基于电压跟随的线路合并单元同步性检验技术

合并单元采集传输数据信息的准确性决定智能变电站保护能否可靠动作,进而影响系统的安全运行。文中针对母线合并单元在线运行下校验线路合并单元的要求,提出基于电压跟随的线路合并单元同步性检验技术。通过设计同相跟随器生成幅值可调的电流信号,并经功率放大为电流校验提供测量信号,将测量反馈作为电流校验基准;同时,利用Prony算法计算电压互感器的母线电压二次幅值与相位,将其作为电压校验基准。为验证同步性检验技术的可行性,设计了基于RTDS的实验室检验平台测试,结果表明该技术大幅缩减了合并单元同步性检验调试流程,证明了该方案的合理性。

基于中低电压等级的电子式互感器合并单元的研究与设计

针对目前应用于中低电压等级的电子式互感器合并单元设计复杂成本较高的问题,该文提出了一种使用单MCU且符合IEC61850标准的、应用于中低电压等级电子式互感器合并单元的低成本简易实现方案。并设计了试验系统,完成了采样值传输的验证工作,得到了采样值传输的结果。对系统的试验结果表明:该试验装置能够实现要求的同步精度,以及0.2级的测量精度,采样值时间传送的延迟也在可以接受的范围。

合并单元装置异常对继电保护装置影响探究

合并单元装置作为智能变电站的重要组成部分,能够将常规站传统的模拟量转换为智能站保护装置、安自装置及测控装置可接收的光量。但当合并单元装置异常时,如果采取的处置措施不当,可能会影响站内保护装置的正常运行,甚至会导致保护装置误动作致使故障扩大化。在总结合并单元异常和检修机制的基础上,对在合并单元异常时,保护装置该如何正确处理进行探讨,进一步降低对一次系统的影响,提高电网运行可靠性。

某330kV智能变电站合并单元采样异常分析及对策

通过对一起智能变电站对时异常,合并单元采样异常引起保护闭锁隐患分析,结合现场设备运行情况分析告警信息,梳理保护闭锁情况。针对此次异常引起的隐患提出相应的防范措施,为处理智能变电站合并单元异常告警信息运行积累了技术经验。

计量用合并单元及电子式互感器计量接口规范化浅述

目前,我国不同厂家所研制的电子式互感器,其输出界面差别很大,给计量校准带来了许多困难,如工作繁琐,管理难度大等。为了使该计量渠道的优势得到最大限度地利用,本文通过调查研究和大量征求有关方面的建议,提出了用于计量的“融合”的概念。与常规的组合装置比较,用于计量的组合装置去除了用于计量的电流值、中性点电压值和电流值以及母线电压值,只保存了计量用的电流值和电压值,以确保计量数据的传输与输出。为了进一步改进现行的电能互感器计量的管理手段,使其能够实现对电能质量的有效控制,实现电能质量和电能质量的提高。

一种基于SCD文件的合并单元高速数据压缩方法

在现代智能电网中,智能变电站安装了大量合并单元来同步发布电流互感器和电压互感器的暂态量,这些暂态数据有必要保存长达数年,从而覆盖设备生命周期,为设备状态维修、可靠性等研究提供原始信息支撑,但是如此长时与高频的海量数据给存储设备带来了巨大压力。文中首先将高频暂态数据分为固定不变的、状态变化的和周期变化的3种形式来进行预处理,将固定不变部分用SCD文件中的唯一标识代替,状态变化部分用事件记录文件代替,周期变化部分用SCD文件中双通道差量和周期差量来表示。然后使用16位哈夫曼完成最终压缩编码,并对比测试了各种预处理前后的压缩结果和不同编码的压缩结果。最终的测试结果表明该压缩方法比普通硬件压缩卡压缩比更大,压缩速率比普通压缩卡更快。

220 kV线路合并单元电压采样异常分析

文章介绍了一起某智能变电站220 kV线路间隔合并单元电压采样异常情况,详细阐述了引起该故障的原因及解决故障的过程,着重介绍了对故障元件的检查、分析,最后提出了针对这类故障的防范措施。

智能变电站母线合并单元改造方案优化

随着智能变电站运行技术的成熟,智能组件的改造需求越来越多,其中母线合并单元改造最为复杂,涉及母线上所有线路、主变、母联间隔,对于运行中的变电站有着重要影响。对某早期220 kV变电站扩建过程中母线合并单元改造方案进行了优化,对比了3种方案,给出了最优方案,并分析了现场工作的风险点,制订了分步实施的方案,有效减少现场施工风险,并成功实施。

合并单元内部延时故障对主变保护的影响

合并单元是智能变电站广泛应用于电气量采集、处理及输出的设备,随着智能变电站自动化技术的发展,对合并单元的功能和性能要求越来越高,其内部参数的隐蔽性也使现场缺陷分析变得更难发现。分析了一起500kV智能变电站CSD-602合并单元内部延时故障引起的主变保护动作告警事故。通过现场调取录波报文分析,并结合二次CT回路连接结构,发现公共绕组CT回路电流存在相角异常情况,最终判定CSD-602合并单元内部延时故障导致差动电流增大引起主变保护动作告警。通过事故反推演和仿真分析,进一步证明了CSD-602合并单元内部延时故障这一隐蔽性问题造成主变保护动作告警。

500kV智能变电站合并单元拆除风险控制措施

由于早期投运的智能变电站合并单元质量问题日益突出,合并单元改造工作日趋重要。以江苏某500 kV智能变电站合并单元拆除改造工程为例,通过对工程改造过程的风险点分析,提出了相应的控制措施。现场工程实践表明这些措施极大地降低了改造工作的风险,显著提升了相关工作效率。

智能变电站合并单元智能终端集成技术探讨

智能变电站的发展推动了设备向集成和整合的思路发展。对合并单元智能终端集成装置的需求进行分析,论述了其能有效减少设备数量、减少网络设备投资、节省屏柜空间等优势,对其采用的三种技术方案进行对比分析并给出推荐的集成方案。对集成装置涉及的关键技术问题进行讨论,分别从采样值(SV)和通用面向对象变电站事件(GOOSE)共网口传输、装置CPU资源整合、同步对时整合、检修压板整合、电源功率和人机接口等方面进行详细论述,并针对其应用的电压等级、保护装置接口改进、组网传输和检修调试等问题进行讨论。

IEEE 1588在基于IEC 61850-9-2标准的合并单元中的应用

介绍了基于IEEE 1588协议的高精度时间同步原理。讨论了IEEE 1588对时在基于IEC 61850-9-2标准的合并单元中具体的硬件实现方案及软件处理流程,并针对实际工程设计了IEEE 1588过程层对时组网方案。详细讨论了GARP组播注册协议(GMRP)在合并单元对时中的应用。所开发合并单元现已通过相关测试并将投入现场运行。

IEC61850标准下合并单元的信息模型与映射实现

合并单元是随着电子式电流、电压互感器的产生而出现的,在一定程度上实现了过程层数据的数字化和共享化。文章首先介绍了IEC61850标准的基本特点和实现的一般方法。在研究IEC61850信息模型内涵的基础上,从分析合并单元的功能入手,研究了合并单元信息模型的属性和抽象通信服务接口,阐述了合并单元信息模型的构建方法。然后讨论、分析了合并单元抽象功能服务的通信映射方法和帧格式。最后简单介绍了用于装置自我描述的SCL(Substation Configuration description Language)配置文件的基本格式。

一种遵循IEC 61850标准的合并单元同步的实现新方法

简要分析了电子式互感器和保护控制设备接口的相关国际标准,指出合并单元的设计是实现此接口的关键因素。就遵循IEC 61850-9-1标准设计合并单元时所面临的同步问题,分析了需具体实现的功能,并提出了一种利用现场可编程逻辑门阵列器件解决的新方法。此方法在准确、可靠判断同步输入时钟脉冲上升沿后进行多路电流、电压同步采样,在同步输入时钟受到干扰或短时丢失时,可对其进行实时跟踪和判断,从而在输入时钟恢复正常后实现合并单元的快速同步。软件仿真和实验结果均证明了此方法的有效性。

模拟量输入合并单元计量性能测试研究

目前对模拟量输入合并单元的计量性能研究较少,现有合并单元测试规范中与误差相关的部分均参照电子式互感器标准制定,难以满足计量性能测试的要求,限制了数字化电能计量技术的发展。为研究模拟量输入合并单元的计量特性,从信号流程角度,分析了模拟量输入合并单元的误差环节,比较了模拟量输入合并单元与电子式互感器和电子式电能表的结构异同,总结了计量特性误差影响因素。并以基本误差为例,按照不同标准对2台不同厂家生产的标称0.2 S级准确度的合并单元进行了单相和三相误差测试。测试数据显示单相测试和三相同时测试的结果有差异,说明各通道相互之间有影响,且输入信号越小,相互影响越大。针对现有合并单元测试规范不能正确反映计量性能的问题,提出评价模拟量输入合并单元计量性能时,不能仅仅参考电子式互感器标准,还应参考电子式电能表检定规程增加计量性能相关测试项目,完善计量用合并单元的相关测试规范。

基于IEC61850的新型合并单元的研制

分析了合并单元的采样值映射模型和实现方法,利用同步采样技术将传统的电压/电流互感器模拟交流信号构建成符合IEC60044-7,IEEE60044-8和IEC61850-9-1标准的采样值映射,从而在传统变电站的基础上直接奠定IEC61850标准的数据基础。提出并验证了合并单元的测试方案。成功开发出3台样机,经实验测试,各项技术参数令人满意。

基于合并单元装置的高精度时间同步技术方案

智能变电站的发展对合并单元的时间同步性能提出了更高的要求,研究如何实现高精度的对时和守时功能是智能变电站发展的现实需要。文中从授时源误差、晶振特性、守时算法、逻辑处理等主要因素出发,针对合并单元装置的对时及守时技术需求,探讨了高精度时间同步的设计与实现方法。在此基础上,提出一种具有工程意义的合并单元时间同步技术的实现方案。该方案以现场可编程门阵列(FPGA)为控制核心,在FPGA内部使用不同功能模块实现各个环节的逻辑设计,并通过CPU与FPGA的相互配合实现精确的时间同步及良好的守时性能。合并单元时间同步性的试验结果及其在智能变电站的实际应用表明,该技术满足了智能变电站内合并单元装置时间同步功能的要求。

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。

适用于合并单元的等间隔采样控制与同步方法

智能变电站中合并单元的采样同步直接影响测控与保护设备的可靠性。文中从合并单元的相关技术需求和实际问题出发,提出了一种严格保证等间隔采样控制与同步的优化方法,此方法通过实时测量同步误差来修正同步采样周期。在首先保证采样周期均匀等分的基础上,动态地补偿本地采样时刻的偏差,实现每个采样时刻的精确控制与同步。测试结果表明所提方法使合并单元可靠地实现了采样同步。

基于IEC61850-9-2的电子式互感器合并单元的研制

介绍了一种电子式互感器合并单元,该合并单元采用FPGA+DSP的硬件架构。该合并单元利用FPGA的实时性能,保证接收互感器数据以及同步脉冲的实时性;利用DSP的数据计算能力,采用抛物线插值算法,同步各互感器的采样数据。合并单元输出采样数据包目前支持IEC60044-8、IEC 61850-9-1、IEC61850-9-2等标准。IEC60044-8标准的接口为串口,有通信方式落后,通信效率低等缺点;IEC 61850-9-1标准接口为以太网,合并单元与智能设备间采用点对点通信方式,其跨间隔通讯效率低;本合并单元采用IEC61850-9-2标准,采样数据包支持网络传输模式。