录波功能实现过程中的关键技术,如嵌入式模块化设计方法、故障录波的起动、故障数据采集及存储、GPRS通信等。装置分散安装于10k V母线柜和各馈线出线柜中,电压电流信号就地采集存储,各馈线的电流型故障录波装置通过RS485通信,与母线的电压型故障录波装置交互数据,再由电压型故障录波装置与主站通信,现场接线简单,可靠性高。     

新型发电机变压器组故障录波装置的研究

电力系统发电机变压器组故障录波对于电力系统事故分析和了解机组数据有着十分重要的作用。介绍了一种基于工业控制PC的新型电力系统机组录波装置的原理和结构。该装置极大地提高了录波性能,较好地实现了录波的真实性、完整性和可靠性,目前已通过了动模实验,并在现场投运。在此基础上,文中简单探讨了录波装置的发展前景。     

变电站录波信息针式打印方法研究

针对变电站监控系统录波信息打印不清晰的问题,提出了录波信息的针式打印方法。给出了录波文件的读取及打印方法,并重点分析了表格、坐标轴、数字量波形及模拟量波形的打印过程。介绍了打印程序的流程设计及主要功能模块的实现方法,实现了录波信息的清晰打印。     

故障录波装置中IEC61850标准的研究与应用

以故障录波装置为例,系统地阐述了传统故障录波装置的功能,分析了故障录波装置数字化的需求,进而采用IEC61850标准,在IEC61850协议规范的基础上,研究故障录波装置的系统设计,实现故障录波装置的数字化,同时深入讨论了其技术方案、建模方法.通过分析通信需求,最终实现其IEC61850通信服务功能.该故障录波装置已通过国网IEC61850一致性试验,取得了满意的测试效果,完全达到了电力系统对故障录波装置的要求,在工程中具有良好的应用前景.     

就地化故障录波系统设计与关键技术

文中深入探讨了智能变电站就地化故障录波装置整体方案和路线,以"装置小型化、就地化、标准化"为总体原则,通过二次设备就地无防护安装和功能集成,实现装置小型化、就地化;通过航空插头接口标准化,实现装置"更换式检修";给出了一、二次设备拓扑连接规则定义和模型化描述,实现录波数据专家远程诊断。所提方案统筹考虑变电站二次设备故障录波整体需求,适用于相关技术标准体系建设,对加快完成设备研制及开展各种恶劣工况下的220 k V及以上变电站工程挂网试运行具有积极意义。