高性能同步相量测量装置的研制与应用.pdf

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1、第38卷第7期电力系统保护与控制V_o】．38NO．72010年4月1日PowerSystemProtectionandControlApr．1，2010高性能同步相量测量装置的研制与应用李辉，徐建源2，5c0飞，陈轩恕，林莘，尹婷，杜砚，许任重(1．国网电力科学研究院，湖北武汉430074；2．沈阳工业大学，辽宁沈阳110178)摘要：利用同步时钟授时实现异地相量同步测量，研制一种双CPU结构的高性能同步相量测量装置。介绍了基于双CPU结构的同步相量测量装置的软硬件设计方案。针对硬件设计，介绍

2、了数据采集单元、同步时钟单元、高速通信网络单元的设计；针对软件设计，采用嵌入式实时操作系统uC／0SII开发软件，重点阐述软件的移植和任务的划分，uC／0SII的引入使同步相量测量装置的开发和维护变得简单。通过高速以太网实现异地SPMU的互联，构建全网动态稳定监视与控制系统。关键词：同步相量测量；双CPU；同步时钟；以太网通信；uC／OSIIResearchandapplicationOHhighperformancesynchr0phasOrmeasurementunitLIHui，-，XUJ

3、ian．yuan，LIUFei，CHENXuan．shu，LINXin，YINTing，DUYan，XURen．zhong。(1．StateGridElectricPowerResearchInstitute，Wuhan430074，China；2．ShenyangUniversityofTechnology,Shenyangl10178，China)Abstract：ThedeviationismphasorissynchronizedmeasuredbasedonGPSsynchronize

4、dclock．AdoubleCPUmethodofhighperformancesynchrophasormeasurementunitisdesigned．ThesoftwareandhardwaredesignofsynchrophasormeasurementunitaleintroducedbasedonthedoubleCPUstructure．Thedatacollectedunit．synchronizedclockunitandhighspeedcommunicationnetw

5、orkunitarerepresentedathardwaredesignaspect．ThesoftwareiSdevelopedbasedonembeddedrea1．timesystemUC／OSIIandsoftwaretransplantedandtaskdividedatsoftwaredesignaspectarestressed．ThedevelopmentandserviceiSeasywithUC／0SII．ThedeviationismSPMUisconnectedbyhi

6、ghspeedethernetcommunication．Thewide-areadynamicstabilitymonitoringandcontrolsystemisconstructed．Keywords：SPMU；doubleCPU；synchronizedclock；ethernetcommunication；uC／OSII中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1674-3415(2010)07—0081-05相量和绝对相角，通过高速以太网可组建全网动态O引言稳定监视与控制系统，

7、也可广泛应用于输电线路故随着大电网互联和电力负荷需求的急剧增长，障定位、自适应失步保护、动态故障录波、电网状电网稳定性问题显得尤为重要。构建全网动态稳定态估计以及防灾预警系统等方面。性监视与控制系统成为当前电力系统急需解决的问1相量测量算法题之一，同步相量测量装置(SynchronousPhasorMeasurementUnit，SPMU)可实现异地相量实时同同步相量测量是电力系统中电压、电流相量在步采集、处理、记录和远程传输，克服了电力系统同一时间标准下采集，它主要与同步时钟和相量算中SCAD

8、A和故障录波器的不足，它是搭建全网动法有关。目前，DFT法是相量测量计算中应用最为态稳定监控系统的重要设备之一l1之】。随着全球定位广泛的算法【3】。传统DFT算法是假设在一个周期内系统(GlobalPositionSystem，GPS)授时在电力系采样Ⅳ次，则采样间隔为=一1，设当前采样时刻统中的应用、高速网络通信技术的诞生、数字信号N处理技术和高性能处理器的发展为SPMU的研制奠to=，则DFT的公式可表达为：定了基础，使得具有高精度同步、高处理性能和高速通信能力的SPMU研制成为可能，克服