跨平台的海量波形数据并行绘制算法

针对当前第三方电力暂态数据分析软件在绘制海量波形数据时出现的效率低下、反应缓慢情况,结合多核并行计算技术,提出了一种可跨平台的海量COMTRADE波形数据并行绘制算法及其技术。该算法在分析传统串行绘制系统内部关系的基础上,提出了基于并行绘制的新型关系:将原有单一图层分为波形图层和用户控制图层,其中以并行方式绘制波形图层,而后通过融合图层方式完成最终绘制。通过试验分析Windows和UNIX下的各种图形绘制技术,找到了最适合海量波形数据并行绘制的跨平台技术组合:"QImage+QPainter"技术模式。结合跨平台的线程库Pthreads,详细论述了并行绘制算法的每个步骤,给出了让通道绘制线程能负载平衡运行的绘制工作量均分公式,同时给出了通道绘制线程和图层融合详细算法的伪码。试验证明所提出的并行绘制算法可获得较大加速比,并可随着绘制工作量的加大和CPU核的增多,获得线性加速比。

基于递推算法的海量COMTRADE数据计算并行化

针对海量暂态数据交换通用格式(COMTRADE)数据计算时,由于基础算法和串行编程造成的效率瓶颈,经过试验和改进,优选出了可适应快速计算的递推全波离散傅里叶算法、加窗递推全波离散傅里叶算法和能滤除直流分量的可递推算法。在这3种递推算法的基础上,提出了海量通道数据计算并行化框架,此框架为避免伪共享效应所引起的效率损失,在每个计算线程内对参与计算的每个通道提供了一个独立的"通道高速缓存队列",并提供基于下标映射的虚拟块数据访问机制,形成递推算法可直接访问的窗口数据映射块。试验证明,此递推算法和并行化框架相结合可大幅提升计算效率,并且可随着CPU核心数的增加和计算数据量的加大,获得线性加速比。

基于智能变电站的继电保护动态特性仿真系统

继电保护装置的动态特性对智能变电站的稳定运行起着重要作用。开发了一种针对智能变电站继电保护动态特性的仿真系统,从智能变电站的配置描述文件SCD和故障录波文件中读入所需信息,对不同频率采样数据进行频率转换和统一后,通过预设的或自定义的动作方程和动作特性来模拟继电保护装置的动作过程,以直观的可视化图形再现保护从正常到故障切除的动态全过程。该系统具有开放性和可扩展性,既适用于智能变电站再现故障期间的保护动态特性,又适用于新原理保护装置的开发。

基于保信主站的双重化配置继电保护装置录波同源比对研究

针对电力系统继电保护装置在正常运行工况下仍存在电流互感器中性线开路、相线断线、接线端子松动等不易判别的模拟量回路异常问题,本文提出基于保信主站对同一间隔双重化配置保护装置录波进行同源比对,以校验保护装置采样回路的准确性和可靠性。保信主站自动从子站采集录波简报,实时捕获双重化配置保护装置的录波文件进行比对分析,设置轻度异常和严重异常两级门槛定值,当波形比对特征值满足预设异常判据时,通过主站Web界面显示告警;Web界面支持自定义离线比对,便于问题追溯和排查。实例分析验证了同源比对策略的有效性,表明了其工程应用价值。