基于二次插值理论的电子式互感器数据同步的研究

首先介绍了电子式互感器的数据同步问题,并针对线性插值的同步算法进行了分析,指出了该算法的不足之处。在此基础上,提出了基于二次插值理论的同步算法,并进行了误差的理论和仿真分析。结果表明,二次插值同步算法可以有效提高同步的精度,尤其在包含高次谐波的数据同步方面,优势极为明显。二次插值同步算法符合IEC60044-8的误差要求,微机测量装置中易于实现,适于实际应用。     

基于二次插值理论的电子式互感器数据同步的研究

首先介绍了电子式互感器的数据同步问题,并针对线性插值的同步算法进行了分析,指出了该算法的不足之处.在此基础上,提出了基于二次插值理论的同步算法,并进行了误差的理论和仿真分析.结果表明,二次插值同步算法可以有效提高同步的精度,尤其在包含高次谐波的数据同步方面,优势极为明显.二次插值同步算法符合IEC60044-8的误差要求,微机测量装置中易于实现,适于实际应用.     

基于三次样条插值理论的电子式互感器数据同步

介绍了电子式互感器的数据同步问题,并对线性插值和二次插值的同步算法进行分析,指出线性插值算法在谐波次数高的情况下误差过大和二次插值算法在低采样频率下误差改进不明显。提出了基于三次样条插值理论的同步算法,并进行了误差的理论分析和数值仿真计算。理论误差分析表明,该算法相比较于线性插值算法和二次插值算法,误差值至少降低2个数量级;数字仿真验证显示,每周期48点采样时,稳态采样值最大误差约为输入电流最大幅值的0.000 38%,暂态采样值最大误差约为输入电流最大幅值的0.005%,采样值误差均降低2个数量级以上。在包含基频量和高次谐波电量的二次设备中,该算法可降低各采样点的相对误差,方法误差精度均可满足IEC60044标准规定的电子式互感器的误差要求,即稳态测量精度0.2级和暂态分量最大瞬时值误差小于±1%。     

数字化变电站中电子式互感器接口研究

根据相关国际标准IEC60044-7/8和IEC61850-9,为适应数字化变电站的要求,电子式互感器与二次保护控制设备间采用合并单元实现数字接口。简要介绍了合并单元在相关国际标准IEC60044-7/8、IEC61850-9-1和IEC61850-9-2中的区别,同时对合并单元的主要功能和实现方法进行了研究和比较。     

Sagnac型光纤电流互感器数据同步的研究

针对Sagnac型光纤电流互感器进行了数据同步方法的研究。根据Sagnac型光纤电流互感器数字闭环信号检测原理,确定了基于插值的数据同步方法。为了提高测量精度和实时性,提出了基于高采样率的线性插值的数据同步技术,并对其误差进行了理论与仿真分析。结果表明,采样率为200点/周波的线性插值法能够实现互感器的数据同步,并且其稳态下的幅值、相位误差分别小于0.014%、0.12′,暂态下的幅值、相位误差分别小于0.2%、1.2′,均远远低于IEC60044-8标准规定的0.2级电流互感器的误差限值,因此该算法不影     

基于IEC61850-9-2的电子式互感器合并单元的研制

介绍了一种电子式互感器合并单元,该合并单元采用FPGA+DSP的硬件架构。该合并单元利用FPGA的实时性能,保证接收互感器数据以及同步脉冲的实时性;利用DSP的数据计算能力,采用抛物线插值算法,同步各互感器的采样数据。合并单元输出采样数据包目前支持IEC60044-8、IEC 61850-9-1、IEC61850-9-2等标准。IEC60044-8标准的接口为串口,有通信方式落后,通信效率低等缺点;IEC 61850-9-1标准接口为以太网,合并单元与智能设备间采用点对点通信方式,其跨间隔通讯效率低;本合并单元采用IEC61850-9-2标准,采样数据包支持网络传输模式。     

基于IEC61850-9-2的电子式互感器合并单元的研制

介绍了一种电子式互感器合并单元,该合并单元采用FPGA+DSP的硬件架构.该合并单元利用FPGA的实时性能,保证接收互感器数据以及同步脉冲的实时性;利用DSP的数据计算能力,采用抛物线插值算法,同步各互感器的采样数据.合并单元输出采样数据包目前支持IEC60044-8、IEC 61850-9-1、IEC61850-9-2等标准.IEC60044-8标准的接口为串口,有通信方式落后,通信效率低等缺点;IEC 61850-9-1标准接口为以太网,合并单元与智能设备间采用点对点通信方式,其跨间隔通讯效率低;本合并单元采用IEC61850-9-2标准,采样数据包支持网络传输模式.     

基于DSP的电子互感器模拟量校验仪

为达到电子互感器模拟量校验的目的,介绍了以数字信号处理器(TMS320F206)为核心的新型电子互感器校验仪,论述了测差原理及实现方法。该校验仪利用快速傅立叶算法和锁相环技术,能准确测定出电子式互感器的比值误差、相位误差、电源频率、谐波等多个技术性能指标。校验符合国际电工委员会标准IEC60044-7《电子式电压互感器》以及IEC60044-8《电子式电流互感器》的要求。     

基于嵌入式以太网的电子式互感器数字输出口

数字输出口是电子式互感器对变电站通信网络的信息输入点,为实现变电站监视、计量、控制和保护装置的信息共享与系统集成提供了技术基础.电子式互感器的数字输出口负责将瞬时电流电压数字信号以指定帧格式封装,并传送给变电站的二次设备.根据IEC 60044-8标准,在数字输出口的设计中可采用以太网接入方案和点到点链接方案.文中提出了一种基于嵌入式以太网的电子式互感器数字输出方案.该方案采用基于386EX微处理器的嵌入式网络模块作为硬件平台,并通过Linux操作系统内置的TCP/IP协议实现数据传输.在分析实时性与可靠性的基础上,具体阐述了以太网通信的实现.此设计方案符合IEC 60044-8标准,能够满足变电站监测系统对实时性与可靠性的要求.     

基于ARM的电子式互感器合并单元的设计

遵循国际电工委员会标准IEC61850-9-1和IEC60044-8的合并单元(Merging Unit)是电子式电流/电压互感器的重要组成部分.合并单元包括三个功能模块:同步功能模块、接收和处理多通道信号模块、通讯功能模块.本文通过对合并单元功能的简要分析,提出了一种基于ARM微控制器的合并单元实现新方法.该设计基于ARM嵌入式硬件平台,采用μC/OS-Ⅱ为实时操作系统,利用以太网控制器CS8900实现网络接口数据的传输.本文所介绍的合并单元的设计,符合IEC6185和IEC60044-8标准,可用于电子式互感器数字化的输出,具有工程实用价值.     

电子式互感器校验仪的算法研究

要使电子式互感器在电力系统中成功应用,必须对其准确的校验。针对当前电子式互感器校验过程中存在的问题,依据IEC60044-7和IEC60044-8,讨论了电子式互感器校验技术的基本原理和方法,并提出了一种新的校验方法,该方法引入准同步算法,并使该算法和DFT算法相结合,有效抑制了因电网频率波动而导致的非同步采样对校验结果的影响,最后对校验方法的实现过程进行了实验,验证了该方法的性能及效率,为电子式互感器检验装置的研制提供了有力的理论支持。     

电子式电流互感器校验技术的研究

电流互感器原有的校验技术已难满足新型电子式电流互感器 (输出模拟电压小信号和数字量信号 )产品性能检定的技术要求。依据IEC6 0 0 4 4 - 8标准 ,讨论了新互感器校验技术的原理和方法。结合研究的混合式电流互感器 ,引入虚拟仪器技术 ,建立了电流互感器的校验系统 ,给出了比值误差和相位误差的实验结果。     

电力监测系统中数据采集卡的前端处理

针对采用PCI2008A采集卡的空芯线圈电流互感器测量监视系统中PCI2008A的误差来源，提出了一种双通道放大的前端处理方法，给出了具体的硬件和软件解决方案，实验结果显示了系统精度有了明显的提高，达到IEC60044-8规定的0．2级。这种多通道放大的前端处理思想也可以用于电力系统其它场合，提高系统的整体精度。     

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。     

基于FPGA与ARM的智能合并单元设计

针对智能变电站信息数字化、功能集成化、结构紧凑化的要求,分析了IEC 60044-8、IEC 61850-9-1/2标准对合并单元的定义,在此基础上设计了一种基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)与高级RISC微处理器(advanced RISC machines,ARM)的智能合并单元。辅处理器FPGA负责多路数据的同步接收,并集成逻辑判别机制软件实现母线的并列运行和切换;主处理器ARM负责FPGA的实时控制并将采样值按IEC 61850-9-2标准通过以太网发送,采用预配置采样值控制块实现采样值传输模型的灵活定义,避免了制造报文规范(manufacturing message specification,MMS)映射的实现困难。试验结果表明了设计方法的可行性和正确性。     

基于IEC60044-8标准的电子式互感器数字输出接口的研究与设计

依据电子式电流互感器标准IEC60044-8,对电子式互感器的数字输出接口进行了研究,对规约中规定的电子式互感器的结构、数字输出的物理层、链路层以及应用层进行了详细地分析,并提出了具体的解决方案,其中采用DSP作为其主处理器连同一些外围电路来实现规约中所描述的MU的功能。所设计的电路可以满足系统的实时性和可靠性,该系统还可以根据现场需要方便的进行扩展。最后讨论了电子式互感器的应用对变电站的影响及其应用前景。     

一种带电子互感器数字接口的多功能电力仪表

为了适应数字电力技术的发展,设计了一种可以与电子互感器直接相连的多功能电力仪表。这种电力仪表以三相电能测量专用芯片实现与传统电磁式互感器的连接,以RS-485接口实现与电子式互感器的连接,其数字接口完全满足国家标准IEC60044-8对电子式互感器的数字化输出的要求。该仪表既可以用于传统变电站,又可以用于数字化变电站,而且便于传统变电站的数字化改造。