智能变电站断路器状态监测IED设计

根据新型通信网络控制器局域网络(CAN)总线和变电站IEC 61850标准,设计了一种应用于变电站间隔层的新型断路器状态监测智能电子设备(IED)。该IED以ARM芯片+数字信号处理器(DSP)芯片的双CPU结构为硬件核心,以Linux操作系统和C语言为软件开发平台,嵌入符合IEC 61850标准的IED性能描述(ICD)文件,通过CAN总线与断路器在线监测装置(过程层)进行数据传输,通过光纤按IEC 61850标准与监测中心(站控层)通信,采用IRIG-B码实现分合闸线圈、储能电机等信号的同步采样。实际运行结果表明,该IED能够实现断路器在线监测装置信号的采集、分析、处理与传输,监控中心人员可以远程实时监测变电站断路器的运行状态。     

基于IEC61850的真空断路器在线监测信息模型构建及系统设计

为研究智能化真空断路器在线监测平台,根据真空断路器的特点,研究了智能真空断路器在线监测系统信息模型的构建方法,利用IED配置工具实现了变电站配置语言(SCL)对模型的描述;在此基础之上,介绍了IEC 61850中抽象通信服务接口(ACSI)通过特殊通信服务映射(SCSM)到制造报文规范(MMS)的规则;最后构建了在线监测IED系统,实现了状态量的采集到GOOSE报文的发送。     

智能变电站温升在线监测IED的设计与实现

研发了一种应用于变电站间隔层的温升在线监测智能电子装置(IED).该IED以ARM+DSP为系统架构,采用linux操作系统嵌入IEC61850协议;以GPS授时实现全站的数据同步触发,通过RS485与一次终端在线监测设备进行数据传输,并利用光纤以太网将数据以IEC61850规约封装后与监控中心进行通信,最终实现对一次设备终端温度的采集、传送等功能.该设计己在上海虹桥220 kV变电站安装运行,运行结果表明所设计的IED能准确采集一次设备的温度并进行分析、处理和传输至信息一体化平台及在线监测系统,能够实现对终端一次设备的温度智能化在线监测功能.     

智能变电站SF_6气体智能监测装置设计

在线监测并分析SF6气体的状态参数的变化对于SF6电力设备故障的发现、诊断、定位有很大的帮助。笔者根据变电站通信网络和系统的最新国际标准IEC 61850协议,设计了变电站SF6气体智能监测装置,它属于智能电子设备(intelligence electronic device,IED)中的一种专用装置。文中给出了具体的软硬件设计,完成了符合智能变电站标准的IED的建模和相关配置过程,实现了对SF6断路器的监测和信息共享功能的一体化。运行结果表明,该装置可准确监测断路器SF6气体的温度、密度和压力等信息,并可通过IEC 61850协议将数据传输至在线监测数据中心。     

基于GOOSE报文的智能断路器监测技术

在开放和互联通信模式的基础上,为检测智能断路器的性能指标及运行的可靠性,基于IEC 61850标准,采用面向对象技术,对智能断路器的物理结构和功能(服务)进行抽象。建立了智能断路器运行状态的内部逻辑节点,实现现场参量的测量数据信息、状态数据的监测数据信息和操作控制数据信息的可靠传输。结合IEC 62271标准,针对智能断路器状态参数的特征扩充了IEC 61850标准的信息库,构建了适用于断路器的IED服务器模型,基于发布者/订阅者模式的GOOSE报文传输机制进行数据包传输。IED模型提供了开关触头温升检测、真空开关运动状态检测及一次回路参数检测。在此基础上完成了IEC 61850在智能断路器通信中的实现,通过合闸试验证明了智能断路器状态监测的可靠性。     

基于无线通信的断路器触头温度监测系统的研究

介绍了基于无线通信的断路器触头温度监测系统,可以对断路器触头的温度进行实时监测,利用无线数据传输实现温度测量单元与监控室微机的通信。该温度监测系统由监控室计算机控制温度测量单元定时对监测点的温度进行测量,并将测量数据传输给计算机记录保存;具有温度超限报警功能,当监测点的温度达到设定值时,发出报警信号。     

智能变电站金属氧化物避雷器在线监测智能电子设备的设计

针对智能变电站设计一种金属氧化物避雷器（metaloxidearrester,MOA）在线监测智能电子设备（intelli—gentelectronicdevices,tED）,对MOA的全电流、容性电流、阻性电流、雷击次数、温度和湿度等参数进行运算与初步诊断,与MOA在线监测终端共同实现MOA绝缘状态与运行状态的在线监测,并按照要求将监测结果发送至主IED。该设计采用高级精简指令集计算机微处理器（advancedreducedinstructionsetcomputermicro—processor,ARM）与数字信号处理器（digitalsignalprocessor,DSP）相结合的结构实现快速数据分析、处理以及复杂事务管理;采用IEC61850协议作为智能变电站MOA在线监测IED与主IED、主IED与信息一体化平台之间的通信规约,保障不同厂家之间同类设备的互操作性;采用IRIG-B码实现设备之间的同步,提高了在线监测精确度。该设计在唐山虹桥变电站得到实际运行检验,能够实现预期目标。     

基于IEC 61850标准的IED建模方法研究

以典型的智能GIS监测IED为例,按照IEC 61850标准面向对象建模的核心思想,从监测IED功能分解入手,将每一项功能建立为一个独立的逻辑节点,对每个逻辑节点拥有的兼容数据类进行选择和实例化;给出了实例化建模的原则和步骤,对建模特点、实例化逻辑节点名、数据对象分类等重点问题进行分析和讨论,并建立智能GIS监测IED的模型文件,且验证其正确性。     

基于物联网的高压开关柜综合在线监测装置设计

设计了一种基于物联网的高压开关柜综合在线监测装置。监测单元主要对柜内的断路器、MOA避雷器、母排及触头温度进行监测,并将监测到的数据通过CAN总线、RS-485总线、Zigbee等技术传递给开关柜IED。控制单元对柜内开关量、温度、湿度等进行监控,并通过液晶屏和指示灯显示开关柜状态,同时实现开关柜电动操作控制。识别单元采用无线射频识别技术(RFID)识别预埋在一次设备中的电子标签信息,对设备进行准确定位、跟踪。开关柜IED接收以上单元的信息,按照IEC 61850协议与站控层服务中心进行通信,实现远程监控功能。     

一种新型的高压开关综合在线监测IED设计与研制

针对现有高压开关在线监测IED配置种类多、故障率高、有效报警率低、工程实施成本高的现状,研制一种高度集成化、低成本的新型综合在线监测IED(以下简称综合IED)。综合IED采用成熟的电力系统嵌入式软硬件平台,采用网络化、模块化设计,将原有高压开关机械特性、SF6气体、局放功能监测IED整合为一台IED,降低工程实施成本,减少监测IED设备故障率,将多类监测信息有效融合并进行综合分析,可有效提高故障报警正确率。通过在GIS样机上实测表明,综合IED功能及性能指标满足预期,具有很高的工程推广价值。