数据多级保存的装置精度自动校验系统

继电保护装置的采样精度直接影响保护性能,交流插件的采样精度系数则直接决定了采样的准确性,采样精度测试是继电保护装置出厂前的一个重要测试项目.装置在运输、长期运行、现场调试过程中会存在多种情况,导 致采样精度系数的丢失,因此有必要对装置的采样精度系数进行有效保存用于后期追溯.基于以上问题,开发了一套继电保护装置的精度自动校验系统,并对精度系数数据进行多级保存,从而能够对大批量装置进行自动测试,降低测 试人员的工作强度,提高测试效率。     

基于LabVIEW的继电保护测试仪自动检测系统设计

继电保护测试仪作为继电保护装置调试检修的重要仪器,其精度须定期检测或校准。然而,检测校准的项目和测点通道较多,涉及电磁、时间、无线电等多种标准器,手动检测校准时间长。为满足计量机构快速检测校准的需求,提出一种基于LabVIEW和国际通用标准器的继电保护测试仪自动检测系统,可应用于国内外计量机构的继电保护测试仪自动检测。该系统根据预定的测试项目和测试点,自动控制继电保护测试仪输出规定的电气量,采集对应标准器的测试值,在人机界面显示测试值并自动生成测试报告,数据分析功能可根据标准要求自动对数据进行超差评估。对继电保护测试仪自动检测系统的功能、软硬件设计、仪器通信、数据分析进行说明,实现整个测试过程全程自动化,节省大量测试和报告编写时间。对继电保护测试仪的电压、电流、相位、时间等进行自动检测校准,结果表明,相比手动测试节省大量时间,扩展不确定度符合继电保护测试仪相关规范要求。     

高压电动机的微机继电保护

高压电动机的微机继电保护与常规保护相比,具有快速、准确、可靠、故障率低、维护方便等特点。高压电动机的微机继电保护应用了微电子技术、单片计算机技术、网络通信技术、液晶显示技术等来对摸拟量、开关量等信号进行采集、处理、传输,实现电动机的保护、控制、数据监测、信号传输等功能。电机的电流和电压信号通过CT和PT的二次侧传至保护装置的交流变换插件,转换为弱电压信号,进入采样保持插件进行处理后,再进入CPU保护插件进行判断、处理,然后CPU把信号发至监控显示系统、信号插件和操作回路插件来实现电机保护和监控的各项功能。下…     

IEC60870-5-103规约在微机型继电保护测试系统中的应用

阐述了IEC60870-5-103规约在继电保护测试方面的应用。利用这个规约,测试系统与被测设备建立通讯,不但可以获得被测保护装置的定值、开入状态、采样值、保护动作元件等信息,而且可以远方遥控被测装置,这样就提供了一个检验继电保护以及其它智能型二次设备的非常好的手段,使自动的闭环调试成为可能。该文所阐述的原理已经在HELP-90A继电保护测试装置上成功应用,并且取得了很好的效果。     

一种微机型自动测试仪智能检定系统

本文针对微机型微机型继电保护试验装置和交流采样校验仪的检测具有检测过程复杂、检测精度要求高、常规检测方法效率低等问题,对微机型继电保护试验装置和交流采样变送器校验仪的检定进行研究和开发。首先对检定系统的组成及原理进行了设计开发,通过与微机型继电保护试验装置、交流采样变送器校验仪及高精度交直流表的通信完成整个闭环系统的理论实现,通过对高精度交直流表、自动切换装置、自动调节负载等硬件模块的架构来完成智能检定系统硬件平台的开发。软件平台通过二次开发平台完成针对不同测试项的测试方案及测试报告的编辑设计,通过测试仪驱动模块完成模拟量电压、电流的输出以及与高精度表通信完成测量量的读取,智能完成测量误差的计算、测试报告的生成,实现了对微机型继电保护试验装置和交流采样变送器校验仪的智能检定。实际应用表明,该系统可把工作效率提高数十倍,解决了送检效率低和送检时间长的问题。     

IEC60870-5-103规约在微机型继电保护测试系统中的应用

阐述了IEC60870-5-103规约在继电保护测试方面的应用.利用这个规约,测试系统与被测设备建立通讯,不但可以获得被测保护装置的定值、开入状态、采样值、保护动作元件等信息,而且可以远方遥控被测装置,这样就提供了一个检验继电保护以及其它智能型二次设备的非常好的手段,使自动的闭环调试成为可能.该文所阐述的原理已经在HELP-90A继电保护测试装置上成功应用,并且取得了很好的效果.     

基于传输延时补偿的继电保护网络采样同步方法

为提高网络化继电保护的可靠性,文中提出并实现了基于网络采样传输延时补偿的不依赖于外部参考时钟源的网络采样同步方法。首先分析了网络采样传输延时的构成及其特性,建立了能够实现交换机延时测量和记录的交换机模型,研发了具有相应功能的交换机。搭建了实验测试平台,对其交换延时测量的精度进行了实验测试,同时对测量误差的来源进行了理论分析,测试结果和理论分析表明所开发的交换机具有较高的交换延时测量精度。基于交换延时的实时测量,给出了利用传输延时补偿实现网络采样同步的方法,并以一母线保护系统为例,对网络采样同步进行了应用测试。测试结果表明,基于网络采样传输延时补偿的网络采样同步方法能够有效实现网络采样的同步,保证网络化继电保护的可靠性。     

继电保护测试仪时间测量精度检测校准装置研制及性能分析

为推进智能变电站建设,针对继电保护测试仪时间测量精度缺少验证手段导致的保护测控等关键二次设备应用和推广受影响的问题,研制了一种针对继电保护测试仪时间测量精度开展检测校准的装置。首先,分析现有方法的弊端,提出继电保护测试仪时间测量精度检测校准的整体思路,明确设计方案。其次,利用输入数据精确时间标定和精准时间的输出控制技术,实现SV、GOOSE和硬接点信号的高精度采集和输出。最后,基于动作事件生成及精确时间戳实现电力系统常见动作时间的高精度、宽量程模拟,作为继电保护测试仪测量的基准误差。试验及工程验证结果表明,新研制装置的时标精度、动作时间模拟和抗干扰能力满足标准要求和应用需求,有效解决了继电保护测试仪时间测量精度无法检测校准的行业难题,提高了检测校准能力和效率。     

一种用于基波测量的数字校准方法

在电力系统中,相量测量的精度主要受到信号采样通道元器件误差和软件采样同步误差的影响。分析和实验表明,不同量程同步采样经幅值校准后拟合的方法改进了相量幅值测量的精度,对各相量进行相位校准的方法克服了相量采样的同步误差。综合应用2种方法,提出了基波相量幅值校正和相位校正的数字校准方法,对输入信号采用不同放大倍数调理电路进行分段处理和A／D采样,经幅值校准后拟合,以及对各相量进行相位校准均改进了电力系统电压和电流的测量精度。最后介绍了该方法在微机保护装置中的应用及其检测结果。     

一种可程控精密直流电流测量系统的设计

提出了一种可对直流电流进行精密测量的设计方案。系统采用STM32型单片机作为微处理控制,控制高精度的模数转换器对通入待测电流的采样电阻上的电压进行采样,并进行后续的数据处理、前端触摸屏显示及与计算机进行通信。针对采样电阻通电后因发热导致阻值变化从而引起电流测量不准确的问题,采用中国计量科学研究院研制的"极低负载效应分布式采样电阻"对被测电流进行采样,保证了电流采样及测量的准确度。测量仪参数设置可通过触摸屏进行也可以由计算机端的测控软件通过串口对其进行设置,并实现数据的采集和存储。对-1 A~1 A范围的直流电流进行了测试以考察文中提出的设计方案,通过更换不同阻值的采样电阻,可进一步扩展电流测量范围。文中还设计出测试方案对其中核心的数字采样模块以及整体系统进行了测试。该设计方案具有测量准确度高,稳定性好,易操作等优点,能满足实际应用的需求。     

智能变电站过程层网络同步对时方案优化

为解决网络采样模式下继电保护对时钟设备的依赖,分析了过程层直采直跳和网络采样模式下的同步原理,找出了网络采样模式下出现同步问题的原因,并提出了网络采样模式下时钟系统的改进方案。在主时钟系统架构方面提出了冗余配置方案;在时间调整机制方面提出了时间逐步调整方案;针对IEEE-1588对时技术提出了交换机边界时钟方案。通过实际工程的测试,验证了该方案在同步可靠性、同步精度和长时间运行误差方面均满足继电保护的要求。该同步方案的应用将提高网络采样模式下继电保护的独立性和可靠性,为过程层网络采样的同步系统提供了改进方案。     

基于测试信息辅助分析的数字化继电保护自动测试方案研究

为提高数字式继电保护测试效率,基于对测试信息进行分析诊断,提出一种数字化继电保护自动化测试方案。该方案可对保护装置进行全面性测试,并考虑测试过程中经常出现的异常情况。通过MMS服务实时读取测试信息并修改保护定值、压板、控制字,对SV、GOOSE、装置自检、告警、保护动作、装置状态等测试信息充分利用,辅助测试人员及时发现问题,减少处理问题的时间,提高测试效率。智能变电站采用IEC 61850标准以及继电保护信息规范统一,使得该方案适用于不同厂家的数字式继电保护装置。通过对数字化继电保护测试中常见告警的分析,表明该方案可有效辅助测试人员处理测试过程中遇到的异常情况。     

智能变电站继电保护装置一键式测试方法及系统

从智能变电站继电保护装置的特点和测试需求出发,提出了智能变电站继电保护装置一键式测试的概念。一键式测试装置可以通过导入被测继电保护装置的IED配置描述(CID)文件或者全站配置的系统配置描述(SCD)文件来获取被测继电保护装置的参数、通道配置、指标等信息,通过MMS网络获取定值信息,并且还可以通过发送和接收GOOSE信息投退检验所需的软压板,从而实现保护配置。一键式测试装置实现了测试自动进行、报告自动生成,充分体现了智能变电站继电保护测试自动化、智能化的特点。     

智能终端GOOSE时标的精确测试方法

介绍了一种精确测试GOOSE时标的方法,利用数字式继电保护测试仪的快速开关量输出搭建了时间测试回路,并采用GPS主时钟来给数字式继电保护测试仪和被测智能终端对时,使用示波器对时间测试回路发出的被测智能终端接收的测试信号和主时钟的秒脉冲信号进行比对,然后通过截获被测智能终端发出的报文来检测GOOSE的时标准确度。现场的应用验证了该方法的正确性。     

继电保护装置中智能I/O插件的研究

围绕电力系统继电保护装置中智能I/O插件这个主题,探讨了一种基于ARM核的CAN总线实现继电保护的控制系统,详细介绍了该系统的工作原理及实现方法。智能I/O插件中的开入插件和开出插件通过CAN总线进行通信,运用ARM核的LPC2119实现数据信息的交换,利用JTAG仿真器可进行系统的调试,通过对开入/开出插件的控制来实现继电保护的功能。     

基于嵌入式系统继保装置CPU硬件测试的设计实现

介绍继电保护装置研发过程中硬件测试的一种方案,分析了继电保护装置的开发流程,并对继电保护装置的处理器,存储器件,数据采集和数据通信等模块的测试方案进行了阐述。该方案能有效的确保继电保护装置硬件平台设计正确性,并使软硬件平台研发流程可靠的无缝衔接。文中所提及的CPU并不是一般PC机上使用的,而是继电保护装置中的核心单板CPU插件。     

基于DSP的阻抗测量系统的研究

根据矢量电流电压法阻抗测量原理,以数字化测量思路,提出了一种基于DSP的阻抗测量系统。该系统以DDS信号源为测量激励,通过对标准电阻和待测阻抗元件两端的信号进行采样,将采样信号进行DFT,最终通过相关计算,实现待测信号的虚实分离,得出测量结果。系统通过设置采样频率和采样点数,有效避免了信号频谱泄漏现象而产生测量误差。通过测量试验验证,给出了几种主要测量误差引发的原因以及减小误差的有效方法,最终保证了±1%的相对误差。相比利用相敏检波器和时间数字转换器测量阻抗,该系统在保证测量精度的同时,大大简化了硬件电路和软件设计。     

基于对称性的六端口测相系统校准方法研究

六端口测试系统中校准对提高测试精度非常重要。提出了一种可等效为8种六端口结的八端口微波网络,研究了各种等效六端口结的测相系统测相误差具有的对称性。提出根据该对称性对六端口测相系统测相结果进行自校准的新方法。实际制作了一款基于双面平行带线、工作于1.8~6.1 GHz频带范围内的超宽带八端口微波网络,构建了半实物仿真测相系统,对2.5、4、5 GHz 3个频点从-30°~+30°测相结果表明,各等效六端口结测相系统存在测相误差大小近似相等、极性相反的对称性,因此取其平均值进行校准可大大降低系统误差。校准后,测相误差从7.98°降至0.59°。该基于对称性的六端口测相系统的校准方法具有实现容易、精度高的优点。     

大动态范围周期信号高精度频率测试方法研究

通过分析传统的测频法和测周法的缺陷,证明这些频率测试方法对低频和高频信号无法达到一致性的高精度频率测试指标要求,由此提出了基于电平采样的周期信号频率测试方法,并对该方法的适用条件及其测试精度作了分析。实践证明,在满足测试条件要求的情况下,该方法能达到极高的测试精度。     

变电站继电保护设备地调定值参数自动校准方法

继电保护是保证电力系统稳定运行的关键，需要具有良好的适应性。当变电站发生故障时，继电保护装置需快速做出反应，以保证电力元件的安全运行，因此需研究变电站继电保护设备地调定值参数自动校准方法。引用分解理论建立参数矩阵，以有向图形式分割调定值参数区间。基于深度搜索对装置进行递归访问，在相邻节点的数据结构中，自动校准继电保护设备参数，完成方法设计。以某省实际运行的变电站为测试对象分别对两组不同的继电保护装置进行参数校准，实验所提方法能在5 min内完成较大电力参数的校准，且误差不超过025 V，具有实际应用价值。