智能变电站电能计量装置现场校验技术研究

针对目前智能变电站电能计量装置的运行方式,就现有的技术情况介绍了电子式互感器、合并单元以及数字式电能表的现场校验方法.结合实际现场校验经验,对不同校验方法对电子式互感器误差测量的影响,以及电子式互感器误差不稳定和电子式电流互感器极性问题进行了分析,同时就数字式电能表实负荷检定存在的问题进行阐述,并对存在的问题提出了一系...     

基于误差分步测量的电子式互感器及合并单元校验系统的研究与实现

电子式互感器及合并单元在数字化变电站中担负着比传统变电站中传统互感器更多且更重要的角色,然而目前缺乏能对其进行通用、全面、有效的检测手段和方法.本研究提出一种全新的基于分步测量的校验方法并成功实现校验系统,能对电子式互感器及合并单元进行分步.独立校验,测量结论可为装置的独立校准或更换提供准确的数据依据.这将有助于促进电子式互感器及合并单元校验手段向标准化、通用化发展;有助于推动完整的数字计量量值传递体系的建立.     

25.6k采样率的分布式电能质量监测装置研究

针对CVT增加C3需要就地采集以及目前数字化变电站采样率不足导致电能质量监测存在准确度不够的问题,提出了一种25.6k采样率的分布式电能质量监测装置.该装置主要通过采集单元实现就地采样,采集单元通过多ASDU的IEC61850-9-2数据帧格式将采集数据送给电能质量监测终端完成电能质量各项指标计算分析.该分布式电能质量...     

电子式互感器在发电厂厂用电系统中的应用

随着电子式互感器在数字化变电站中的应用,发电厂厂用电领域可借鉴电子式互感器的运行经验以解决传统互感器使用中的一些不足.文中从发电厂厂用电系统角度出发,从传统互感器的不足、电子式互感器优点、应用方式、数字式保护测控装置等多方面进行分析,以探讨电子式互感器在发电厂厂用电系统中的应用.     

电子式互感器现场校准技术实验分析

为了保证电子式互感器在电力系统中安全可靠运行,需对其进行现场校准。介绍了有源电子式互感器和无源电子式互感器的基本原理,提出了基于直接数字校准方法的电子式互感器校准系统,并且使用该系统对110kV数字化变电站中电子式互感器进行了现场校准实验。实验结果表明:模拟输出式电子式互感器选择不同测试点进行校准时,角差相差20分,比差相差0.2%;无源电子式电流互感器在小信号下输出信号毛刺较大;有源电子式互感器输出信号所含直流分量较大。因此,对于电子式互感器现场校准应选择合适的测试点,同时针对电子式互感器的新特性,必须制定相应的检测标准,保证整体电能计量的准确性。     

电子式互感器在数字化变电站中的应用限制

电子式互感器是智能电网的重要设备,为了满足电网的供电可靠性,电子式互感器正常运行时的年失效率必须控制在0.2%以下。电力互感器的年失效率一般只有0.01%,二次继电保护装置可以通过冗余设计把综合可靠性提高到99.8%以上。电子式互感器由于一次设备失效相关性的限制,其可靠性难以达到99.8%水平,限制了其在数字化变电站的使用。非传统互感器是一种经济合理的设计,由非传统互感器输出模拟小信号馈送到继电保护单元,其可靠性满足99.8%的要求,模拟输出送到互感器合并单元转换为数字信号进入数据总线,供变电站的监控系统使用,可靠性只需99%。从而使得非传统互感器的模拟输出和合并单元的输出能分别满足数字化变电站继电保护可靠性与监控系统信息化的要求。     

110kV数字化变电站计鼍系统的配置及调试

数字化变电站与传统变电站的计量系统在配置和调试方法上都有很大不同。结合110kV全数字化浔北变电站,介绍数字化变电站计量系统的组成部分,包括电子式互感器、模拟小信号电能表、数字化集中计量装置及数字化电量采集装置等。数字化变电站计量系统的调试具体为互感器比角差测试、模拟小信号电能表的校准、集中计量装置调试以及电量采集系统调试等。最后,对调试中遇到的典型问题进行了分析,并提出了解决方法。     

110kV数字化变电站计量系统的配置及调试

数字化变电站与传统变电站的计量系统在配置和调试方法上都有很大不同。结合110k V全数字化浔北变电站,介绍数字化变电站计量系统的组成部分,包括电子式互感器、模拟小信号电能表、数字化集中计量装置及数字化电量采集装置等。数字化变电站计量系统的调试具体为互感器比角差测试、模拟小信号电能表的校准、集中计量装置调试以及电量采集系统调试等。最后,对调试中遇到的典型问题进行了分析,并提出了解决方法。     

基于FPGA和DSP的合并单元光数字量校准装置

高性能的光数字量校准装置有助于提高电子式互感器合并单元的可靠性和高效性。针对电子式互感器合并单元测试的通信报文处理能力和同步性两大难题,提出了基于FPGA和DSP的光数字量校准装置。分析光数字量校准装置的设计原理和技术难点,研究了基于FPGA和DSP的设计方案。重点介绍了FPGA、Blackfin DSP和人机界面三大功能模块的具体组成,进而深入研究了FPGA和Blackfin DSP的处理流程。最后将光数字量校准装置与数字化电能测试平台DRM进行联合测试,测试结果表明,基于FPGA和DSP的光数字量校准装置既能满足合并单元测试的功能性需求,又具有较好的实时性。     

数字化变电站合并单元插值误差对于电能计量的影响

作为电子式互感器与二次设备之间的纽带,合并单元负责为变电站全站提供统一的电压电流数据来源。然而,采样值数据在采样、处理和传输的各个环节中产生的粗大数据、通信延时和丢包等问题都会对合并单元的插值处理带来影响,并最终影响到对电能的计量。文章就以上典型问题对合并单元插值算法及其对电能计量误差的影响进行了仿真分析,并搭建了数字化变电站电能计量装置误差测试系统对仿真结果进行了实验验证。结果表明,这些典型问题对合并单元的插值算法以及电能计量误差是有重大影响的,且采用不同的插值算法其影响结果不同。文章的研究为数字化变电站合并单元插值算法的优化设计提供了定量参考。     

基于IEC 61850的电能质量监测终端数据分析及模型实现

电能质量监测网的建设关键在于通信协议的统一和数据共享,基于IEC 61850通信协议实现电能质量监测终端的开发和应用已成为必然趋势.电能质量监测涉及到稳态、暂态及事件顺序记录(SOE)等多种数据类型,其具体实现及数据存储方式也不尽相同.从电能质量监测领域实际的数据测量、传输和存储需求出发,分析了电能质量监测终端的功能分...     

电能质量市场的经济管理方法

电能质量市场概念的提出,充实和完善了电力市场,同时也对现有电能质量管理方法提出了更高的要求,电能质量市场本质属于市场范畴．迫切需要完善其经济管理手段。在对电能质量市场管理特点分析的基础上,确定了电能质量市场监管部门的地位和职能,提出了保证社会公平性的“产品收费制度”和“电磁排污许可证制度”,分析说明了电磁污染排放权的初始分配问题,阐述了征收排污费方法;提出了实现资源优化配置的“交易制度”,明确了排污权的具体内容．并且分析说明了排污权、定制电力和备用电源的交易方法;总结了一套较完整的针对电能质量市场的经济管理的方法,包括市场体系的建立、市场交易制度的制定和各种市场管理手段的运用,明确了市场交易的主要类型、交易主体和交易对象;最后提出了一些需要不断改进探索的研究方向。     

Real-time digital simulator for power system analysis

To understand a number of power system phenomena and to predict critical conditions in system operation, such as voltage collapse, a real-time simulator able to model the dynamic behavior of large power systems has been needed for a long time. The need for real-time simulations stems from the fact that in many practical situations it is desirable to test new equipment and analyze the dynamic behavior of a large power system using the actual pieces of equipment. A new digital simulator was developed based on a hypercube-type massively parallel computer to achieve this objective. The new simulator features: (1) real-time simulation of a large power system which covers transient stability through long-term behavior with constant accuracy level; (2) user-friendly man-machine interfaces which mimics an actual operating environment and realtime data presentation on a CRT; and (3) high-speed digital/analog conversion interfaces which connect the digital simulator to actual equipment.     

特殊用户电能质量监测系统的数据处理技术

针对特殊用户电能质量监测问题，提出了基于数据预处理、分析时间间隔的合理选择和生成日统计文件的数据处理方法。根据IEC国家标准在下位机中设定有效测量时间，然后在监测系统中按指定格式读取监测点采集数据文件。采用主从文件形式的数据管理和数据查询模式，通过组合式报表生成技术完成各类电能质量报表的打印。所提出技术已用在威远钢铁有限公司变电站电能质量监测。     

Digital input filters for measurement,control and protection of electric power systems

Power system control and protection equipment has required higher sensitivity and operational reliability than conventional one. Studies of digital signal processing suitable for electric power systems fulfill this objective using fast sampling and digital filtering by a 32-bit floating point DSP (Digital Signal Processor). The sampling rate of 3 kHz is carefully selected in order to separate the power spectrums of the A-D conversion output errors from the signal bandwidth. The new 12-bit A-D conversion unit equipped with a recursive-type digital filter achieved the equivalent high resolution of 14-bit conversion. This paper describes the design concept and the characteristics showing applications to current differential relays, distance relays and power system controllers.     

蒙西并网风电场故障分析和数字化运营管理系统的设计

针对蒙西并网风电场故障率高、维修费用昂贵的问题,以风机制造厂家为源头的风电设备数字化运营管理体系,设计了支持风电装备数字化运营的整套平台框架。该平台可以将风电场前期资料导入,同时包括风电装备的日常运行管理、故障管理、维修管理直至风电装备的报废回收管理,从而形成设备的全寿命周期管理,有效地帮助提高风机制造业和风电投资企业管理成本,减少故障率,进而降低整个风力发电的成本。     

基于IEC标准的新型电能质量监测装置

为了研发新一代电能质量监测装置,首先分析了IEC电能质量测量标准(IEC61000-4-30I、EC61000-4-7、IEC61000-4-15)中的数据窗口宽度、谐波算法、谐波子群、闪变测量模型等重要问题,然后提出了一种适合IEC谐波测量标准的谐波算法——分块FFT算法,在此基础上研发成功PQM09-6多回路电能质量在线监测装置。专业机构提供的测试报告表明:PQM09-6多回路电能质量在线监测装置符合IEC标准规定的设计原则,具有电能质量测量的A级一致性,并能同时监测6个电力回路(6×3电压、6×3电流)。     

数字化变电站新型合并单元的研制

分析了数字化变电站发展对合并单元研发的新要求,研究了新型合并单元关键技术及其应用,包括:合并单元模型、基于IEC 61850-9-2标准的采样值映射、基于IEEE 1588标准的装置校时与同步实现和合并单元采样同步技术.最后对基于大型现场可编程门阵列(FPGA)技术研制的新型合并单元装置软硬件结构进行了设计说明.     

基于量子电压的数字化电能量值传递应用技术研究

应用量子技术,建立新一代电能标准装置,可将量子电压校准过的标准采样值直接传递给数字化电能计量装置,从根本上解决数字化电能无法直接量传的问题。文章提出了交流量子电压分段驱动方案,实现了基于一路交流量子电压的功率计量,阐述了新一代电能标准装置中的电能标准量值传递路径,设计了新一代电能标准装置数据验证实验,经测试,数字电能表的电压、电流及功率的误差均小于4×10^-6,新一代电能标准装置数字化电能测量结果合理。     

Digital input filters for measurement,control and protection in electric power systems

Power system control and protection equipment is subject to especially stringent sensitivity and operational reliability requirements. Projected digital signal processing systems suitable for electric power systems fulfill these requirements by means of fast sampling and digital filtering by a 32-bit floating point DSP (Digital Signal Processor). The sampling rate of 3 kHz is carefully selected in order to separate the power spectra of the A-D conversion output errors from the signal bandwidth. The new 12-bit A-D conversion unit equipped with a recursive-type digital filter achieved a high resolution equivalent to 14-bit conversion. This paper describes the design concept and the operating characteristics and illustrates applications to current differential relays, distance relays and power system controllers.