基于CPLD交流采样同步优化方法的设计与实现

介绍了一种应用于交流采样单元中的动态采样间隔调整法的设计与实现.首先,分析了交流采样中采用动态调整采样间隔法的工作原理及其产生误差的原因,在此基础上找出了采用该方法计算取整时所得余数与舍入法之间的规律,并指出该规律能够有效减小动态调整方法的运算量.最后给出了该方法的CPLD实现形式,简化了其实现过程的复杂度.现场运行结果表明,利用此法能有效地减小同步误差,提高测量精度.     

基于CPLD交流采样同步优化方法的设计与实现

介绍了一种应用于交流采样单元中的动态采样间隔调整法的设计与实现。首先,分析了交流采样中采用动态调整采样间隔法的工作原理及其产生误差的原因,在此基础上找出了采用该方法计算取整时所得余数与舍入法之间的规律,并指出该规律能够有效减小动态调整方法的运算量。最后给出了该方法的CPLD实现形式,简化了其实现过程的复杂度。现场运行结果表明,利用此法能有效地减小同步误差,提高测量精度。     

数字化保护采样数据处理方案

指出了数字化保护在应用过程中必须面对的通信延时、海量采样数据处理以及数据采集传输回路受干扰导致采样数据丢失和畸变等问题.分析了数据源驱动法和增加预留缓冲区的定时调度法2种数据处理调度机制.设计了等间隔采样和每周期定点数采样数据处理方法,提出了采样数据无效情况下保护应采取的动作策略.所提出的方案已在装置中实现并通过了实时数字仿真系统(RTDS)和动模试验验证.     

采样值电流差动保护原理的研究

对采样值电流差动保护的原理与常规电流差动保护进行了比较研究,同时讨论了采样值电流差动保护中存在的动作边界变化区的特殊问题,定量给出了不同采样速率时动作边界变化区的范围,并简单说明了采样值电流差动保护动作出口的适宜速度。     

采样值电流差动微机保护的一些问题

差动保护能否按线一个有样值进行，这是一个很有意义的新课题。本文围绕实现采样值差动时需要考虑的一些主要问题进行探讨，结合作者的实用经验，提出了一些有益的结论，明确了有样值差动的可行性和优越性。     

基于采样值信息实现双绕组变压器快速保护的原理

针对大型双绕组变压器保护快速性的要求,分析了双绕组变压器不同侧采样电流及其突变量序列的相位特征和采样电流(电压)绝对值突变量正(负)突变的特征,介绍了在单、双侧电源条件下基于采样值信息实现变压器严重故障快速切除的保护原理。该保护原理具有算法简单、动作速度快、灵敏度高、允许变压器两侧电流互感器(TA)有较大的相位偏差,以及具有较强的抗TA饱和能力等特点,在解决涌流对变压器保护的影响、电流差动速断保护在TA严重饱和时有可能误动等特殊问题方面具有独特优势。     

再谈采样值差动保护的一些问题

扼要介绍了作者多年来在采样值差动保护的开发与应用中的一些体会与经验,对所遇到的一些主要问题作了相应的回答,对采样值差动的特殊能力作了一些介绍。着重讨论了采样值差动与瞬时值差动的区别,采样值差动的两个关键参数Ｒ和Ｓ在不同应用对象时的选择方法。还举出了作者将采样差动原理运用在母线差动保护,短线路中电流纵差动保护和变压器电流差动保护时,Ｒ和Ｓ的选择结果及其应用情况。在的保护装置中,动作性能良好。     

电子式互感器合并单元同步时钟模块的设计

利用全球定位系统（Global Positioning System,GPS）时钟信号和晶振时钟信号精度互补的特点,提出了一种利用GPS时钟同步晶振时钟的新方法。采用除法电路和余数分摊的策略进行误差校正,使采样脉冲均匀准确,进一步减小各合并单元提供的采样脉冲之间的同步误差,同时在GPS时钟丢失时能减小积累误差,保持更长时间的同步。软件仿真和硬件实验均证明此方法的有效性。     

基于相关度的发电机采样值差动保护

提出利用发电机机端和中性点侧电流的采样值波形的相关度来区分内部相间故障和外部故障。分析了数据窗的长度，两侧电流的幅值、相位，以及采样的同步对相关度的影响。利用短数据窗来连续计算相关度，并根据多点相关度的情况可以清楚地区分内部相间和外部故障。提出了基于相关度的发电机采样值完全纵差保护新判据，理论分析和仿真验证了该判据能够快速、可靠地切除内部故障；外部故障时，即使电流互感器严重饱和也不会误动。基于这种方法的判据能够在小于1／4周期内可靠动作，且不受频率偏移的影响。     

基于采样值相关度的广域后备保护算法

为解决传统后备保护整定配合复杂,发生CT断线时无法识别故障等问题,提出了一种基于采样值相关度的广域后备保护算法。该算法充分利用电网的电压、电流信息,以关联IED的采样值相关度构成保护判据。发生CT断线时,通过关联矩阵进行关联IED搜索,根据关联IED的相关度和虚拟CT的相关度大小关系区分线路故障和母线故障。该算法对采样同步精度要求低,发生CT断线时依然能正确识别并切除故障元件。最后基于PSCAD搭建IEEE 3机9节点系统进行仿真验证,结果表明:该算法能准确识别线路和母线上的各种类型故障,具有良好的动作性能。     

数字化变电站同步方案分析

基于数字化变电站的发展要求,分析了数字化变电站数据共享的需求,设计了数字化变电站需要的同步时钟源,分析了同步时钟的实现方案及其差异,介绍了采用现场可编程门阵列（FPGA）芯片实现时钟同步的方案。     

数字化变电站中高精度同步采样时钟的设计

在数字化变电站的应用中,对同步采样时钟要求高稳定和高精度,其实现关键在于消除同步采样时钟的误差。文中从分析同步采样时钟误差产生的原因出发,利用全球定位系统（GPS）接收机输出GPS时钟误差分布的特点和晶振频率在短时间内的相对稳定性及现场可编程门阵列（FPGA）的高速数字信号处理的特性,采用相应处理措施消除了晶振频率偏差对同步采样时钟的影响,实现了GPS时钟在短时间内出现较大偏移或扰动时对其进行人为补偿,从而保证了采样时钟的精确同步,为数字化变电站的设计应用提供了一种高稳定、高精度的同步采样时钟设计方法。     

光纤纵差保护装置中光纤数字接口的设计新方法

通过对光纤纵差保护装置及其光纤数字接口特点的分析，阐述了采用大规模可编程逻辑技术进行光纤数字接口设计可以提高通信的可靠性。具体分析了运用大规模可编程技术进行光纤数字接口设计的实现逻辑。该方法已成功应用于具体光纤纵差保护装置，具有硬件结构简单、配置灵活、通道时延小等优点。目前已在多处变电站投入运行，运行状况良好，光纤通信正常可靠。     

基于数字化采样的集中式保护装置

在IEC 61850标准基础上,提出一种基于PowerPC、数字信号处理器(DSP)、总线低电压差分信号(BLVDS)高速串行总线的数字化集中式保护方案.PowerPC硬件平台加VxWorks实时操作系统完成过程层的数字化采样和通用面向对象变电站事件(GOOSE)出口跳闸功能,DSP保护模块完成测控与保护运算功能,PowerPC与DSP之间通过背板BINDS高速串行总线进行通信.重点介绍系统方案、过程层的软硬件平台和数字化采样的实现.系统测试结果表明,基于PowerPC,DSP,BLVDS串行总线的平台方案能够很好地满足数字化集中式保护的要求.     

电力系统继电保护的FPGA方案设计与研究

分析电力继电保护系统的基本需求;提出了使用FPGA与嵌入式系统构建保护系统的设计思想;重点分析和讨论了高速AD采样、同步、硬件保护算法、存储管理、对外接口等重要模块的设计.     

电子式互感器与继电保护接口的实现

为了使继电保护装置尽可能应用能解决长期困扰继电保护的互感器饱和及暂态准确度不高等难题的电子式互感器,以光学电流互感器(OCT)为例,根据电子式电流互感器标准IEC60044 8 及变电站通讯网络和系统协议IEC61850,设计了OCT与继电保护装置的接口方案,介绍了硬件结构及软件流程,并利用测试软件对该接口方案进行了实验。实验结果表明,该接口能很好地完成电子式互感器与继电保护装置之间的通讯功能。     

基于MCU的LXI B类接口模块设计

在LXI C类接口模块的基础上,设计了基于MCU的LXI B类接口模块.设计中重点解决了基于IEEE1588协议的LXI精密时钟同步问题.在模块设计中采用了FPGA对时间信息加盖时戳,以提高系统的定时精度.该模块可以与传统仪器组合,构成低成本、高性能的LXI仪器.