基于IEC 61850-9的光纤差动保护数据同步方法

文中提出了一种改进插值法,可以完善解决线路差动保护装置的合并单元(MU)按IEC 61850-9标准接口接入情况下线路两侧的数据同步问题.该方法不调整采样时刻,适应于电子式互感器(ET)标准规定的MU功能结构条件,并能灵活适用于线路一侧为ET、另一侧为传统互感器的情况.改进插值法数据同步完全摆脱了标准中隐含推荐的全球定位系统(GPS),大大提高了继电保护的可靠性.文中另提出了保护装置及MU共用的秒脉冲信号由MU转发或自产生的逻辑和应用方法,可进一步提高保护的可靠性,做到保护功能完全不依赖于除MU和保护装置本身之外的任何其他设备.     

基于母线差动保护的电子式与电磁式互感器同步应用

变电站数字化建设过程中电磁式互感器仍在使用,文中介绍了数字化变电站改造过程中电磁式互感器接入方案.在母线差动保护的基础上,分析了电子式和电磁式互感器同时接入产生的误差原因,提出通过设置采样数据延时参数消除误差的方法,讨论了2种互感器的数据同步问题,提出了对收发时序控制逻辑的调整,解决了合并单元采样数据同步传输问题.结合...     

通过插值实现光纤差动保护数据同步的研究

介绍了一种通过插值法实现光纤差动保护数据同步的方案,该方案通过设计紧凑的通信帧,实现每个采样间隔传送一次采样值,采样值通过插值法在对侧实现同步,从而无需调整采样时刻的同步过程.分析了插值法产生的误差及该方案的优缺点.采样率为24点/周时,插值采样值误差最大为0.9%,幅值误差最大为1.0%,相位误差最大为1.1°.认为插值法对绝大多数只反应基频量的保护而言,方法误差完全可满足精度要求,但它不适用于要求包含高次谐波电流的保护原理.该方法在未来线路CT使用电子式互感器时,更具使用价值.     

通过插值实现光纤差动保护数据同步的研究

介绍了一种通过插值法实现光纤差动保护数据同步的方案,该方案通过设计紧凑的通信帧,实现每个采样间隔传送一次采样值,采样值通过插值法在对侧实现同步,从而无需调整采样时刻的同步过程。分析了插值法产生的误差及该方案的优缺点。采样率为24点/周时,插值采样值误差最大为0.9%,幅值误差最大为1.0%,相位误差最大为1.1°。认为插值法对绝大多数只反应基频量的保护而言,方法误差完全可满足精度要求,但它不适用于要求包含高次谐波电流的保护原理。该方法在未来线路CT使用电子式互感器时,更具使用价值。     

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%。     

数字化光纤差动保护改进插值法与时钟接力法数据同步

设计了2种适用于数字化光纤差动保护双端数据同步的新方法,改进插值法和时钟接力同步法,可以分别解决MU按IEC 60044-8或IEC 61850-9标准接口接入情况下两侧保护装置的数据同步问题。前者需要将两侧ET的二次变送延时作为整定值,后者无须此整定值。2种方法完全摆脱了GPS,大大提高了继电保护的可靠性;不调整采样时刻,适应于ET标准规定的MU功能结构条件;能灵活适用于线路一侧为ET一侧为传统互感器的情况。另提出了MU转发或自产1 pulse/s信号供自身与保护装置共用的逻辑和应用方法,应用该措施,保护功能完全不依赖于除装置本身和MU之外的任何其他设备。     

电子式互感器数据同步的研究

在介绍电子式互感器实用结构与IEC60044-8规定的电子式互感器通用结构方式的基础上,分析了电子式互感器(electronic current/voltage transformers)同步问题的几个层面:间隔、关联间隔、关联变电站和广域系统。介绍并分析了IEC60044-8标准提出的同步脉冲法数据同步与插值法数据同步的各自适用范围与优缺点。对线性插值法作了误差分析与数值仿真计算,认为线性插值法对绝大多数只反应基频量的二次设备而言,方法误差可满足精度要求,但它不适用于要求包含高次谐波电量的二次设备。建议在采用线性插值法进行数据同步时,取48点/周或80点/周的采样率。     

数字化变电站光纤差动保护同步新方法

在使用电子式互感器的数字化变电站中,实现差动保护的关键是两侧电气量的同步.提出了解决该问题的新方法:首先,通过统一时钟源完成数字化变电站侧的保护装置和间隔合并单元的同步;然后,通过插值法得到保护用交流量数据;最后,通过采样时刻调整法完成站间保护装置的同步,从而实现两侧电气量的同步.     

数字化光纤差动保护的测试

分析了基于IEC 61850-9-2协议开发的数字化光纤差动保护的特点.总结了基于IEC 61850-9-2协议实现的光纤差动保护的特殊性、测试环境的搭建、测试的要点以及测试中需要重点考虑的问题.通过实际测试发现了数字化光纤差动保护产品开发中存在的问题,并提出了解决方素.     

电子式高压互感器数字接口的设计及实现

介绍了IEC 60044-8和IEC 61850中规定的电子式互感器数字输出接口的特性，并设计了一种基于以太网的通信模块以实现此功能。该方案采用基于单片机的嵌入式硬件平台，利用RTL8029AS实现以太网物理层和链路层的大部分功能，并采用TCP/IP协议进行数据传输和系统维护，具有设计简单、维护方便、传输速率快等优点，能够满足变电站自动化、网络化发展对电子式互感器的要求。     

光纤自愈环网电流纵差保护的数据同步方法

针对基于数据通道的同步方法不能适应光纤自愈环网通信路由的变化,提出了基于分布参数线路模型的同步算法.该方法利用分布参数线路模型,分别从线路两端计算保护安装处的电流相模量或电压相模量作为数据同步比较的依据,采用相位比较结合数据修正的方法进行采样数据同步处理.该方法同步速度快,不受通信路由变化、线路参数变化和谐波的影响,能够解决电流纵差保护在光纤自愈环网中的采样数据同步问题.ATP仿真和试验结果表明其同步精度满足电流纵差保护的要求.     

适用于光纤自愈环网的线路差动保护综合同步方法

针对光纤自愈环网的特点,提出一种线路差动保护的综合同步方案.该方案以乒乓对时法为主判据,参考相量法为辅助判据,通过辅助判据判别自愈环网状态,并据此进行自适应的数据同步.当采用参考相量法同步时,增设了距离闭锁逻辑,以提高保护的可靠性.实时数字仿真(RTDS)试验结果表明,该方案可操作性强,性能可靠.     

智能变电站非对称式光纤差动保护同步性测试方法

针对本侧为电子式互感器、对侧为常规互感器的非对称式光纤差动保护,概述光纤差动保护的配置以及采样值同步问题,介绍目前智能变电站中非对称式光纤差动保护的同步方案。结合500kV常熟南智能变电站集成测试项目,针对220kV线路非对称式光纤差动保护同步性搭建了测试系统,提出了两侧电流采样同步性测试方法,并分析了差流产生原因。测...     

FPGA-based Adaptive Phase-shift Compensation Method for Electronic Instrument Transformers

Accurate and reliable instrument transformers play an important role in power system measurement and protection. This paper focuses on the phase accuracy of electronic instrument transformers and presents an adaptive phase-shift compensation method for measuring electronic current transformers. Different from the existing approaches in which the empirical evaluation and fixed phase-shift compensation are used, the proposed method measures the phase displacement in real-time and calibrates the corresponding phase error adaptively, with the aim of achieving high and reliable phase accuracy. In particular, several practical factors are considered in the design, such as the phase displacement composition, phase error uncertainty, synchronous mode diversity, and computational complexity and latency. The proposed method is developed in a field-programmable gate array platform with low-latency hardware implementation and further employed in a merging unit. Finally, the experimental results are provided to demonstrate the validity of the proposed method.     

智能变电站光纤差动保护同步陛能测试方法研究

智能变电站线路光纤差动保护当一侧采用全光纤电流互感器,另一侧采用传统电磁式电流互感器时．为保证光差保护投运后的安全可靠性,须对线路两侧的光纤差动保护装置同步性能进行测试．文中给出了一种集成测试环境下基于一次升流的线路差动保护同步性能的测试方法,基于此对不同厂家的线路差动保护进行同步性能测试．试验数据对比分析进一步表明了线路差动保护同步性能测试的重要性,保证了智能变电站投产的安全性。