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。

模拟量输入合并单元工程测试方案分析

与数字量输入合并单元的测试相比,模拟量输入合并单元的测试涉及到模拟量和数字量的同步接入及分析,对测试装置和系统的要求更高。目前,国内已经出版的相关行业标准和企业标准并没有涉及具体的测试方法,只是概括性地叙述了测试流程,可操作性太弱。从智能变电站的技术特点和模拟量输入合并单元的原理出发,对其工程测试的内容、方法以及对测试系统的要求进行分析,为模拟量输入合并单元的工程测试提供依据。

模拟量合并单元暂态时间特性测试技术研究

介绍了模拟量输入合并单元的暂态延时与稳态延时之间的差异性,并从继电保护应用的角度关注了模拟量输入合并单元暂态下的传变延时问题,阐述了暂态延时与稳态延时的差异性以及在工程中测试的必要性,提出了一种基于基于精确离散时间控制的的合并单元暂态时间特性测试方案,采用数字相位锁定器(DPLL)消除数字量时序抖动,利用突变量检测确定初始时刻,再结合相位提取进行时差补偿修正,很好的消除了测试中的各个误差因素,利用同步信号异常、报文离散度变化等突发事件作为触发条件,测试这些异常过程时间特性的变化对电流电压复合误差的影响。通过开发的测试系统在工程中的应用,以验证本时间特性测试技术方案的可行性。

模拟量输入合并单元无同步信号校验技术

为了实现使用固定延时法校验模拟量输入合并单元的测量准确度,提升新一代数字化变电站检测技术水平,设计了一种基于高精度数据采集卡的无同步信号校验系统。在系统的结构设计中,利用合并单元严格的工作时序,数据处理方面研究了基于小二乘拟合的数据同步方法。分析了校验系统的测量不确定度,并使用所设计的校验系统测试了模拟量输入合并单元。将测试结果与采用同步脉冲法校验的结果相比较,结果显示两种方法所得的比差的差异<0.02%,角差的差异最大约为4′,与已有的相关测试结果相符合。这表明该设计方案是可行的,所设计的校验系统可以满足无同步信号校验模拟量输入式合并单元的需求。

模拟量输入直流合并单元延时特性研究

广泛应用于高压直流输电系统的模拟量输入直流合并单元的延时对直流计量精度、控制稳定性和保护速动性有重要影响。为保证模拟量输入直流合并单元的整体延时满足延时要求,需合理配置硬件和软件延时,并对系统整体延时进行测试。该文分析一种典型的模拟量输入直流合并单元的延时特性,并对各环节延时进行具体分析,测试发现,信号调理与滤波、A/D转换等硬件环节延时相对稳定,在总延时中比重较大;CPU软件环节的具体延时与实际采用的算法、被测参数状态引起的软件执行路径有关,具有一定的随机性。实验测得的延时结果与理论分析基本吻合,可为模拟量输入直流合并单元的设计制造和延时校正提供参考和指导。

基于数字微差法的模拟量输入合并单元校验仪溯源方法研究

目前模拟量输入合并单元校验仪的溯源工作仍然沿袭传统互感器校验仪溯源的方法,采用模拟微差方法,硬件复杂、稳定性较差,导致溯源存在一定的不确定性。文章根据合并单元校验仪的工作原理与特点,分析了其误差来源,在此基础上提出了一种基于数字微差法的适用于合并单元校验仪的溯源系统,通过构建具有微差叠加功能的0.02级标准合并单元,实现基于数字微差的溯源方法。为了保证相位微差精度,提出了一种基于Hilbert变换的相位微差算法,该算法在频率偏移、含有谐波等各种常见参比条件综合影响下,具有优于10-10分的移相精度,且不影响幅值。使用数字微差法能够为0.05级及以下精度等级的合并单元校验仪提供溯源,与现有溯源方法相比,该方法采用数字算法实现微差叠加,简化了硬件结构、稳定性好、不易受环境影响、算法精度高,具有较好的工程应用价值。

模拟量输入合并单元时间性能参数测试系统研究

模拟量输入合并单元是智能变电站中广泛应用的设备,其时间性能是否满足规范要求直接关系到采样数据的同步性,对变电站计量与保护装置正常运行产生影响。目前较少有针对时间性能进行的研究及较为全面的时间性能测试系统。文章根据模拟量输入合并单元检验规范中时间性能的技术要求,分析了时间性能参数的含义及误差来源,提出针对模拟量输入合并单元不同时间性能参数、不同同步方式的测试方法,研制了时间性能参数测试系统,并对测试系统进行了TDC测时、相差测量准确度验证,及测试系统报文解析功能验证。结果表明,系统符合"三分之一准则"下的误差要求,满足时间性能检验需求。

模拟量输入合并单元计量综合误差研究

现有的模拟量输入合并单元计量性能检测规范中,对电流通道和电压通道分别进行考核,忽略了合并单元综合误差对电能计量的影响。本文研究了模拟量输入合并单元的互感器误差环节、A/D量化误差环节以及协议量化误差环节,并对各误差环节进行了误差合成分析,最后对一台0.2S级的合并单元进行计量综合误差测试。结果表明,电压和电流通道满足测试规范要求的0.2S级的合并单元,综合误差可能超过1%。为减小综合误差,需要完善标准,对合并单元的电压计量通道和电流计量通道提出匹配测试要求。

PC模拟量扩展单元在调压控制中应用

我台一部50kW中波广播发射机采用了SIMATIC S7—200系列CPU214型可编程序控制器(PC),以SSS系列固态电子开关作为执行部件,完全取代传统的继电器,并利用PC的模拟量扩展单元及简单的取样电路就实现了电子管灯丝电压的自动调压控制。 1.工作原理电子管灯丝电压的要求是:开机时,灯丝电压从0V平滑升至额定值;关机时,灯丝电压从额定值平滑降至0V;工作时。

模拟量输入合并单元计量性能检测研究

针对模拟量输入合并单元计量误差特性及相关测试项目,研究了检测装置的技术方案。提出了基于时钟同步法的信号生成技术,降低了相位噪声;采用自适应直流供电系统和热保护技术,增强装置可靠性;构建了基于NI PCI-4472的合并单元校验系统,满足0.2级及以下等级合并单元测试。对三个厂家的合并单元进行了测试,结果表明,所测合并单元的部分计量性能需要提高才能确保电能计量准确。研究结果可推进相关标准制定,有利于提升数字化电能计量系统的可靠性和准确度,促进智能电网建设。

铝电解整流装置保护配置及信号采集和控制理念改进

铝电解直流电源装置是供电整流系统的核心元件,其能否正常运行直接关系到整个生产系列的安全。目前国内电解铝行业系列产能在不断扩大,部分厂家已试验采用5吋芯片整流元件,以满足系统额定负荷需要。文章综述了目前国内大型电解铝直流电源保护概念、保护配置、信号采集上传及实际运行中存在的问题,并提出了改进理念。

智能化变电站二次侧电能计量系统计量误差分析及现场检测方法

针对智能化变电站模拟量输入式合并单元的电能计量系统误差超差问题,构建了智能化变电站二次侧电能计量模拟系统及其检测平台。在电压合并单元、电流合并单元、数字化电能表均满足检测规范要求的前提下,分析可能造成电能计量误差的因素,开展电能计量误差的影响测试,最终确定了影响电能计量误差的关键因素及其影响程度,并提出了智能化变电站二次侧电能计量系统现场测试检测平台,从而解决其计量误差超差问题。

江苏电网智能变电站二次系统关键技术应用现状

智能变电站是坚强智能电网建设中实现能源转换和控制的核心平台之一,现已进入全面建设的新阶段。介绍了江苏电网在智能变电站建设过程中所采用的关键技术,详细分析了这些关键技术的应用特点和工程实现方式。江苏电网通过采用"直采直跳"方案确保了继电保护可靠运行,应用电子式互感器和模拟量输入合并单元实现了数字化采样,应用二次设备状态监测技术实现了二次系统运行状态的可视化,调试阶段通过应用集成试验技术确保了系统功能的完整和正确。最后,对220 kV西泾变电站和500 kV天目湖变电站的工程应用技术特点进行了介绍。

变频器通讯控制的应用

通过增加模拟量输出单元,使更改频率这一操作在触摸屏上完成。减少了设备的中停时间,节约了维修及备件费用。