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故障录波系统解决方案的设计与实施

发布时间:2015-04-17 16:49:36

一、系统简介

SHDFR_B电力故障记录装置(简称SHDFR_B录波器),是合肥澳门新葡亰官方电力科技有限公司研发成功的新型录波器。该产品是集故障(暂态)录波和实时运行监测、波形分析和测距为一体的新型装置。它是采用国际上技术先进的嵌入式硬件结构,使用32位浮点DSP进行采样,嵌入式计算机进行数据处理,具有分析能力强和运行速度快等特点;低功耗新型芯片,硬件冗余设计等技术,使系统运行更加稳定可靠。

SHDFR_B系列录波器已在国内多个电力部门使用,客户反馈良好,事实证明SHDFR_B录波器是当前国内高稳定性和高可靠性兼优的一流录波器。

二、功能及用途

SHDFR_B电力故障记录装置,适用于110KV及以上变电站和发电厂等电力单位,用于输电线路的故障录波及实时监测和故障分析。同时可进行各种运行参数和电气量的实时监测和分析;当电力系统发生故障或运行参数超过设定值时,自动起动录波器进行故障录波,供日后进行故障分析及故障点测距。它是电力系统进行实时运行监测、故障分析及测距的可靠工具,是保证电力系统安全运行的有力措施。

三、系统特点

1)  支持IEC 61850

l  服务器端按照IEC61850-7-x建模,客户端对与客户请求有关的模型进行映射。严格按照IEC61850-6实现系统配置,具有可以独立使用的配置工具;

l  支持新一代变电站通讯标准IEC 61850,通讯协议符合IEC 61850-8,映射为MMS 服务;同时支持电力行业通讯标准DL/T667-1999 IEC60870-5-103)。

2)  高可靠性工业级全嵌入式结构

      装置采用了嵌入式硬件平台和嵌入式软件平台,从根本上保证了系统的稳定性和可靠性。

l  设计时把装置各功能模块统一考虑,使不同的功能模块安装在同一个机箱内,降低了装置功耗,同时提高了抗干扰能力。

l  基于嵌入式理念设计开发实时软件,并采用实时操作系统LINUX,确保装置软件的实时性和稳定性。

3)  功能强大的离线分析软件

l  图形化界面设计,运行于LINUX操作系统平台,具有强大的在线帮助系统便于用户操作;

l  具有编辑、漫游功能,提供波形的显示、迭加、组合、比较、剪辑、添加标注等分析工具,可选择性打印和打印预览;

l  具有谐波分析、序量分析、矢量分析、频率分析,功率分析,过激磁分析,差流分析,阻抗图分析并显示阻抗变化轨迹等功能;

l  支持故障数据自动分析和手动高级分析,生成XML格式的故障报告,故障分析输出结果详细清楚;

l  具有继电保护特性分析和开关变位时序分析功能。

4)  灵活可靠的组网及数据远传

l  支持电力行业通讯标准DL/T667-1999 IEC60870-5-103)和新一代变电站通讯标准IEC61850。同时支持国内主要电网的专用通信规约,如华北103规约和南网103规约等。支持支持各种联网及数据远传方式,可适应于拨号方式、专线方式、TCP/IP 网络连接方式等;

l  可以由记录单元直接对外通信,不依赖于管理单元,由于记录单元采用嵌入式操作系统LINUX同时采用多网卡通讯,设备内部通讯与对外组网完全物理隔离,可以有效的防止病毒感染。

5)  双端测距功能

双端测距算法不受过渡电阻和对端馈入电流的影响,无需考虑系统运行方式的变化,大大提高了测距精度。

6)  GPS高精度对时

可以支持秒脉冲、分脉冲加串行报文,IRIG-B等对时方式,误差不大于±1ms

7)  独特的数据记录格式

对于系统大扰动后的中期状态数据(C段)和系统动态过程数据(D段),传统的记录方式只记录有效值。本装置模拟量通道采用基波相量值(实部+虚部)的方式记录,这种记录格式带来了丰富的动态分析功能,如:可以输出有效值、相位、有功功率、无功功率和差流等信息;也可以进行相量分析、序量分析、阻抗分析和频率分析等。

       8)故障前记录时间长

      传统故障录波方式故障前记录0.1s,本装置故障前增加一个A2段,以基波相量值(实部+虚部)的方式长时间记录故障前各电气量的状态,最大可设为10秒,可帮助分析缓慢变化的发展性故障。
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