微机保护智能主站及其通讯的研究

微机保护智能主站及其通讯的研究

黄靖[1]2000年在《微机保护智能主站及其通讯的研究》文中认为微处理器和通讯技术的快速革新带动了微机保护技术的发展,电力系统也对微机保护提出了越来越严格的要求。受硬件条件的影响,原有微机保护存在配置不灵活、通讯管理不便、人机界面不友好、装置资源有限、存储信息量不丰富、背板绕线复杂、受环境温度影响等各方面的问题。 本文综合国内外微机保护装置的优点,结合现有装置的特点,针对以上问题,提出微机保护智能主站的构思,统一管理装置内部单元,并有效解决了资源有限的问题;各单元采用模块化标准化设计,尽量减少单元类型,增加配置灵活性;装置内增加一层CAN的通讯网,将装置内所有单元连接起来,高速、可靠、及其方便地管理通讯问题;设计用户界面友好的人机对话面板,所有内容汉化显示;机箱采用背插式结构,结构紧凑,走线方便。从整体上大大加强了装置的性能。

孙福寿[2]2006年在《复杂厂区电网继电保护智能化与可靠性研究》文中提出随着厂区规模的扩大,厂区电网复杂性日益凸现,继电保护在安全生产中的地位越来越重要。用户对电网系统的继电保护提出了更高的要求,特别是对大型企业复杂厂区电网继电保护智能化与可靠性的研究显得尤为重要。本文综合国内外微机保护装置的优点,结合现有装置的特点,运用微机保护智能化设计的方法,充分发挥CAN高速、可靠性高、抗干扰强的特点,将主站和承担保护功能和录波功能的CPU模块共同挂在CAN总线上,经高速总线采集数据和存储空间,实现信息共享;主站系统可对远方、当地及保护装置内部信息进行交互,完成了信息统一管理功能;用户界面友好,显示信息较丰富、直观;主站的资源得到优化,提升了系统的存储空间,提高微机保护系统的整体性能。 本文重点研究了继电保护系统的可靠性,首先从电力系统继电保护的特点出发,提出了一种以完好度为衡量指标的分析电力系统继电保护可靠性的新方法,即电力系统可靠性包含设备可靠性和功能可靠性分析法。然后重点探讨了基于马尔可夫模型的设备可靠性原理及其求解,并且给出了不同连接方式下的功能可靠性的分析方法。通过不同继电保护系统设计方案的举例,说明用完好度为衡量指标的可靠性的研究运用;给出了各自方案下设备可靠性、功能可靠性和系统完好度的表述式,并且比较了在参数变化时各种设计方案的可靠性,求得不同参数时的最优设计方案,其结论符合现有继保实际工况。

伊洋[3]2012年在《变电站调度保信数据网融合及源端维护方法研究》文中提出随着电网规模的不断扩大,变电站数量的迅速增加,传统的综自变电站的调试、验收、定检乃至后期正常的数据维护等工作需耗费大量人力物力;而且由于调度端的数据都来源于变电站站端的自动化、保护设备,站端数据的频繁改变、准确性直接影响着主站的数据变化及准确性,调度端的数据也需相应频繁的改变[1][2]。这导致目前主站端和变电站端数据孤立、分散、不统一的问题愈发突出,电力系统工作人员资源紧张问题愈发突显。针对这一现状,本文开展了电网二次一体化相关工作的研究,深入研究变电站调度保信数据网融合及源端维护技术,具体解决包括[3][4]:主站端的调度系统、保信系统数据网融合共享;将主站端的调度主站、保信主站同一;将子站端的远动子站、保信子站等子站数据统一融合向智能远动机方向发展,以共享变电站的遥测、遥信、故障信息等数据,简化数据的调试、验收、定检工作等核心问题。本文首先深入分析变电站自动化技术及调度数据网技术硬件基础、调度保信数据网采用的通道及通讯规约、主网110kV/220kV/500kV电压级变电站的通讯结构等调度保信数据网融合方法的关键技术,并详细分析了调度保信数据网融合的功能需求。进而提出了两种调度保信数据网融合方法,详细分析了TCP/IP协议簇和Subnet技术等网络技术在调度保信数据网融合中的应用,在此基础上,深入研究了其具体实现方法和测试手段,详细分析了实验测试结果,实验结果证明了本文所提的两种方法的有效性。接着本文研究CIM和SVG等技术在基于IEC61970的数据网源端维护系统中的应用,提出了调度保信数据网源端维护的两种方法,深入研究并具体实现了这两种方法,设计了针对数据网源端维护方法的测试内容,其结果表明了本文所提的两种调度保信数据网源端维护方法的有效性。并针对日趋流行的基于IEC61850的电力系统智能化建设,研究了相应的源端维护改进方法。本文最后深入进行了调度数据网融合及源端维护的风险研究,针对实际应用中可能出现的技术方面和人的问题提出了有针对性的解决办法,并且分析了风险研究在实际应用中的关键点。

候劲松[4]2007年在《配电自动化系统保护设计》文中提出该项目通过对配电自动化系统中保护的设计,采用了快速保护的方向比较原理,实现了配电终端保护快速动作切除故障,可靠性高,同时与配电子站相配合,作到了配电线路的全线保护相适应,在通道传输上采用光纤通道,保护与控制分开,完整可靠,。该项目对配电自动化系统的保护方面作了一种新颖的探索,完成的主要工作包括:设计了新型的FTU装置,该装置利用快速方向保护原理,能快速地、有选择地、灵敏地、可靠地切除故障,是独立完整的保护。快速性和选择性。在通讯正常时要求有选择地速动切除(0s)。通讯的响应时间在1ms以下,易维护,抗干扰。可靠性。在通讯失去时,能够保证正常切除工作。要求在△t秒内完成故障的切除工作。在切除失败后,有完备的后备保障系统进行补救。灵敏性。要对分段整定值进行计算,系统在最小方式下的保护动作灵敏度要达到2.0以上。有独立的系统重构。FTU能快速地、可靠地、独立地重构被破坏的系统。在通讯正常时,快速准确地完成系统重构。响应时间应在0.5s以内。在失去通讯的情况下,能完整地重构系统,保证系统恢复安全送电。设计了新型的配电子站,与变电站内的保护装置及FTU相接口,构成完整的配电线路保护系统。设计了可靠的通讯通道。为了实现动作的快速性和远方监控功能,采用光纤通道,要求抗干扰,耐浪涌、雷击,防止感应电压击穿和误码。

李承承[5]2005年在《地区电网智能调度中故障信息系统的研究》文中研究表明针对电力系统调度自动化系统的运行现状,本文引入了电网智能决策支持系统(又称“调度机器人”)的思想,提出了一个面向地区电网智能调度系统的、基于统一广域数据信息平台的故障信息系统的设计方案。论文以兰州地区电网为研究对象,采用delphi编程技术、SQL语言并结合东方电子公司df8002数据平台和Oracle数据库技术,解决了电网智能调度系统中故障信息采集与处理存在的一些问题,完成了兰州电网智能调度支持系统的一个子系统——故障信息系统主站部分的开发。该系统依据电网发生故障后,故障信息从子站向调度主站进行传输的数据流程,实现调度中心与变电站之间的信息交互,将保护动作信息和故障录波数据等故障信息与来自SCADA系统的保护、开关接点的变位信息相结合,建立成一个统一的数据平台,从而为电网调度和保护人员正确、快速处理电网事故提供信息支持和决策参谋。本设计已经在“兰州地区电网智能决策支持系统”中得到实际应用,项目已通过国家电网公司鉴定,鉴定结论为“具有国际先进水平”。

徐翏[6]2002年在《变电站自动化系统调试与维护的研究》文中指出本文是针对变电站自动化系统调试方法和维护手段的研究。作者通过归纳总结常规变电站自动化系统的调试方法和维护手段,分析比较了现有的微机保护调试界面,指出了基于PC机的软件化调试界面的优越性。针对分层分布式变电站自动化系统的特点,提出了利用面向对象编程技术,编制间隔层智能装置和变电站层监控系统及通讯网络层报文监视的智能化调试软件的设计思想。该方法可大大简化变电站自动化系统的调试和维护工作量,进一步缩短变电站自动化系统的安装调试工期,提高系统运行的安全性与稳定性,具有很大的实用价值。

王大伟[7]2006年在《基于IEC 61850的变电站自动化通信体系研究及工程应用》文中指出由IEC TC57负责制定的IEC 61850标准是目前关于变电站通信网络和系统的最新国际标准。本文首先介绍了IEC 61850的提出背景、作用和体系。然后分析了IEC 61850的制定思路、特点。结合开放系统中互操作性和互换性的概念,对IEC61850的核心技术进行了详细分析。 本文以国家电网公司科技项目“兰州地区电网决策支持系统”为例,实现了基于传统通信规约的故障信息系统,该系统已经在兰州供电公司实际运行,按照基于IEC 61850的故障信息系统的实现原则,对子站建模进行了分析,对实际保护装置建立数据模型。介绍了符合IEC 61850变电站配置描述语言SCL配置工具的开发方案。

周雪刚[8]2012年在《基于Profibus总线的ATSE网络型控制器设计与实现》文中提出双电源自动转换开关(ATSE)作为低压电器产品中的一员,在配用电和线路保护方面扮演着越来越重要的角色,而控制器作为ATSE的核心构件决定着ATSE系统性能的优劣。结合Profibus总线协议实时性强、速度快、灵活开放的特点,本文设计与开发了基于Profibus总线的ATSE网络型智能控制器,使ATSE在具备传统转换开关切换、保护功能的同时,可通过控制器的协议转换模块接入Profibus网络与现场中的其他设备组网通信,实现开放性互连和现场分布式控制。(1)通过分析双电源自动转换开关和Profibus总线技术的研究现状及发展趋势,指出了传统双电源自动转换开关的局限性,提出了基于Profibus总线的双电源网络型智能控制器的解决方案并分析了其中的关键保护技术。(2)根据功能要求和具体指标,提出了ATSE智能控制器总体方案。设计了以MSP430F5418单片机为核心的硬件系统,给出了整个智能控制器电路原理图,包括微处理器控制电路、电源供电模块、信号采样与调理模块、开关量输入输出控制电路、串口通讯接口模块、外部扩展存储电路等。着重给出了协议转换模块的硬件设计方案,详尽阐述了其主要硬件电路的实现方法。(3)在嵌入式平台μC/OS-II操作系统的基础上,结合硬件电路,开发了ATSE智能控制器的软件系统。嵌入式软件的设计主要包括μC/OS-II在MSP430F5418上的移植、各个用户任务的设计,按照功能划分,各个任务首先独立编写调试,然后分配优先级及实现任务间的相互通信,最后联调实现所有的功能。同时在CodeWarrior开发环境下完成了Profibus从站的开发,在MC9S08DZ32硬件平台上实现了Profibus协议转换。(4)分别对ATSE智能控制器及Profibus-DP协议转换功能进行测试并得出结果和结论,为验证控制器的远程监控功能,用STEP7软件和VC++对上位机人机交互监控界面进行了设计,结合ATSE智能控制器和上位机监控界面进行了系统整体性能测试,给出了相关测试结果及结论。最终的测试和运行结果表明:该双电源网络型智能控制器不仅各项技术指标均达到了预期设计要求,而且监控系统运行稳定可靠。其中Profibus-DP协议转换模块通过了中国现场总线Profibus技术资格中心(CPCC)的产品认证测试。

王淑燕[9]2017年在《变电站自动化系统常见故障及处理》文中指出随着现代科学技术的发展,通信技术与计算机技术以及数字信号处理技术等被综合的运用到变电站自动化系统中,它已经广泛应用于各级变电站变电站,然而,电力行业本身的自动化水平低,高质量电能的需求等社会问题越来越突出,因此建议老式变电站改常规控制、手动操作的模式为改造或新建基于计算机监控系统的综合自动化,以获得较高的电能质量以及提高电力系统的可靠性。由于在变电站自动化系统中通信的地位非常重要,故大量的网络节点是大型变电站中面临的重大问题,尽最大可能地去提高通信设备的工作性能,以确保没有网络拥塞和瘫痪等问题,实现实时、可靠的传送信息。自动化变电站随着投入运行时间的增长,实际工作中的各类问题出现得越来越多,如控制室占地面积广,比较繁琐的系统维护工作,较低的运行可靠性,花费较高的物力和人力成本去维护正常工作。并随着变电站的自动化和无人值守日渐普及和盛行,自动化系统的故障和问题也日渐突显出来。根据上述背景,本文依托惠州地区的变电站集中控制中心的事故处理系统,在分析传统变电站自动化系统功能、结构及设计原则基础上,通过现场调查和事故模拟测试,指出现场实际运行中自动化系统的常见故障,提出传统变电站自动化系统存在的问题,提出了处理建议与整改措施,力求逐步完善变电站自动化系统的检修工作。本文主要研究了以下内容:第一,对变电站自动化系统的现状进行研究,并对变电站自动化系统常见故障以及解决方案提出研究的目的与意义。第二,重点分析变电站自动化系统直流电源系统和数据采集以及控制以及机电保护系统三方面的基础体系。第三,介绍常见的几类自动化系统故障,包括通信网络类故障、数据采集故障、误报警故障和与其他厂家装置不匹配故障。第四,通过对自动化系统常见问题的归纳分析,找出引起故障的主要原因。最后,在分析自动化系统出现的各种各样的故障与问题后,最大程度的起到故障存在时间缩短的效果,以便确保自动化系统中设备运转的正常性。

石柏虎[10]2012年在《煤矿井下高压供电监控系统研究》文中研究指明随着互联网时代的到来和煤炭行业的安全局势改善的持续需求,煤矿用设备现代化水平得到不断加强,我国的大部分煤矿已逐步采用功能齐备的煤矿监控系统。煤矿高压供电监控系统作为煤矿综合自动化系统的一个主要组成部分,直接面对矿井生产系统和安全设备的供电需求,应当全面涵盖井下高压供电系统并稳定可靠运行。因此,采用先进的技术方案和功能全面、性能可靠的设备,构建起包括采区变电所在内的井下高压电网监控系统,对加强煤矿各级变电站的管理,提供完善的电网运行数据信息,保证变电站安全可靠供电具有非常现实的意义。为实现这一目标,本论文首先总结了国内外煤矿供电监控系统的现状和存在的不足,然后对煤矿供电系统整体进行分析和探讨,提出合理的技术方案。着重讲述了了采用工业式嵌入计算机硬件配合多线程程序、模块化的软件设计组成的矿用通讯分站。其作为监测系统通信的一部分作为数据通讯的转接站,实现井上调度主站与井下各监测点(主要为高压矿用一般型开关柜中以及高爆开关中使用的综合保护器)的交互通信,完成计算机对井下数据的采集,其配备光纤交换机、不间断电源系统、液晶显示屏等,具备接口灵活、适宜多种通讯协议和多种通讯介质,具有直观的人机界面等特点详述了采用先进的采样方法和保护理论,依托高速硬件平台,设计了能完成对煤矿井下电网数据的监测、计算、判断和处理,并能与上位机保持可靠、高效的通讯联系,具备CAN通讯接口的集“测量控制、保护、通信”四大功能于一体的高压防爆开关微机保护测控单元。叙述了综合保护的基本要求和研究意义,电流保护原理、电压保护原理、选择性漏电保护原理、监视线保护原理等,对测控单元保护信号的采集及算法进行了说明。最后对监控系统主站的硬件及软件组成和功能进行了介绍。

参考文献:

[1]. 微机保护智能主站及其通讯的研究[D]. 黄靖. 华北电力大学. 2000

[2]. 复杂厂区电网继电保护智能化与可靠性研究[D]. 孙福寿. 浙江大学. 2006

[3]. 变电站调度保信数据网融合及源端维护方法研究[D]. 伊洋. 华南理工大学. 2012

[4]. 配电自动化系统保护设计[D]. 候劲松. 合肥工业大学. 2007

[5]. 地区电网智能调度中故障信息系统的研究[D]. 李承承. 华北电力大学(北京). 2005

[6]. 变电站自动化系统调试与维护的研究[D]. 徐翏. 华北电力(北京)大学. 2002

[7]. 基于IEC 61850的变电站自动化通信体系研究及工程应用[D]. 王大伟. 华北电力大学(北京). 2006

[8]. 基于Profibus总线的ATSE网络型控制器设计与实现[D]. 周雪刚. 湖南大学. 2012

[9]. 变电站自动化系统常见故障及处理[D]. 王淑燕. 华南理工大学. 2017

[10]. 煤矿井下高压供电监控系统研究[D]. 石柏虎. 山东大学. 2012

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