配电网不停电状态下电能分项计量误差测试方法

配电网不停电时计量数据的波动较大,常见的电能分项计量误差测试方法的测试精度不高,基于此提出配电网不停电状态下电能分项计量误差测试方法。设计计量数据输入合并单元,在原有合并单元的基础上加入信号调理电路,重新定义A/D转换器的有效位数,获得真实的计量数据,以计量数据为依据推导电能分项计量量化误差,获得测试目标;使用Multisim软件搭建计量误差信号仿真模型,处理误差数据和误差信号;将处理后的数据输入到分析单元中,在配电网不停电的状态下进行谐波变换,完成电能分项计量误差测试。实验结果表明：该文方法的电压有限值平方相对不确定度的最小值为0.03,有功功率相对不确定度的最小值为0.48,且其量化误差不会对测量精度造成影响;该文方法的测试误差仅为0.2%,说明其测试精度高,且信号源可靠,具有较大的应用价值,值得推广。     

智能变电站计量中的量化误差分析

为了客观准确地认识智能变电站计量中量化误差的大小及其影响,针对电子式互感器合并单元的整个传输过程中产生的量化误差进行分析,计算量化误差对电能计量准确性的影响。通过分析验证,对于16位的A/D转换器,合并单元中按照LEC 61850-9-2协议组帧的系统中,量化误差很小,完全在误差等级范围内。     

基于测量不确定度理论的电能计量装置整体误差性能评估与控制研究

电能计量装置的准确性关系贸易结算的公平公正、电网运行的经济安全。现有相关技术标准规定了电能表、互感器的误差控制要求,但对由电能表、互感器及其回路组成的电能计量装置的综合误差性能指标,尚缺乏准确量化的定义。文中以测量不确定度理论为基础,论述了不同典型条件下电能计量装置的各标准不确定度分量、合成标准不确定度以及整体扩展不确定度的计算评定方法与允许综合误差限值的确定方法,为电能计量装置综合误差性能评估,以及电能表、互感器装出前的优化组合选配提供技术依据与方法。     

关口电能综合误差的不确定度评定方法

阐述电网关13的定义、作用和发展历程,考察关口电能计量装置的构成及其综合误差的来源和计算过程,以此为基础研究关口电能计量综合误差的不确定度评定方法.结合一个上网关口检测实例,计算各误差分量和综合误差,给出完整的不确定度计算评定方案和分析计算过程,获得关口综合误差的扩展不确定度,得到关口电能综合误差的完整表达.最后指出,关口电能综合误差计算及其不确定度评定具有实际意义.为关口电能计量装置综合性能评估提供了量化的依据.     

数字化变电站合并单元插值误差对于电能计量的影响

作为电子式互感器与二次设备之间的纽带,合并单元负责为变电站全站提供统一的电压电流数据来源。然而,采样值数据在采样、处理和传输的各个环节中产生的粗大数据、通信延时和丢包等问题都会对合并单元的插值处理带来影响,并最终影响到对电能的计量。文章就以上典型问题对合并单元插值算法及其对电能计量误差的影响进行了仿真分析,并搭建了数字化变电站电能计量装置误差测试系统对仿真结果进行了实验验证。结果表明,这些典型问题对合并单元的插值算法以及电能计量误差是有重大影响的,且采用不同的插值算法其影响结果不同。文章的研究为数字化变电站合并单元插值算法的优化设计提供了定量参考。     

基于随机过程平均功率的量化误差影响分析

针对数字化变电站电能计量系统中量化误差对功率测量误差的影响,从系统分析的角度出发,建立了数字化电能计量系统结构化模型和功率测量单元结构化模型,详细地揭示了数字化电能计量系统内部构成要素间的误差传递关系;给出了量化误差的随机过程表述,提出了基于随机过程平均功率的量化误差对功率测量误差的影响分析方法,推导了量化误差影响的功率测量误差数学模型,给出了功率测量相对误差数学解析式;通过对比分析理论推导极限值与蒙特卡罗仿真极限值,二者均在同一个数量级,且理论推导极限值大于仿真极限值,验证了所提方法的有效性。与传统的分析方法相比,所提出的分析方法具有普适性,对功率测量误差的估计具有理论指导意义。     

基于IEC61850标准的数字化电能表丢帧误差分析

数字化电能表做为数字化电能计量系统中关键设备,其误差大小直接决定了数字化电能计量系统的准确度,数字化电能表在信号输入形式上与传统电能表存在很大的差异,传统电能表的输入信号为三相模拟电压/电流,而数字化电能表的输入信号为遵循IEC 61850协议的数据帧,因此数字化电能表相对传统电能表而言存在一个重要的误差来源—丢帧误差。针对数字化电能表的丢帧误差从理论上进行分析,同时对确定等级的数字化电能表允许最大丢帧率进行了推导,并通过实验仿真验证,发现数字化电能表的丢帧误差在丢帧率一定的情况下随着丢帧序号的变化呈现出正弦变化的规律,且最大丢帧误差与采样频率无关。分析得出要忽略丢帧对数字化电能计量系统造成的误差时,数字化电能表允许的最大丢帧率应该在数字化电能表的准确度等级5%以下,且建立相关的丢帧测试项目对数字化电能表入网运行前进行检测具有重要意义。     

IEC61850标准下采样值传输规范9-1、9-2的对比和分析

IEC61850-9-1/2是IEC61850标准中定义采样值传输的重要模型,深入了解9-1和9-2协议对研发符合IEC61850标准的变电站自动化系统具有重要意义。本文对9-1和9-2协议的内容和实现方式进行了详细介绍,从采样值信息传输的内容、通信方式、网络形式,SCSM映射方式等方面对9-1和9-2进行了分析和比较,并对二者在实际工程中的应用进行比较,提出了自己的观点。对学习和掌握IEC61850标准和IED设备过程层总线通信设计有参考意义。     

数字量输入电能表误差等级问题的探讨

针对目前数字量输入电能表误差等级的争论,本文从其电能计量的原理出发,分析了目前有争议的几种误差来源,指出波形误差、同步误差与量化误差不是数字量输入电能表的误差组成.分析结果与试验结果表明在不考虑网络异常的情况下,单纯的数字量输入电能表的电能计量误差几乎为0,数字量输入电能表作为1类关口表时,不适合以0.2S级为其误差指...     

基于报文连续发送的合并单元测试仪检定技术研究

研究一种基于数字实时微差原理的合并单元测试仪检定方法,通过对模拟信号高速采样后经过FPGA系统输出IEC 61850-9-2规约的连续数字报文,并通过误差模型实时完成了数字误差的叠加,用该方法实现的装置可以理解为1台可以设定任意比差和相位差数值的高精度合并单元,从而完成对合并单元测试仪的误差校准。经过对误差模型的实时仿真和实物测试,其误差数据的准确性和稳定性都能满足相关技术规范的要求。该成果的应用将有助于完善国家数字化电能计量的溯源体系,对于全面推进数字化电能计量体系建设具有重要的意义。     

基于IEC61850-9-2 LE的子站一致性测试系统的设计与实现

针对用于数字化变电站装置通信的IEC61850-9-2 LE协议,介绍了数字化子站一致性测试系统软、硬件设计方案中的实现细节和设计思想。依据《IEC61850-10, Ed. 1:变电站通信网络和系统.第10部分:一致性测试》对IEC61850-9-2 LE协议应用一致性进行了分层设计和分层解析。软件的静态结构采用模块化编程,动态数据信息交互采用多线程。本系统以一致性测试为核心兼顾通信测试工具扩展性,测试范围涵盖IEC61850-9-2 LE协议配置参数测试和功能测试。     

遵循IEC 61850-9-2实现变电站采样值传输

基于IEC61850标准的实时、可靠的采样值传输是数字化变电站过程总线通信的重要内容。IEC61850-9-2与IEC61850-9-1相比在灵活性和适应性等方面具有较大优势,但其实现的难度也增加了。文章阐述了遵循IEC61850-9-2实现采样值传输的对象模型、服务映射和编码规则,以及采样值发送和接收应用程序的开发过程和实现方法。通过在初始化过程中构建应用数据管理链表和预配置的方式提高程序效率,并组建了一个简单的测试环境对通信报文的正确性进行测试和分析。     

数字化电能计量检测技术方案研究

电子式互感器的输出遵循IEC61850-9-1、IEC61850-9-2通信规约和IEC60044-8协议标准,通过数字接口输入到数字化电能表进行电能量等参数的计算.传统的互感器、电能表模拟校验装置和技术无法适应对电子式互感器、数字化电能表的校验.本文介绍可实现对电子式互感器、数字化电能表进行检定的方法和技术.     

102规约向IEC61850规约转换网关的研究

随着数字化变电站的发展,如何实现采用IEC61850协议的新系统和基于原有协议IEC60870-5-102规约的现役系统的兼容成为现实问题。由面向点信息的传统规约向面向对象技术的IEC61850规约转换也是智能电网发展的必然趋势。通过比较分析IEC61870-5-102规范和IEC61850标准的差异,提出了一种在当前系统与新系统之间过渡的通信网关模型,以保证变电站内非IEC61850装置与IEC61850新系统的兼容。     

智能变电站中IEC60870-5-104到IEC61850的映射互通研究

IEC 60870-5-104是专门应用于电力系统的远动通信协议,IEC 61850协议是未来无缝远动通信体系的基础.为满足智能变电站和调度主站无缝通信的应用需求,现阶段研究IEC61850-5-101/104与IEC61850协议的无缝转换是十分必要的.比较了IEC60870-5和IEC61850 2种通信规约的特点,依据变电站通信功能的特点和61850的映射原则,分析了IEC60870-5-104到IEC61850相互映射的一般方法和大致流程,给出了相互映射关系表和SCL配置文件的生成过程.     

数字化变电站采样值传输协议分析

数字化采样值传输在实际工程应用中主要有3种传输方案:基于FT3通信的IEC60044-8、IEC61850-9-1和IEC61850-9-2。从全站采样同步、可互操作性、数据共享、工程实施等方面分析了这3种通信技术的特点:基于FT3的IEC60044-8在数据同步方面具有优势,在互操作性、数据共享方面存在不足;IEC61850-9-1、IEC61850-9-2在数据同步方面有一定的局限性,但具有数据共享方面的优势;IEC61850-9-1在编、解码方面更有效率,但在工程配置上缺乏灵活性;IEC61850-9-2在模型映射、工程实施方面更具优势,而且能传输更多的采样通道状态信息,更好地体现了IEC61850的一致性。     

IEC61850-9-2数据收发测试的探索

WinPcap网络开发包是一个免费的、基于Windows平台的、直接在链路层捕获和发送网络数据包的工具,文中设计了基于WinPcap的IEC 61850-9-2仿真测试软件。介绍了WinPcap软件包、IEC 61850-9-2的报文格式以及在数字化变电站中使用和自动化测试实际情况。通过MAC嗅探模块、CID文件读取模块、SNTP对时模块、IEC61850-9-2报文发送和接受模块的设计,该仿真测试软件在计算机WINDOWS环境下网卡介质上能够直接发送符合数字化变电站装置要求的IEC 61850-9-2报文与数字化变电站设备进行联调,并且能够接受IEC 61850-9-2报文进行自动化分析。提出了在发送过程中pcap_sendqueue_transmit函数和在接受过程中微秒定时器的重要作用。     

IEC61850到IEC60870-5-101/104映射的关键技术研究

变电站通信系统若采用基于IEC61850通信结构的通信信息模型,必然要解决新系统兼容老设备的问题。目前的变电站通信中采用IEC60870-5-101/104的老设备还很多,而从IEC60870标准过渡到IEC61850是一个渐进的过程,在很长时间内使用IEC60870-5-103/104标准的老设备也会大量存在,必须保证使用IEC60870通信标准的装置在通信上与新系统相互兼容。比较了IEC61850与IEC60870标准两种不同标准体系的特点,依据变电站通信功能的特点和IEC61850的映射原则,提出了将IEC61850的数据模型和控制模型映射到104规约的映射方法和思路,将采用101/104规约的老装置纳入新的变电站通信体系。以使采用两种不同通信标准的装置可以实现互联和互通。     

IEC 61850-9-2点对点采样值传输在继电保护中的实现与应用

提出了一种支持点对点方式进行IEC 61850-9-2采样数据传输的硬件系统设计方法。数字化变电站过程层采样值传输可采用组网方式或点对点方式。采用点对点方式进行IEC 61850-9-2采样值传输,保持了IEC 61850-9-2通道配置灵活、互操作性高的特点,避免了采用组网方式后必须依赖于全站时钟同步且受交换机可靠性影响的弊端,而且通道延迟固定,可靠性更高。500kV浙江兰溪变电站智能化改造工程中,应用了基于该技术的IEC 61850-9-2点对点方式进行采样值传输。