一种新型变电站智能设备采样值接口方案

随着电子互感器技术的发展和IEC61850标准的推广,变电站间隔层智能设备的交流采样技术将由传统的对模拟信号A／D转换技术变革为以太网通信技术。为了不改变传统保护、测控装置算法,分析了采用Lagrange线性插值对合并单元输入的采样值进行数据抽取的可行性,研究了插值抽取的方法,进行了误差分析,同时分析了谐波信号对插值算法的影响。     

数字变电站IED采样的一种改进算法

针对Lagrange线性插值算法在谐波次数高的情况下误差过大和Lagrange抛物线插值算法在合并单元（MU）低采样频率下误差改进不明显,提出了一种改进算法。根据改进算法的计算思路,运用Matlab 7．0编程．对算法进行仿真和模拟。与线性插值算法相比,该算法大大降低了各采样点的相对误差,提高了电流、电压、功率幅值的测量精度;同时通过分析一种典型谐波信号,验证了在同样插值条件、计算量相当的情况下．加权算法在80Hz的低采样频率下,误差较二阶Lagrange算法有显著的改善．有效地抑制了谐渡对算法的影响。仿真结果表明该算法计算精度高．可以满足新型变电站智能设备的采样值信号接口技术的要求．     

数字化变电站IED采样数据同步插值的设计

针对数字化变电站二次智能电子设备（IED）采样数据源的多样性导致采样数据不同步及采样频率不一致的问题,从智能设备数据处理角度,对二次设备采样时序、数据同步插值等因素进行分析,提出解决二次IED数据采样不同步及采样频率不一致的方法,该方法增强了不同采样模式下智能设备整体采样数据的有效性。     

基于电子式互感器的变电站智能设备采样值接口技术

介绍了基于数字信号的变电站智能设备采样值接口技术,分析了在不改变传统保护测控装置算法的情况下需要对输入数字信号进行数字滤波和数据抽取,给出了线性插值抽取的方法,并进行误差分析。     

基于数字化变电站IED接口的数据处理算法

在当前的数字化变电站中,过程层的合并单元(merging unit,MU)将等间隔采样的采样值报文发送到智能电子设备(intelligent electronic device,IED)进行处理。为提高测量精度和保护特性,IED首先要将等间隔数据转换成等相角数据;另外,MU的采样率不等于2N(N为每周期采样点数),无法进行快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)计算,若在测控装置中直接采用离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)算法,则计算量太大。为得到等相角的数据,同时减小计算量,适应FFT算法,文章设计了一套适应数字化变电站IED接口的数据预处理算法,包括数字低通滤波、频率跟踪校正、采样率转换(sampling rate conversion,SRC)等,并使用MATLAB对数据预处理过程进行了仿真验证,结果表明,该算法计算量较小,精度较高。     

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IEC 61850的避雷器监测IED的数据通信研究

IEC 61850标准是当前变电站自动化系统通信的研究热点。研究了IEC 61850信息建模技术和避雷器监测IED建模步骤,分析了其所必要的通信服务。在研究IEC 61850信息模型内涵的基础上,并针对避雷器在线监测的特点,研究扩展和使用了IEC 61850标准中的逻辑节点和数据,对实际避雷器监测IED进行了建模,探究了IEC 61850标准的抽象通信服务接口、特定通信服务映射等通信关键技术。简单介绍了用于装置自我描述的变电站配置语言(SCL),通过SCL对监测模型进行了描述,实现了其工程化的配置。     

基于IEC61850标准的智能电子设备及变电站自动化系统的测试

IEC 61850标准是未来数字化变电站通信网络与系统的唯一国际标准,其主要目标是实现互操作,因此标准的测试活动也就围绕该目标进行,包括2个层次：验证智能电子设备(intelligent electronic device,IED)是否具有互操作的能力,即一致性测试;验证IED集成在一起完成变电站自动化功能的能力,即互操作性测试。文章重点介绍了变电站自动化系统的测试流程,并结合开发的数字化保护平台对其一致性测试进行了探讨,最后介绍了对测试质量进行评估的重要性及评估手段。     

浅析IEC61850在变电站通信网络中的应用

IEC61850是国际电工委员会(IEC)制定的变电站内通信网络和系统标准体系,目的是实现不同厂家生产的控制、监视和保护设备的信息共享,使变电站自动化系统成为开放系统,同时不同设备间具有互操作性。在分析IEC61850标准的信息分层、面向对象的数据对象统一建模、数据自描述和抽象通信服务映射等概念的基础上,建立符合IEC 61850标准的变电站内通信系统的框架模型;分析由于应用IEC 6 1850标准带来变化及如何面对突出的网络安全问题。     

基于IEEE 1588的变电站过程层采样值同步技术研究

为了提高变电站过程层网络采样值的同步精度,详细分析了基于IEEE 1588精确同步协议的变电站过程层采样值同步技术的原理与实现方式。分析对比了瞬时值差动与矢量差动的采样精度,研究了同步误差对差动保护采样值精度的影响;通过分析IEEE 1588协议同步的实现过程,并与毫秒级别对时协议NTP进行对比,指出了IEEE 1588实现所涉及到的关键技术。通过分析基于IEEE 1588过程层采样值同步在实际工程应用中的实现方式,论证了IEEE 1588协议的采样精度达到亚微秒级别,能够有效减小多端同步采样的精度,对于变电站安全稳定运行具有十分重要的意义。     

采样值差动在线路差动保护中的应用

在简要介绍基于采样值的线路差动保护的基础上,结合具体案例重点分析了采样值差动在线路保护中的2个重要作用:一是解决传统变电站中的电流互感器饱和问题;二是提高数字化变电站中抗异常数据的能力.采样值差动保护的引入可以同时解决这2个问题,从而使传统变电站和数字化变电站的线路差动保护得到有机统一.     

基于IEC 61588和GOOSE的交互式采样值传输机制

IEC 61850对采样值的同步提出了较高要求,但并没有给出实现方案。针对现有采样值同步方案的不足,文中研究了一种基于IEC 61588和通用面向对象变电站事件(GOOSE)的交互式采样值传输机制。间隔层智能电子设备采用IEC 61588精确对时协议与相关合并单元的采样值控制块对应的从时钟进行同步,并通过GOOSE协议对采样值控制块进行采样控制。该机制可以不依赖外部对时,实现高精度同步采样。     

基于二次插值的光伏MPPT改进算法研究

为了提高光伏电池最大功率跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)的跟踪速度,减小稳态波动,提出一种将拉格朗日二次插值与电导增量法相结合的MPPT算法。首先,分析了光伏电池的输出特性以及定步长电导增量法的跟踪原理和优缺点;在此基础上,基于拉格朗日二次插值,对定步长电导增量法进行优化,并分析了步长对该方法的稳态误差和跟踪速度的影响;为消除这一影响,提出了二次插值与变步长电导增量法相结合的MPPT算法。仿真结果表明,拉格朗日二次插值和变步长电导增量法相结合的MPPT算法可以迅速稳定地响应外部环境的变化,有效地解决了MPPT跟踪速度与稳态波动之间的矛盾。     

基于采样值相关度的变压器差动保护

为提高变压器微机保护性能,提出一种基于采样值相关度的变压器差动保护新判据,利用变压器两侧电流的采样值波形的相关度来有效识别变压器内部故障和外部故障。在详细分析两种相关度计算公式对新判据影响的基础上,利用HYBRISIM进行了大量的仿真实验。仿真表明该判据能够快速、可靠地判别变压器内外部故障。由于借鉴了常规比率差动的定值整定思想,使得新判据定值的整定简单易行,同时基于这种方法的判据对频率偏移和谐波的影响也有一定的抵御能力,具有在工程中良好的实际应用价值。     

基于拉格朗日插值法的改进微网功率控制方法

基于分布式发电技术的微电网系统微电网相对传统电力系统有很多自身的优点,然而在实际运行中也会遇到许多问题。当负荷需求发生变化时,要求微电源的输出有功功率增大或者减小,则必定会造成微网频率频率的偏差,严重时可能造成电网崩溃。提出了基于拉格朗日插值法的微网改进功率控制方法。仿真结果表明,采用改进后的功率控制方法可以减少频率波动。验证了此控制策略的有效性。     

一种基于修正采样序列的电力系统频率测量方法

提出了一种基于修正采样序列的电力系统频率测量方法,明显减少了当采样频率与系统频率不同步时频谱泄漏,较为精确地提取基波及各次谐波的幅值和相角,因而使基于相角变化的频率测量计算精度高,具有较高的实用价值。