基于PXI和Teststand的模拟保护卡件自动测试工装设计

核反应堆的模拟保护系统具有较高的可靠性,运用脉冲试验,可使其具有充分的在役测试能力。作为模拟保护系统的组成部分,卡件具有模拟计算功能和逻辑运算功能。针对常规卡件测试耗时、费力等弊端,设计一套基于PXI和Teststand的自动化测试工装。通过对自动化测试原理和测试资源的分析,实现了硬件设备的选型,以及对开关网络、接线和系统结构的设计;以Teststand软件和LabVIEW语言为软件编程环境,完成测试流程的设计。借助一块辅助电路板,将工装自身的电源和多用表短接,实现了工装的自动化检测,确保工装在使用前处于完好可用状态。测试结果表明,卡件的测试时间为人工的1/5,卡件的测试质量达到了100%。

基于PLC技术的微处理器继电保护装置优化设计

提出一种基于PLC技术的微处理器继电保护装置优化方案,介绍方案的设计原理和技术路线。通过仿真和实验数据的对比分析,证明了新装置在动态响应速度、抗干扰能力和稳定性方面具有明显的改进与提升。结合实际工程案例,验证了优化方案的可行性和实际应用效果。

全并联AT供电方式下供电臂保护的适应性研究

广域保护测控系统的供电臂保护元件在越来越多的干线铁路投入运营。结合供电臂保护原理,深入分析了现场一起实际故障,研究了供电臂保护动作过程,分析了出口原因,为提高供电臂保护的健壮性、适应性提供了参考。

新型电力系统继电保护面临的问题与解决思路

构建以新能源为主力电源的新型电力系统是实现“双碳”战略目标的关键技术途径。新型电力系统发展背景下,新能源高比例接入,电力系统的输配电形态演变导致系统高度电力电子化,其迥异的运行特性与故障特征导致传统以同步机电源为根本、以线性叠加原理为理论基础的故障分析方法和继电保护原理动作性能受到严峻挑战。文中系统阐述了新型电力系统典型场景下,传统故障分析与继电保护面临的关键问题,进而从新型电力系统的故障特征与规律认知、传统保护适应边界及性能提升技术、不依赖电源特性的继电保护新原理、电力电子设备主动支撑保护需求的控保协调等方面详细阐述了解决思路。

电力系统安全自动控制与继电保护研究

随着我国经济的快速发展,人们的生活水平不断提高,电力系统也快速发展。而如今社会对电力行业提出更高要求的同时也存在很多问题。这些问题主要是由各种因素造成的,而针对这些问题就需要及时处理并且将其解决掉,只有这样才能让人们更好地享受电力以及用电带来的便利,同时也能够实现相关经济效益。为解决电力系统运行不稳定、系统故障发生率高的问题,该文基于电力系统继电保护原理分析,提出从改善自然环境、加强二次巡查和提高设备质量等方面进行改善,从而最大限度地消除电力系统安全隐患,保障广大用户用电稳定性,助推电力企业健康可持续发展。

基于国产电力专用芯片的保护测控装置方案设计

近年来智能电网、数字电网的飞速发展,给继电保护装置带来了新的挑战,主要表现在复杂性的极速提升,从而给装置的可靠性、安全性、易用性和性价比方面带来显著问题。提出了一种基于国产电力专用芯片的保护测控装置解决方案,使用一片高集成度的芯片加上较少的外围器件可以替代传统CPU加FPGA的技术方案,并且由于配置了电力专用的处理单元、安全加密单元,使其更加符合当前数字电网对多业务处理和网络安全的要求。基于该芯片设计的低压保护测控装置已在某110 kV试点工程实际应用,结果表明该方案在性能和可靠性上具有显著优势。

基于数字孪生技术的变电站设备自动控制系统

为避免因设备故障造成变电站运行风险,设计基于数字孪生技术的变电站设备自动控制系统。通过测控保护模块采集变电站运行过程中产生的各类数据,利用站内通信模块将采集的数据传输到数字孪生模块,该模块依据接收到的数据运用数字孪生技术创建数字孪生虚拟变电站模型,根据虚拟变电站模型通过PLC自动控制模块实现变电站设备电压无功、安装质量以及运行状态的自动控制。实验结果表明,该系统对单一设备和规模庞大、结构复杂的变电站均具有较理想的建模效果,能将变电站设备电压、功率因数和安装位置偏差控制在合理区间内,在不同干扰下均能实现对变电站设备精准控制。

基于设备感知多参量判别一键顺控系统研究

当前智能变电站自动化设备众多,数据传输及风险管控极为复杂。本文利用物联网、大数据分析等新兴技术整合智能变电站运行实际数据,提出基于物理设备感知的多参量判别一键顺控系统。该系统结合物理设备感知层与顺控系统之间的信息传递,依据多参数判据结合网络结构拓扑及操作规则,对顺控系统任务选择、防误逻辑进行细化。该系统结合继电保护接口传递的保护规则形成对实际运行设备的多元非同时感知及运行状态的确认,进一步提供顺控系统运行和操作可靠性,人为误操作风险大幅降低,提高了变电站的安全系数。本文的顺控系统对变电站自动化设备稳定运行和电网安全具有重大意义。

船用配电智能保护测控设备状态信息采集方法

配电智能保护测控设备状态信息是判断该设备运行状态的核心依据,为此,提出基于5G网络的船用配电智能保护测控设备状态信息采集方法。该方法通过以A/D采样芯片为核心的数字信号处理器,高效采集船用配电智能保护测控设备状态信号,通过传输点组成5G网络延迟容忍传输机制的初始结构,并构建基于5G网络的数据传输模型,用于传输采集的船用配电智能保护测控设备状态信号,存储在监控终端服务器。测试结果表明:该方法能够完成获取不同设备的运行幅值信息,平均偏离程度和平均离散程度结果均在0.014以下;数据的存储速率较为稳定,均在12 MB.s-1左右,采集效果良好。

NSD500M测控装置变电站AVC遥控失败分析及应对措施

电力系统中的无功分布情况对系统本身的稳定起到重要作用,采用在线自动调节系统电压无功的自动电压控制(AVC)系统对保证电能质量、提升输电效率、降低网损有益。通过探讨AVC作用原理,重点对在AVC系统下发遥控命令后,被遥控的测控装置不能正确响应的偶发性情况进行分析和探讨,同时给出相应的解决措施。

电力系统安全自动控制与继电保护研究

电力系统在国民经济发展中起着非常重要的作用,其为人们的生产生活提供了大量的能源,因此获得了广泛应用。随着人们电力系统发展认识水平的逐渐提升,对电力系统故障防范也有了更高要求。当电力系统出现故障后,如不能及时处理便会引发较大损失。因此,对电力系统进行安全自动控制和继电保护显得非常重要。基于此,对电力系统安全自动控制与继电保护进行研究,以供参考。

配电网继电保护的创新路径研究

继电保护作为配电网的重要组成部分,不仅可以促进配电网的稳定运行,还有助于减少突发事件对配电网所产生的影响。但随着配电网建设规模的逐渐扩大,传统的继电保护已无法满足需求。文章基于配电网继电保护的概念和原理,分析了配电网继电保护创新的必要性,并提出了具体的创新措施,以期保障电力系统的安全稳定运行,助力于我国电力行业的进一步发展。

关于电力系统广域保护的评述

为有利于电力系统停电防御体系的进一步发展,讨论电力系统的广域保护,包括广域设备保护和广域系统保护的功能、控制方式及系统结构;回顾其信息采集、知识提取和控制决策方面的进展。从理论和应用相结合的观点剖析广域后备保护的可行性、困难和发展方向;指出需要在算法与受扰轨迹的知识提取上取得重大突破,并与数值仿真相结合,才能真正发挥相量测量单元在广域保护中的作用;强调按风险观点将广域保护与预防控制及传统保护协调的重要性。

电力系统事故过负荷的识别及紧急控制

电力系统发生事故过负荷时,安全稳定控制装置和继电保护装置的过负荷判据和作用对象均有显著区别,从过负荷判据和过负荷动作行为两方面指出安全稳定控制用的过负荷判据与线路或变压器过负荷判据的区别。指出当系统发生事故过负荷时,线路或变压器的后备保护必须具备选择性,不能误动作。针对安全稳定控制装置的过负荷判据,从电力系统和判据设计两个方面介绍了过负荷判据增加防误判据的具体方法。另外,结合系统运行方式,介绍了切实可行的可以避免控制措施过量的手段。实际运行经验表明,上述方法能有效提高运行可靠性,证明了方法的正确性和有效性。

多核处理器在中低压保护测控一体化装置中的应用

阐述了多核处理器在电力二次保护测控装置中的应用。结合多核处理器基本知识和电力二次设备的典型硬件系统方案,详细描述了某嵌入式多核处理器在新一代中低压保护测控一体化装置中的设计与实现,以及基于消息机制的多核处理器间数据传输共享的方法。最后,对多核处理器在电力二次设备中的应用趋势进行了展望。

10kV线路保护测控装置的同期合闸功能实现

分析了同期合闸方式,给出了实现同期合闸的详细条件和实现方案。采用周期计算频率,利用以CPU STM32F407为核心的线路保护测控装置硬件平台开发了同期合闸软件,实现了同期合闸功能。微机继电保护系统测试和动模实验结果表明,所提同期合闸实现方案合理,能够快速准确地实现同期合闸功能,提高馈线保护性能。

直流现场层模拟系统研究

高压直流控制保护系统在RTDS试验过程中,囿于RTDS仿真能力的限制,众多外围设备无法完全放入RTDS建模。由于没有足够的测控单元和现场设备,导致直流控制系统面临'控无可控'的局面,执行顺序、连锁逻辑等重要功能不能得到测试。Profisim(Process Field Simulator)现场层模拟系统在工控机上通过软件的方式建立一次设备模型和测控单元模型,然后再通过数据IO卡、Profibus现场总线、IEC61850通信,与直流控制保护系统、RTDS实时数字仿真设备构成完整的闭环测试系统,解决了RTDS的仿真瓶颈,实现了对直流控制保护系统的完整测试。该成果已成功应用于高岭背靠背直流联网工程的控制保护系统试验,结果表明缩短了试验周期、提高了试验质量。

网络分析应用中的公用信息模型

从能量管理系统应用的一个重要组成部分——网络分析应用的角度出发,介绍了网络分析应用的数据需求,讨论了公用信息模型(commoninformationmodel,CIM)对上述数据需求的支持,并进一步明确了3个问题:CIM模型库对于网络分析应用提供了哪些信息模型;这些模型应该如何使用;模型库在网络分析应用方面存在哪些不足。围绕上述问题介绍了5类模型(包括量测模型、保护模型、控制模型、拓扑模型和设备模型)及其在网络分析中的应用,展望了CIM在网络分析中的应用前景。

基于时域连续有限冲激响应滤波器的电子互感器采样数据站间同步算法

在电子式互感器应用环境中,需要在保持各站采样时钟独立性的前提下,完成采样数据站间同步。文中提出了时域连续有限冲激响应(TCFIR)滤波器的概念,并以此为基础构造了连续数字低通滤波器,从电子式互感器输出的离散采样数据恢复出连续信号,重新计算出任意时刻的采样值。用含丰富谐波信号的500kV线路故障电流进行的仿真和时域、频域分析表明,1000Hz、2400Hz和4000Hz的采样频率下,该算法在数据窗长6个采样间隔(延时为3个采样间隔)时,其有效值和DFT基波幅值误差均小于0.4%,精度和实时性能够满足继电保护和分布式稳定控制的要求。

新型电力系统保护测控装置硬件平台的研制

提出一种基于单CPU以及外围电路的新型保护测控装置的硬件平台,克服了多CPU结构硬件平台成本高、开发周期长以及维护不方便的缺点,能够满足电力系统中低压保护测控装置性能和成本的综合需求,实现了此类产品性价比的平衡。介绍了在此硬件平台上移植各种继电保护的原理和算法,开发多种电力系统保护测控装置的方案,以及相应的各模块插件的配置。