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。     

智能变电站安全稳定控制装置的内部通信设计

智能电网的发展和智能变电站的应用,对电网安全稳定控制装置的内部通信结构提出了更高要求.文章从稳控专业、智能变电站、广域稳控系统等需求出发,总结稳控装置需要在内部通信结构做出的改进;提出一种适用于稳控装置内部和装置间通信的标准通信结构.该结构的基础是一种集成链路层、传输层、网络层等多层协议,基于FPGA的IP核设;计,可灵活重用的通信模块.文章对应用此技术的稳控装置内部通信的方案、通信模块的技术和实现、实际的通信性能测试等方面进行阐述.工程应用的结果表明,该设计能够满足智能变电站对稳控装置的技术要求.     

智能变电站数字采样延时特性分析与试验

数字采样的额定延时和相位误差是影响继电保护性能的重要因素。文中分析了数字采样各个环节延时的构成,阐述了目前智能变电站采样同步实现方式,比较了数字采样的额定延时与相位误差的异同,提出了间接法和直接法额定延时检测方法并比较了二者的优缺点。最后给出了数字采样在智能变电站应用中的注意事项及建议。     

智能变电站数字采样下双重插值算法对高次谐波测量精度的影响

智能变电站数字化采样之后,间隔层二次设备需要对合并单元发送的SV采样数据作同步插值处理。为实时跟踪测量电力系统的运行频率,计算模块需要通过插值重构的算法进行重采样。为分析双重化插值带来的误差影响,本文详细分析了拉格朗日和牛顿插值算法的理论最大误差,对高次谐波的精度影响进行了量化分析和补偿计算。最后提出了进一步提高插值算法下高次谐波测量精度的思路和方法。     

智能变电站继电保护数字量采样技术研究

数字量电流电压信号的相位同步是智能变电站继电保护进行数字量采样时必须解决的核心问题,它决定着智能变电站过程层的组网方案。目前正在使用的方案主要有"点对点"直接采样和基于外部同步时钟的网络采样两种。本文从数字量信号的相位同步原理出发,分析了这两种采样方案的特点与不足,探讨了网络采样摆脱对外部同步时钟依赖的途径,提出了通过改造网络交换机,由交换机自行测定采样值(SV)数据包的驻留时间,以实现精确测量SV报文传输延时的思路。     

数字化保护采样值接口模块设计与实现

数字化变电站中保护装置采样由自我控制的模拟数据（AD）采样转变为间接的通讯获取。分析了这种转变对保护采样值（SV）接口模块研发的新要求,建立了SV模型,分析了其映射实现并研究了采样及采样同步技术。最后对基于大型可编程逻辑器件（FPGA）及同步串口（SPORT）总线技术研制的SV单元模块软、硬件结构进行了设计说明,该模块可根据装置需要多重配置,适用于各种类型数字化保护。     

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。     

基于现场可编程门阵列的稳定控制装置交流采样算法

根据基于离散傅立叶变换的修正算法,结合最新的现场可编程门阵列技术将该算法应用于稳定控制装置的交流采样计算,可以同时提高交流采样算法的速度和精度。FPGA并行计算的特性使得计算电气量的速度提高了数十倍,从而为稳定控制装置快速判断元件故障提供了充足时间。DFT修正算法的应用提高了电气量计算的精度和稳定控制装置的整体性能。实际系统的应用效果验证了该算法的有效性和可靠性。     

智能变电站自动对点装置的设计与实现

随着变电站智能化应用的不断发展,对变电站的各项调试工作提出了更高的要求和目标.在各项调试工作 中,变电站对点调试工作周期长、任务重,因此改进对点调试进度是加快变电站投运的关键,对远动通信的自动快速 对点的研究就迫在眉睫.结合硬件和软件两大模块设计来实现智能变电站的自动快速对点.通过各模块间的联动设 计,以变电站描述文件SCD模型为导入对象,构建智能变电站自动对点仿真模型,再结合远动RCD文件所包含转发 关系,按照预设对点顺序依次完成站控层装置通过远动网关转发至调度主站的自动对点.结果表明,智能变电站自动 对点装置有效加快了对点进度,节约了大量的人工成本和时间成本,实现了对点信息的自动验证和对点过程重要数据 的完整记录.     

数字调节器采样周期的设计

数字调节器的设计,无论是从系统闭环脉冲传递函数或从采样定理去求取采样周期都不容易。以满足动态性能要求为依据,概括归纳出两种采样周期的工程设计方法,使用简便,既能满足动态性能要求,又不违背采样定理。     

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。     

基于FPGA的交错采样数字存储示波器设计

研制了一种基于双高速模数转换器的交错采样数字存储示波器的实现方案,系统主要包含模拟信号调理电路,主机电路,FPGA模块及人机接口模块,详细介绍了软硬件的原理及设计。测试结果表明,采用通用器件实现交错采样可较好地提高实时采样速度,系统具有较高性能指标,在自制通用示波器及其应用方面有较好的参考价值。     

川北电网安全稳定控制装置的研究

根据电网安全稳定运行的需要，研究设计了带人工智能的由微机控制的电网安全稳定控制装置。该装置能根据故障前电厂各出线的有功功率、故障后功率的突变量、故障类型、断路器动作情况以及３３万ｋＷ机组所带负荷多少，对系统暂态稳定进行综合判断后，向周围各２２０ｋＷ变电站发出分级远切负荷指令，联切发电机指令和输出短暂快关汽轮发电机汽门的指令。     

智能变电站中冷却系统新型控制装置的设计

笔者针对现代化智能变电站对各监控设备功能一体化、控制网络化、状态可视化的要求,克服传统冷却控制器的缺点设计了本地冷却器智能控制装置,并基于IEC 61850规约开发了远程控制和智能监测装置(IED),该方案能大大提高变压器运行的安全性、稳定性和可靠性.目前,该冷却器控制装置已经在中国首批智能化变电站试点项目兰溪500 ...     

永磁同步电动机矢量控制方案的一种数字实现

本文简要叙述了永磁同步电动机(PMSM)的矢量控制理论，并在此基础上给出了其矢量控制调速系统的构成框图。为实现全数字化控制并使系统具有良好的性能，采用专用于电机控制的TMS320F240-DSF，芯片为核心实现其对PMSM的控制。本文给出了详细的软硬件实现方案，整个系统控制方法可通过编写软件实现。     

变电站自动无功控制装置的研究与实现

随着电力系统规模的不断扩大,电力系统终端用户对于电能的质量和供电可靠性提出了更高的要求.电力系统功率因数和电压稳定性已经成为了衡量电能质量的重要指标,电力系统的功率因数与电压稳定性密切相关.本文基于有载变压器调压和并联电容器组投切的方式实现变电站的自动无功控制,并提出了模糊边界九区图控制策略,解决了无功调节时动作频繁的问题,降低了系统的不必要损耗.经过验证,该装置能够实现变电站的全自动无功控制,提高了整个电力系统运行效率,具备进行推广应用的实用价值.     

智能变电站数字化计量装置误差稳定性测试系统研究

近年来数字化计量装置在智能变电站中得到了普遍应用,但其运行可靠性和稳定性较差,制约了数字化计量装置的推广应用。针对计量装置数字化所带来的误差稳定性较差的问题,提出了数字化计量装置的整体误差与电子式互感器和数字化电能表单独误差同步测试,且误差影响量可调的误差稳定性测试方法,搭建了数字化计量装置误差稳定性测试系统。通过理论分析、试验验证和现场测试,为数字化计量装置误差稳定性问题的分析和处理提供了有效的解决思路和方法,对提升数字化计量装置的设计、制造和运行水平有指导意义。     

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。     

智能变电站继电保护数据采样和信息交换规范的研究

继电保护设备在功能实现上是一个统一的整体,需要一次设备、二次回路、通道和保护装置之间的配合协调,才能发挥其整体性能。智能变电站中继电保护设备普遍采用IEC 61850标准体系,该标准体系对于数据的格式和数据交换进行了规定,但是技术细则部分较为模糊,不利于新技术的应用推广和装置的设计和开发。因此,智能变电站应进一步优化和细化信息系统的整体设计,需要针对对时和同步技术原则、采样数据的双重化、双AD配置原则、报文规范和定值管理等环节做出明确规定。因此需要制定保护和控制用数字采样及信息交换的标准的通用技术条件,在保证继电保护性能的基础上,满足智能电网对变电站信息的需要。     

CMH出矿／入厂煤自动采样装置实用控制系统

采样装置在ｘ、ｙ、ｚ三座标方向的控制过程和采用ＰＬＣ具体实现方法。