基于电容分压原理的电子式TV一次侧设计

介绍了CEVT的工作原理及系统组成,研究了基于电容分压原理的电子式电压互感器(CEVT)一次侧系统,分析了二次电阻分压电路对电容分压系统的幅值和相位影响。结果表明,二次分压电阻的引入不会对分压比造成影响,但所引入的相位误差不能忽视。详尽研究了A/D转换及驱动电路后实现了用同步时钟速率模拟异步发送的方式实现数据的单光纤发送。所研制CEVT一次侧系统的温度特性试验结果表明,在-40°C~+40°C的范围内,其温度稳定性优于±0.2%。整个CEVT系统的型式试验表明,其线性度优于0.2级。     

数字化变电站过程层采样值时间同步性分析及应用

提出由合并单元(MU)发出统一的采样同步脉冲至同一间隔中的电子式电流/电压互感器.在电子式电流/电压互感器信号处理系统中对本地时钟信号进行分频或倍频处理后与采样同步信号锁相.发送A/D采样时序.确保同一间隔中所有电子式电流/电压互感器采样值时间同步.设计了基于IEEE1588的多基准源时间同步方案.并对站与站之间、站内终端设备之间、电子式电流/电压互感器中A/D采样信号同步特性以及网络交流流量对时间同步的影响等进行了测试和评估:要求在变电站内配置时间综合测量仪,对同步性能在线监测.     

电子式互感器数据传输方法的分析与改进

分析了当前电子式电压/电流互感器的数据传榆方案中存在的问题,在此基础上提出了改进的数据传输方案.方案包括数据传输的硬件结构设计以及串行通信协议.该方案采用CPLD作为通信控制器件,DSP作为接收数据的处理器件,简化了数据采集系统的硬件结构.通过全数字锁相环逻辑从曼彻斯特编码的基带信号中提取位同步信号,位同步精度显著提高,实现了可靠的串行通信.通信提供了可靠的误码检测手段,并对接收错误的数据采用Lagrange线性插值算法进行修复.分析与仿真表明该数据传输方案具有良好的性能.文中最后提供了一套设计实例作为电子式电压/电流互感器数据采集系统的设计参考.     

一种基于FPGA&DSP的电子式互感器数字接口实现方案

为了实现电子式互感器与保护、测控设备装置之间的数字接口,介绍了电子式互感器数字接口的重要组成部分,即合并单元的功能,根据其特点提出了一种基于FPGA和DSP平台的电子式互感器数字接口实现方案.利用FPGA与DSP相互配合完成合并单元同步,多路数据接收和处理,以及以太网通讯功能,满足了电子式互感器数字接口高速、可靠的要求,有望应用于实际系统中.     

一种基于FPGA＆DSP的电子式互感器数字接口实现方案

为了实现电子式互感器与保护、测控设备装置之间的数字接口，介绍了电子式互感器数字接口的重要组成部分．即合并单元的功能，根据其特点提出了一种基于FPGA和DSP平台的电子式互感器数字接口实现方案。利用FPGA与DSP相互配合完成合并单元同步，多路数据接收和处理．以及以太网通讯功能，满足了电子式互感器数字接口高速、可靠的要求．有望应用于实际系统中．     

数字化变电站继电保护适应性研究

结合国家电网仿真中心动态模拟实验室所进行的数字化变电站二次设备系统级、网络化动态模拟试验结果,分析了数字化变电站过程层的组网方案、继电保护装置的动作快速性问题、继电保护装置对多厂家多原理电子式互感器配合工作的适应性、继电保护装置对电子式互感器异常情况的适应性、电子式互感器采样同步方案、变电站间电流差动保护的数据同步问题,并提出了应对方案,最后提出了改进的数字化变电站系统级网络测试的动模试验方案。     

IEEE1588协议在合并单元中的应用与实现

数字化变电站尤其是过程层设备对同步精度要求越来越高,文中提出应用对时精度达到亚微秒级的IEEE1588协议,实现合并单元的同步功能向12路电子式电压电流互感器发送同步采样命令,为实现IEC61850T5等级的对时精度提供了很好的技术支持。简要阐述了IEEE1588时钟同步系统的工作原理和时间戳标记的具体设计方法,给出了运用ARM系列STM32F107在过程层合并单元实现IEEE1588协议的过程,并对该方案进行了性能测试,验证了运用STM32F107能够实现IEEE1588网络协议的高精度对时,满足变电站过程层对时钟同步精度的需求。     

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.     

基于Rogowski线圈电子式电流互感器的研究

简要介绍电子式电流互感器的类型及发展现状,分析了基于Rogowski线圈电子式电流互感器的工作原理和系统结构,在此基础上给出了具体的设计方案:系统采用激光供电方式,利用Rogowski线圈测量电流信号,经高压侧数据采集系统采样调整后的数据信息以曼彻斯特码格式通过光纤传输到低压侧的合并单元,合并单元在完成数据解码校验之后,将数据信息按以太网格式组帧编码,由以太网口串行发送至二次保护控制设备。同时,对研究过程中存在的问题进行分析,指出下一步研究工作的方向和重点。     

智能变电站组网传输采样值光纤差动保护同步方案研究

阐述智能变电站中组网传输采样值系统结构,分析了基于组网方式传输采样值的电子式互感器采样时序及站内采样同步的关键技术,在此基础上提出一种基于组网传输采样值的纵联光纤差动保护同步方案。该方案将纵联光纤差动采样同步下放至合并单元中完成,根据计算出的两侧采样时刻偏差和本侧重采样时刻对对侧采样数据进行重采样,最终在合并单元中完成两侧采样数据的同步,并将同步之后的对侧数据以IEC61850-9-2方式发送至过程层网络。通过理论分析和仿真验证可知,该采样同步方案不依赖同步时钟源、同步精度高、运算量小、易于实现、并具备工     

基于SOPC技术的多功能时钟同步装置

研究并设计了多功能的GPS时钟同步装置,该系统采用Altera公司的SOPC解决方案,配以GPS信号接收模块,可以准确地同外部输入GPS信号自动保持同步,频率和相位都能独立可调,能自动判断输入信号的频率,并向电子式互感器和电子式互感器校验仪提供同步时钟.经过多次现场试验表明,该装置达到了设计要求,取得了较好的应用效果.     

220kV午山数字化变电站应用研究

介绍了220 kV午山数字化变电站系统:室内为GIS组合电器,断路器为液压弹簧机构.全站的保护测控设备均选用新一代全面支持数字化变电站的微机保护测控装置.220 kV系统配置的是罗氏线圈原理和电容环分压原理的电流、电压组合式电子互感器;合并单元到间隔层设备间的数据通信在午山数字化变电站中采用IEC60044-8规约,在合并单元和保护装置之间采用光纤串口传递数字信号,同步方法采用插值同步方式.午山数字化变电站的35 kV系统的互感器采用低功率线圈原理的电流、电压电子式互感器.微机监控系统采用分层分布式结构,分为站级监控层和间隔级监控层.论述了午山数字化变电站的验收和运行事项以及常见的问题.     

特高压试验线段电晕损失监测系统设计与实现

为了实现我国特高压交流试验基地单回试验线段电晕损失的长期准确测量及电晕损失规律,设计研制了一套电晕损失监测系统。该系统采用混合型光供电电子式电流互感器采集电晕电流信号以实现试验线段电流的地面安全可靠测量;采用特高压电容式电压互感器(CVT)测量电压,并采用高精度小型电压互感器二次分压,实现线路电压的准确可靠测量;电流和电压信号均采用光纤传输;基于虚拟仪器技术,采用高精度多通道高速同步数据采集卡,同步采集特高压线段电晕电流、电压信号,采用正弦波参数法,计算得出电压和电流的功率因数角,进而算出电晕损失值。测试光电模块OPDL-16(Optical Data Link-16)和1000kV CVT的误差。一段时间的实际运行表明,该系统满足测量精度要求,可在不同天气条件下对特高压试验线段的电晕损失进行长期实时准确监测,满足特高压电晕损失的研究需要。     

基于CPLD的AOTV单光纤传输方案

提出了一种以电容分压器为传感单元 ,用光纤作为一、二次侧电路间信号传输媒介的有源光电电压互感器单光纤传输方案 ;论述了对该方案用CPLD实现数据解调的原理及过程 ;给出了数据解调的仿真波形及系统采集模拟量的一组实验数据 ,证明了该方案的可行性和可靠性     

智能变电站开关柜综合状态监测IED设计

针对现代电力开关柜设计了一种基于物联网技术并符合变电站IEC61850标准的应用于变电站间了一种隔层的新型开关柜综合状态监测智能电子设备（IED）。该IED采用ARM＋DSP双CPU架构为硬件核心,以VxWorks实时操作系统和C语言为软件开发平台,嵌入符合IEC61850标准的IED性能描述文件（ICD）,解析IRIG-B码进行同步对时,通过ZigBee无线网络和RS485/RFID/CAN总线实现与开关柜在线监测装置（过程层）的数据传输,按照IEC61850标准规约用光纤与综合应用服务器（站控层）进行通信。此外,还完成了开关柜综合状态监测系统结构设计、IED硬件电路设计、软件平台的构建以及IEC61850的信息建模。实际运行结果表明,该开关柜综合状态监测系统能够远程对所有开关柜状态进行综合采集、分析、传输与监测,并将这些功能融合到一体化住处平台诊断中。     

基于GPS同步时钟的统一校时方案

全球定位系统GPS(Global Positioning System)同步时钟装置已在变电站自动化系统中广泛应用。介绍了GPS同步时钟装置的结构及其功能。对串口通信校时和脉冲中断校时对校时精度的影响进行分析和比较,提出了一种综合校时方案。通过计数器构成毫秒级的计时单元．利用GPS同步时钟定时,应用在事件顺序记录SOE(Sequence Of Events)中。介绍了软件定时和硬件定时。     

电力变压器局放高速数据同步采集与传输系统研制

应用电力变压器局放在线定位监测系统高速数据同步采集与传输系统的设计思想和电路结构原理 ,采用CPLD复杂可编程逻辑器件 ,实现高速数据采集与传输的时序与控制 .     

电子式互感器的现场校验方法分析

针对电子式互感器现场的校验数据与其出厂验收数据出入较大的问题,结合中山市220kV三乡变电站电子式互感器现场验收试验工作,提出了电子式互感器的现场校验技术原理、误差修正和现场校验方法。关键提出修改传统的现场校验方法——采用试验光纤的方案,将电子式互感器与配套的合并单元一起作为被检对象,确保合并单元与被检互感器相对应,完全避免误差修正参数写入错误。     

基于时间同步技术的新型远方终端单元设计

传统远方终端单元（RTU）的非同步测量和数据传输延时是电力系统数据采集与监视控制（SCADA）系统数据误差的主要来源。提出了一种基于全球定位系统（GPS）和以太网时间同步技术的同步化RTU,以更低的成本实现类似于相量测量单元（PMU）的同步测量和数据快速回传。硬件主要由数据调理和采样电路、本地人机接口（MMI）、同步采样控制电路和以太网通信电路等部分构成。通过时钟同步、同步采样和同步时标处理等环节,同步测量单元（SMU）能够给上位机数据库提供高精度带时标的数据。设计兼顾了同步测量能力和成本,以便在系统中广泛配置。