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《数字化变电站IED采样数据同步插值的设计_徐广辉》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第33卷第4期Vol.33No.42009年2月25日Feb.25,2009数字化变电站IED采样数据同步插值的设计徐广辉,李友军,王文龙,熊慕文(南京南瑞继保电气有限公司,江苏省南京市211100)摘要:针对数字化变电站二次智能电子设备(IED)采样数据源的多样性导致采样数据不同步及采样频率不一致的问题,从智能设备数据处理角度,对二次设备采样时序、数据同步插值等因素进行分析,提出解决二次IED数据采样不同步及采样频率不一致的方法,该方法增强了不同采样模式下智能设备整体采样数据的有效性。关键词:智能电子设备(IED);同步插值;采样值;
2、电子式互感器;拉格朗日插值中图分类号:TM7640引言站内二次采样时序和IED数据同步插值方法进行研究,以增强不同采样模式下IED整体采样数据的随着电力系统向大容量、超高压和特高压方向有效性。发展,一次、二次设备向小型化、智能化、高可靠性方向发展。电子式互感器以其体积小、重量轻、抗电磁1数字化变电站间隔层采样结构干扰能力强、动态范围宽不易饱和、绝缘结构简单可目前,数字化变电站间隔层采样模式主要有2靠、易于数字信号传输等优点,顺应了电力工程的发种:一种是模拟量经过电压互感器(TV)、电流互感[122]展要求,得到了越来越广泛的应用。目前,
3、国际器(TA)送至合并单元,如图1中IED1所示,由合电工委员会(IEC)已经制定了电子式电压互感器标并单元完成A/D转换,并通过IEC6004427/8或[3]准IEC6004427和电子式电流互感器标准IEC618502921/2协议进行数据组织,送给不同的[4]IEC6004428。为实现变电站综合自动化系统的IED;另一种是数字化TV/TA直接完成采样功能,标准化和互操作性,TC57制定的IEC618502921也如图1中IED3所示,数字信号送到合并单元,然后对采样数据传输做了相应的规定。根据IEC600442送给不同的IED
4、。另外,对于老站改造,由于改造计8和IEC618502921的规定,过程层的电子式互感器划、施工限制等原因,系统中可能会有部分仍为经过合并单元将采样的数字信号传送给间隔层的智TV/TA二次模拟量,需要保护装置直接接入。因[5]能电子设备(IED)。此,对于需要采集多间隔数据的IED,特别是母差保传统变电站的IED通过电力电缆输入电压、电护和变压器保护,需要处理不同模式下不同采样频流信号,然后经隔离保护、A/D转换后进行数据分率、不同时序的采样值,如图1中IED2所示。间隔析以实现各自功能。这种方式的采样延时特性相对层设备获取多样化采样数
5、据后,必须将这些数据同稳定。而数字化变电站中,站内IED以通信方式获步到相同时间点才能作为数据源计算相关功能。因得采样值,取消了传统IED的采样回路。数字式互此,数据同步的效果将影响保护测控及计量功能的感器、合并单元、网络等环节由于各个厂家处理不一准确性。[6]和采样频率不同等因素,导致时序特性不一致,因此,站内IED得到的各个通道采样数据时序上会出现较大差别。另外,间隔层的IED也有成熟采样算法,使用前需进行二次采样,抽取出设备需要的采样[7]值序列。随着数字化变电站不断建设及传统变电站的数字化改造,站内IED不可避免地面临与不同厂家
6、、不同类型采样数据源的配合问题。因此,有必要对图1间隔层采样系统示意Fig.1Baylevelsamplesystemsketchmap收稿日期:2008209209;修回日期:2008211212。—49—2009,33(4)2间隔层采样数据时序合并单元采用不同的处理方法、不同的设计结构、甚至不同的硬件平台都会影响各自环节的时序,导致由于站内采样系统可能出现的模式不同,IED采样延时不同;还有,A/D采样的不同步会造成不接收到采样数据的时序也有较大差别。确定的时间延时;另外,以太网传输延时的不确定2.1IED直接接入传统TV/TA模拟
7、量的时序性,也是影响采样系统时序的重要因素。IED直接接入传统TV/TA模拟量的时序如图2所示。图2IED直接接入TV/TA模拟量采样时序Fig.2Timesequence(IEDinputanalogwithTV/TA)此时,IED接收到采样数据的延时为:ΔTdect=Δt滤波+Δt采样图4电子式互感器接入合并单元模式下采样数据时序2.2模拟量接入合并单元模式Fig.4Timesequence(IEDgetsampledvaluefrom模拟量接入合并单元模式下采样数据的时序如ECVT/EVT)图3所示。3IED采样数据同步插值设计由
8、于各个采样通道延时、采样频率和采样触发不同,IED在同一时刻接收的不一定是同一时间的经过离散化处理的数据。因此,采样数据同步必须考虑:电子式互感器及合并单元A/D转换的同时性,采样数据处理时数据的有效性及采
