一种带光纤数字接口的继电保护装置的研究

简单介绍了一种带光纤数字接口的继电保护装置,它通过光纤以太网按照IEC61850-9-1的通讯协议,接收由前端光纤电力互感器传送过来的数字量采样值.该装置采用了双CPU结构,其中主保护CPU采用了带以太网接口的32位RISC微处理器MCF5272,它负责完成接收采样值及保护计算的任务.从CPU采用了80C196KC,主要负责人机接口和通讯功能.两个CPU之间通过双口RAM来交换数据.     

一种带光纤数字接口的继电保护装置的研究

简单介绍了一种带光纤数字接口的继电保护装置 ,它通过光纤以太网按照IEC6 185 0 9 1的通讯协议 ,接收由前端光纤电力互感器传送过来的数字量采样值。该装置采用了双CPU结构 ,其中主保护CPU采用了带以太网接口的 32位RISC微处理器MCF5 2 72 ,它负责完成接收采样值及保护计算的任务。从CPU采用了80C196KC ,主要负责人机接口和通讯功能。两个CPU之间通过双口RAM来交换数据。     

分布式光伏并网装置的研制

设计了基于ARM Cortex-M4内核32位芯片的双CPU分布式光伏并网装置,包括主控CPU、通信CPU。通过模块化设计、集成数据采样处理,实现装置与配电网调度中心及逆变器等智能装置的信息交互,具备带方向和复压闭锁过流保护、逆功率保护、零序电流保护、过负荷保护、被动式防孤岛保护、同期并网等功能。考虑分布式光伏电站对同期并网的高要求,提出了基于采样点相角差预测捕捉合闸点的差频并网算法。微机继电保护系统测试结果表明,所设计装置能够准确地进行数据采集、保护可靠动作;相较于传统差频并网算法,所提预测算法能够有效地提高并网精度。     

基于非实时总线的录波装置

传统故障录波装置常使用实时总线和实时操作系统进行模拟量和开关量的采样,实时操作系统要求 CPU 处理能力高,能实时完成对采样数据的处理.采用改进的非实时总线同步方法,有效降低 CPU 的负荷,从而降低故障录波装置对操作系统的实时性要求,提高产品设计的通用性.     

保护测控装置嵌入式采样新平台的研制

在分析传统多CPU架构平台局限性的基础上,采用超级中断技术解决嵌入式平台的实时采样问题,提出了一种一体化的保护测控装置嵌入式采样新平台技术.介绍了该平台的软、硬件及网络架构,并重点阐述了统一平台的技术关键及嵌入式保护中断处理技术.提出的新平台已在工程实际中大量应用,取得了良好的效果.     

基于自适应采样算法及数据处理的过程层设备时延优化设计

智能变电站与传统变电站相比,二次保护系统中增加了过程层设备合并单元及智能终端,引起了保护设备动作时间变慢。提出将合并单元的单一插值采样算法改为同步采样算法与插值算法相结合,基于同步状态自适应调整采样算法,减小了合并单元内部采样数据的处理时延。针对智能终端的CPU插件进行了改进,由FPGA完成GOOSE组播过滤、网络风暴功能,CPU负责处理GOOSE的接收与发送,同时采用MOSFET光电耦合继电器作为启动继电器,通过优化设计减少了智能终端的出口时间。基于上述设计,研制了新型过程层装置,并对比开展了动模仿真及静模仿真验证。仿真试验结果表明,新研制的过程层装置配合线路保护装置的整体动作时间相比优化前减少3 ms,能够满足GB/T-14285标准对继电保护装置整组动作时间的要求。     

基于DSP+MCU技术的新型故障录波器

介绍了采用嵌入式技术和CPLD技术的双CPU故障录波器的原理、结构及其特点.该装置具有高速采样、测量精度高、连续测量相量及动态回放、录波时间长等优点,可以实现装置间的同步采样,从而构造电网动态监视和控制系统.     

数字式继电保护平台

根据微机保护系统的发展趋势,提出了一种基于DSP和ARM双处理器结构的数字继电保护平台的设计方案。该方案中保护CPU采用高性能32bit浮点DSP芯片TMS320VC33,通过可编程序逻辑器件CPLD进行I/O扩展,配合14bit并行A/D,完成多通道高速率采样和计算的任务;控制CPU采用具有ARM920T核的AT91RM9200芯片,完成人机接口和各种通信功能。经过试验,证实该装置可靠。     

智能变电站高压测控装置的应用解决方案

针对智能变电站高电压等级双重化配置的过程层智能设备同时接入单套配置的间隔测控单元的要求,提出了一种可行的测控装置应用解决方案.基于测控平台开发的测控装置软硬件设计采用多CPU软硬件协作方式,主要功能包括交流采样值(SV)处理、GOOSE输入/输出、同期功能、间隔联闭锁功能.方案采用2个完全相同的前端模块实现对双套设备的...     

变频器对电动机差动保护的影响及解决措施

火力发电厂重要辅机采用变频调速,对电动机差动保护产生了重大影响.分析了应用高压变频器后电动机差动保护的装设范围,研究了变频器输出侧频率宽范围变化对常规相量差动保护的影响.同时,针对变频运行时电动机主保护缺失问题,提出采用采样值差动保护作为变频电动机主保护的解决方案.通过适当地选择S值,采样值差动保护对电流互感器(TA)...     

一种高性能实时多功能电量变送器的研究

本文介绍一种实时多功能电量变进装置的设计与实现方法。该装置采用双CPU并行处理技术，可在不间断数据采样的前提下，实时响应电力系统的各种电参量，并可根据设定限值实时监测被测系统的故障变化，从而提供部分保护与控制功能。     

牵引变电所微机保护装置方案研究

根据牵引变电所对保护装置的特殊要求，提出了一种结合数字信号处理器DSP(Digital Signal Pmcessor)技术和以太网高速通信技术的双CPU结构牵引变电所微机保护装置的设计方案。该方案中保护CPU采用高性能32bit浮点DSP芯片TMS320VC33，通过可编程逻辑器件CPLD(Complex Programmable Logic Device)进行I／O扩展，配合16bit并行A／D，完成多通道高速率采样和保护计算的任务：监控CPU采用具有ARM7DMI CPU核的S3C4480X芯片，完成人机接口和通信功能，片内移植ucLinux嵌入式多任务系统，实现了符合IEC61850标准的以太网间隔层通信。经过现场试运行，证实该装置可靠。     

基于TMS320F2812的电力系统谐波分析装置

所开发的谐波分析装置用TMS320F2812作为整个系统的CPU,完成采样、数据处理、对外接口和通信等。对模数转换(AD)采样结果进行校正,利用某AD的2个采样通道采样已知的2个参考电压,通过与准确值对比计算出增益和偏移,再校准该AD其他通道的采样数据,降低了增益误差和偏移误差,采样误差降低到0.5%以下。基于DSP/BIOS实现整个软件系统的编写和调试,缩短了软件开发周期。仿真结果表明,该装置实现了高精度、高可靠性的谐波测量。     

基于DSP和ARM9结构的厂用电微机快切装置

针对现有厂用快切装置在稳定性和可靠性上存在的问题,提出一种基于DSP+ARM9双CPU结构的新型方案.装置由电源、CPU、开出/开入、通信等板组成.主CPU(DSP)负责数据采集和逻辑判断,从CPU(ARM)负责以太网通信和液晶显示等,主/从CPU间的数据交换由可编程门阵列(FPGA)的双口RAM实现.装置主CPU(DSP)基于μc/COS系统,从CPU(ARM)基于Vxworks系统.采用主/从CPU协调工作的软件设计方法.快速切换时,厂用母线电压是快速衰减的,为快速、精确地计算厂用母线电压的频率以及厂用母线电压和主/备电源间的相位差,设计了自适应调整采样周期的快速傅里叶变换(FFT)算法,进行频率跟踪和相角估计.现场实验表明所设计的装置成功切换,性能良好.     

新型微机继电保护硬件平台设计

根据微机保护系统的发展趋势,提出了一种基于数字信号处理器(DSP)和高级RISC微处理器(ARM)双处理器结构的数字继电保护硬件平台的设计方案,介绍了数字式继电保护硬件平台的整体结构。该方案中保护CPU采用高性能32 bit浮点DSP芯片TMS320VC33,通过现场可编程门阵列(FPGA)进行输入/输出(I/O)扩展,配合16 bit并行模拟数字转换器,完成多通道高速率采样和保护计算的任务;控制中央处理器(CPU)采用具有ARM920T核的AT91RM9200芯片,完成人机接口和各种通信功能。经过试验,证实该装置可靠。     

GPS同步采样装置中防止干扰GPS秒脉冲信号的措施

为削弱和消除干扰对基于GPS同步采样装置的影响,在简要介绍GPS同步采样装置的基础上,根据秒脉冲总是位于2 s交界处的特点,提出了防止干扰GPS秒脉冲信号的软硬件措施。其中,软件鉴别法简单可行,适用于CPU内部资源充足的情况下;而硬件措施节约了CPU的片内资源,适用于CPU负担较重的应用场合。试验结果表明,该方法可有效地克服干扰信号对GPS同步采样装置的影响。     

智能变电站中自适应同步的母线保护方案研究

采用电子式互感器母线保护的可靠性依赖于采样值同步,论述了目前智能变电站中母线保护采用的采样值同步方案。在同步标异常时,研究了合并单元自由采样的非精确同步方法及母线保护可以实现的最大同步误差,针对电子式互感器的应用,提出了优化母线保护原理和调整采样值差动关键参数的思路,分析最大同步误差对采样值差动原理母线保护的影响。在同步标正常和异常之间自适应切换同步方法和调整采样值差动保护原理及关键参数,保证母线保护采样值差动的选择性和可靠性要求,通过仿真分析了非精确同步时的动作行为。采用浮动门槛的方法,避免最大同步误差引起的不平衡电流越限闭锁,最终达到在同步标异常时母线差动保护不退出运行,提高了母线保护在智能变电站中应用的适应能力。     

就地化分布式保护环网测试装置研制

就地化元件保护采用分布式架构,各分布式子机间采用环网通信方式。文中针对子机环网报文的测试难点,设计和开发了具备环网测试功能的新型继电保护测试装置。该装置采用双中央处理器(CPU)架构,主CPU负责测试流程管理,环网CPU负责环网数据交换测试。通过配置文本灵活组帧环网报文,开发延时测试、数据一致性测试、转发特性测试、异常报文模拟等功能,校验环网报文实际传输过程中的可靠性和实时性,补充了环网性能测试手段。文中通过单台测试装置即可完成分布式子机的保护功能及环网性能测试。所研制的装置已应用于就地化保护现场调试,为元件保护就地化实施提供了良好的测试手段。     

基于DSP +MCU技术的新型故障录波器

介绍了采用嵌入式技术和CPLD技术的双CPU故障录波器的原理、结构及其特点。该装置具有高速采样、测量精度高、连续测量相量及动态回放、录波时间长等优点,可以实现装置间的同步采样,从而构造电网动态监视和控制系统。     

基于TMS320F2812的微机保护硬件平台的开发

为满足高速发展的电力系统对微机保护装置提出的更高要求,进行了新一代微机保护硬件平台的开发.本设计采用双CPU结构,应用TI公司的数字处理器TMS320F2812作为保护CPU,遵循各插件板功能划分明确、强弱电系统分离的原则,在数据采集部分、双CPU通信部分和外设接口部分的设计别具特色.此装置保护与测量相互独立,功能完善,性能可靠,可作为中高压电力设备的通用保护平台.