摘要：为满足智能变电站不断提升的海量高速数据处理要求,采用多核SoC+FPGA硬件方案,基于SylixOS嵌入式实时操作系统,研究分布式、多板卡结构的保护装置平台技术。提出FPGA高速前置数据处理设计,讨论多板卡互联的LVDS高速总线和CAN实时通信技术,并给出多板卡精确时钟同步和采样同步方案。基于异构多处理软件模型,研究了多核多任务并行处理架构,提出利用多板卡数据相互校核进一步提高装置可靠性的技术方案。最后基于软硬件平台技术,采用全国产化器件,完成了一系列继电保护装置的研制和测试。通过现场试运行检验,验证了该自主可控技术方案的可靠性和先进性。

摘要：为了简化继电保护装置的开发过程、提高开发质量,提出了一种新型的继电保护软件开发通用平台。该平台基于嵌入式实时多任务操作系统μC/OS-II进行开发,采用模块化、元件化,以及硬件平台无关性的设计理念,以可视化的逻辑框图代替传统的编程语言。重点介绍了本平台的软件架构和设计方案。该平台的应用提高了继电保护装置的可靠性、可复用性以及可移植性,并大大缩短了开发周期和降低了开发成本。基于本平台已开发出了多种型号的继电保护装置并推向市场。

摘要：工业企业电源快速切换装置应用于低压380V母线,可有效提高低压负荷的用电安全。为解决接触器因其控制电源电压幅值低于设定值而释放的问题,针对不同的现场情况进行不同的方案设计:其一配合使用防晃电交流接触器,使欠压释放具有可整定的延时;其二是将UPS电源作为接触器的控制电源,在低压母线因故障失电后短时间内保证接触器不脱扣。通过完整的方案设计,就可充分发挥电源快速切换装置的作用,实现低压负荷在非计划停电情况下的电源快速切换,企业生产不中断。

摘要：传统电源快速切换装置主要应用于火电厂厂用电系统。为了更好地应用于工业企业变电站,新型电源快速切换装置做了如下方面改进和创新:其一,装置可由定值整定区分单母和单母分段接线,而对于不同运行方式,装置依靠自身采集的开关位置等信息自适应,无需人工设置,减少了设计和操作的复杂性;其二,提出了无流启动、逆功率启动、频率及电压变化量启动等快速启动方式,有效地解决了变电站所特有的故障情况下的快速启动问题;其三,考虑使用工况的复杂性,装置设计了完善的闭锁逻辑,并引入方向过流闭锁功能。通过在工业企业的成功应用,充分验证了新型电源快速切换装置在该领域的先进性和适用性。

摘要：为满足智能电网对数字化变电站间隔层设备高性能的要求,提出了将嵌入式实时操作系统VxWorks应用于数字化保护测控一体化装置的设计方案。介绍了VxWorks运行硬件系统及其强实时性和高可靠性的实现方法,将装置功能划分为不同优先级的中断和任务,采用信号量和消息队列对任务进行合理调度。阐述了基于IEC61850标准的嵌入式以太网在装置上的实现方法,采用制造报文规范(MMS)+TCP/IP+以太网实现与站控层的网络通信。该设计方案已在工程实际中成功应用,并取得良好效果。

摘要：软件锁相环(SPLL)常用于跟踪电网频率和相位,针对常用的单同步坐标系锁相环(SRF-PLL)在电网三相电压不平衡情况存在2次谐波的问题,提出了一种基于多变量滤波器(MVF)的三相数字锁相环的设计方案。分析了MVF抽取电网电压正序基本的理论机理,并通过试验验证了在非理想电网条件以及电网跌落条件下,MVFPLL仍可以准确跟踪三相电网相位。

摘要：以实现含微电网的中压系统的在线潮流计算为目标,提出了含微电网的中压系统的PQ-同伦全局潮流计算方法。将含微电网的中压系统分为中压系统以及由若干个微电网系统和子边界系统构成的系统,建立了含微电网的中压系统的潮流计算模型,并对子边界系统中的节点进行分类。提出自适应步长同伦算法对多个微电网系统进行并行潮流分析,按照Newton校正环节所使用的迭代次数自动调整同伦参数的步长,并在校正迭代不收敛情况下加入斜率补偿措施,减小算法对迭代初值和初始步长的依赖。给出了PQ-同伦全局潮流计算的实现框图。设计了1个由IEEE 14节点和IEEE 4节点系统构成的含微电网的中压系统,并通过MATLAB编程对所提算法的有效性进行了验证。

摘要：PWM型Boost变换器是一个强非线性离散系统,其中的控制器参数整定一直是一个难点,本文针对这一问题研究了利用PSO设计控制器参数。首先,在分析了Boost变换器模型及其非线性特性的基础上,搭建了带有PI控制器的Boost变换器仿真模型,接着,采用粒子群算法分别以ITAE指标和ISE指标对Boost变换器的PI控制器进行了参数整定,最后,进行了仿真验证和硬件验证。仿真结果和硬件验证结果表明,采用ITAE指标整定的控制器,Boost变换器输出电压响应无稳态误差、无超调,同时具有最小的调节时间。

摘要：分析了晃电对工业系统高低压母线的影响和治理现状,指出在微机保护装置中实现对低压电动机的抗晃电再起动具有现实意义,提供一种基于微机保护装置的低压电动机抗晃电再起动设计方案,详述了硬件核心模块、软件处理流程及相关技术细节。经现场测试和实际应用表明,本方案晃电时间设定范围广、动作时间精确、再起动方式灵活,无须额外增加投资和维护成本,具有可靠精确、经济高效的特点。

摘要：电容器组是电网中的重要设备,常有内部轻微故障的发生,若无法及时发现,将逐步发展为严重故障,导致电容器组的损坏。为解决此问题,根据电容器组早期单个元件损坏的理论特征分析,提出了针对电容器组早期内部元件故障的一个全新的预警方法:LC振荡频率变化量法。该方法通过采集放电PT电压和母线电压,计算出串联电抗器与电容器形成的LC回路的振荡频率,记录该频率初始值。再通过电容器运行过程中该频率的变化量进行预警判断。该方法的优点是判别精度高,且能判断出故障相别,可以躲过系统电压的波动。根据预警方法的需求,设计了专用的电容器组的在线监测和预警装置,并将这些方法实现了工程应用。通过现场运行的各种数据也验证了所提新的预警方法。该装置方便了电容器组的运行管理,并为其早期故障的及时发现提供了新的途径。