ECT与EVT在智能配电设备一二次融合中相融性分析

为了保证ECT与EVT在智能配电设备运行中的相融性,设计中应让系统、接口的串联阻抗或并联导纳虚部等于零方程ω无实数解,以保证在全频谱范围内,避免设备系统或接口发生串联或并联谐振。为满足设备在断路器操作、雷电冲击暂态过程中正常运行,ECT设计中应注意二次输出端并联电容的影响,兼顾系统和接口的相融性;电容分压型EVT应设计泄放暂态滞留电荷途径,保证成功重合闸;阻容分压型EVT的时间常数设计应同时满足重合闸时间与对地绝缘要求。单相短路接地使ECT、EVT、PT、负载等形成了串并联复杂系统,设计中不仅要满足边界条件,而且要留有足够余量。

配电一二次融合之ECT与EVT关键技术应用研究

电子式电流互感器(ECT)与电子式电压互感器(EVT)在配电一二次融合的过程中应用非常广泛。基于现有电子式互感器结构可能出现电磁干扰影响精度的现象,本文在对ECT与EVT进行结构优化设计的基础上,提出一二次成套实验测试方法,并总结了试验接线图、试验步骤及判定标准。实验证明:此方法可准确测得电流与电压数据,具有广泛的应用性。

Combined Digital Electronic Current and Voltage Transducer

A high performance current and voltage measurement system has been developed in power system. The system is composed of two parts: one current measurement element and one voltage measurement element. A Rogowski coil and a capacitive voltage divider are used respectively for the line current and voltage measurements. Active electronic components are used to modulate signal, and power supply for these components is drawn from power line via an auxiliary current transformer. Measurement signal is transmitted by optical fibers, which is resistant to electromagnetic induction and noise. With careful design and the use of digital signal processing technology, the whole system can meet 0.5% accuracy for metering and provides large dynamic range coupled with good accuracy for protective relaying use.

建设数字化变电站必要性和亟待解决的问题

新型电力设备的面世和IEC 61850通信标准的颁布使数字化变电站的诞生成为可能。在结合电力市场化改革需要的基础上,针对现有变电站自动化系统存在的不足和数字化变电站的优越性,探讨了建设数字化变电站的必要性。同时,在技术、运行管理和设计层面上分析了建设数字化变电站亟待解决的诸多实际问题。

数字化变电站设计、运行中面临的问题

数字化变电站要求一次设备智能化、二次设备网络化,其构建的关键在于采用遵循IEC61850规约的智能电子设备。现阶段数字化变电站存在不足:电子式互感器(全光互感器)在工程应用上存在线圈配置、供能影响、运行寿命等方面的问题;数据同步采集中存在任一互感器同步丢失将导致此间隔采样数据失效,造成此间隔的相关保护装置退出的问题;老站的按间隔逐步改造中存在数字化保护和传统保护兼容的问题。提出数字化变电站的信息共享不应仅限于变电站内部,而应被整个电网所共享。讨论了工程设计中的新问题:设计院和系统集成商的分工;一次和二次设计人员的分工;系统设计性能的验证;使用GOOSE后,设计、施工、调试、维护检修管理需求变化;智能一次设备的检测、标校、计量;信息安全。

基于MMS与GOOSE网合一的数字化网络保护设计

综述了国内GOOSE的几种实现方法,并分析了其优缺点及具体适用场合。在此基础上,针对变电站低压10kV保护的实际情况,设计了一种基于MMS监控网的GOOSE信息传送方案,很好地兼顾了实时性、可靠性及经济性因素。并依据此方案结合具体的工程实践详细说明了几种10kV网络化保护的实现方法,从现场应用情况来看效果良好。

电子式互感器技术和应用评述

介绍了电子式互感器的原理和结构,分析了各种类型电子式互感器的性能特点,并与传统互感器进行了性能对比。基于运行和检测经验,提出了电子式互感器目前存在的问题和相应的应对措施。

小波变换在电子式电力互感器误差校正中的应用

电子式互感器以微电子技术和计算机技术为基础 ,所处的工作环境电磁干扰严重 ,易受到外界干扰而影响测量精度 ,并且有些误差是互感器本身结构引起的 ,硬件措施难以消除。提出了用小波变换的软件方法对互感器误差进行校正 ,着重分析了小波变换在信号去噪和以电容分压器作传感元件的电子式电压互感器带俘获电荷重合闸误差校正中的应用 。

智能真空开关中的智能检测系统

分析了适应智能电网需求的智能真空开关检测系统功能和系统结构,介绍了智能真空开关中触头温升、灭弧室的真空度、开关运动特性、一次回路参数等典型参数在线检测的实现。针对目前常见的固封式真空开关,提出一种电桥温升测量法;通过安置在固封绝缘筒外的电场探头检测屏蔽罩附近的电场变化信号,实现真空度的在线监测;通过与灭弧室动导电杆相连的位移传感器,得到操动系统的实时运动状态;采用基于Rogowski线圈/小电感互感器(LPCT)作为传感单元的电子式电流互感器和基于阻抗式精密分压器作为传感单元的电子式电压互感器实现一次回路电参数的测量。同时探讨了智能真空开关中传感器的植入和设计技术。

基于电子式互感器的数字保护接口技术研究

在新一代数字化变电站自动化系统中,电子式互感器取代了传统的电磁式互感器,由合并单元与保护装置接口,完全改变了以往的数据采集方式,由此带来了保护装置设计中的新问题。文章研究了基于电子式互感器输出的信号处理及调理技术,采用PLL(phase-locked loop)同步锁相技术、基于插值的采样值计算方法,根据精确的频率测量算法实时调整与电子式互感器进行数字接口的采样频率,理论分析和工程试验结果表明,该方法可有效地对电子式互感器的数据按要求进行高精度的同步采集,可广泛应用于各类数字保护的开发和试验中。

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输方案中存在的问题,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。

数字化变电站中通用合并单元MU的设计与实现

根据IEC61850标准对合并单元的定义,从分析合并单元的功能和结构入手,研究了合并单元的设计与实现,描述了主要模块的电路结构,特别说明了合并单元的同步需要考虑问题。结合实际设计开发经验,总结了合并单元设计中应注意的问题。最后简要介绍了合并单元与二次设备的连接方式、数据通信方式、以及合并单元在数字化变电站中的配置模式。

基于IEC61850标准的电子式互感器合并单元的建模与实现

电子互感器因其线性度高、不存在磁饱和现象等许多优势,势必在将来代替电力系统中传统的电磁式互感器。而合并单元是电子互感器的核心组成部分,合并单元必须在给定的时间内处理和发送大量实时采样数据,其处理、传输采样数据的可靠性和实时性直接关系到站内保护、测量设备的运行。本文按照国际电工委员会IEC61850标准,建立合并单元的数据模型及通信映射的实现方式,设计基于FPGA合并单元的系统组成,并通过VHDL语言编程利用QuartusII6.0仿真试验验证了本文所设计的合并单元模型和方案的部分关键功能。

基于IEC61850-9-2数字化变电站的二次检修

为解决目前数字化变电站二次设备检修没有统一的规范、范围、方法的问题,研究了在数字化变电站采用电子式互感器后,过程层采用数字采样方式、采样值采用组网方式进行传输对于保护的影响。结合浙江田乐数字化变电站在中国电力科学院动模实验室进行的动模试验结果,设计了新型试验项目,给出了基于IEC61850-9-2数字化变电站二次设备的检修范围、检修项目和方法。

电子互感器测试方法的研究

本文对有源电子互感器的工作原理、结构特点进行介绍,并提出电子互感器的测试方法,该测试系统采用高精度模拟量采集、转换模块及同步信号时钟源,能够对全系列、各类型电子式、电磁式、电容式互感器进行测试;不仅适用于在实验室互感器本体进行测试,还适用于现场对电子互感器及其采集器、合并单元、甚至整个数据传输通道的数据准确性、一致性进行测试。通过实验室及现场比对,该系统性能稳定,测试结果正确。