新型故障录波装置的研制.pdf

中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集 ．459．． 新型故障录波装置的研制 张丰春，晏先云，聂洪禄 (烟台东方电子信息产业股份有限公司，山东省烟台市，264000) 摘要：电力系统的发展、通讯技术的进步以及继电保护信息系统的应用都对故障录波器提出了新的要求，本文介绍了一个基 于DSP、网络通讯、实时多任务操作系统等当前先进软硬件技术的高性能的故障录波器设计方案，在系统的硬件结构、嵌入 式软件设计、后台分析软件功能设计等方面都做了较为详细的介绍。基于本文设计方案的故障录波装置己研制成功并投入实 际应用，作为新～代的录波器产品，该装置在采样速率、数据双备份、GPS精确对时、慢录波监测、外部通讯接口等方面有 着自己的特色并更能适应电力系统的各项需求。 关键词：故障录波：DSP；故障分析；GPS 置，该装置可适用于各种等级的变电站、发电厂。 1 引言 2整体结构 故障录波装置作为电力系统暂态过程的记录 设备，主要任务是记录系统大扰动时的系统电参量 该系统采用上位机(后台工控机)和下位机(录 的变化过程及继电保护与安全自动装置的动作行 波采集模块)组屏构成，上位机和下位机通过以太 为。录波装置记录的故障数据，刁i仅给运行人员分 网连接，一台上位机可连接多台下位机，即可集中 析故障原因、进行故障定位、排除故障、检验继电 组屏也可分布式安装。 保护动作行为提供了重要依据和分析手段，也为 2．1上位机 电力工作者研究了解复杂系统的真实行为、发现其 上位机采用高性能工控机，PⅣ3．0以上CPU， 规律提供了宝贵资料…，因而在保证电力系统安全 运行及提高电能质量方面起着重要作用。 能充分满足后台录波分析软件在计算、通讯、存储 随着计算机、集成电路、通讯、DSP技术的迅 等各方面的要求。上位机主要实现以下几项功能： 猛发展，故障录波装置的发展也非常快，应用范围 a．与下位机通讯。后台分析软件设置的定值、 也越来越广，从故障录波测距扩展到不问断稳态录 线路参数等配置通过以太网下装给下位机。上位机 波(慢录波)、谐波监测、电能质量监测等诸多领 收到下位机的录波数据、慢录波数据及其它实时数 域。近几年，随着光纤通讯的普及，继电保护信息 据后按照预定的规则进行存储和显示。 管理系统正处于蓬勃发展阶段，该系统可以接入系 b．数据分析功能。实现故障选相、测距、谐波 统内所有变电站的故障录波装置以及保护设备，组 分析、功率分析、序分量分析、阻抗分析等故障分 成一个完整的保护信息网，实现所有保护设备和录 析功能，分析结果可存为文件或打印输出。 波器的集中管理、综合分析，录波装置作为这个网 c．外部通讯功能。支持以太网和拨号MODEM 内的一个重要节点，应能提供一对多的通讯功能， 两种通讯方式的对外接口，可通过103规约与保护 实现与多个保护子站或保护主站的通讯互连。 子站或保护主站通讯，实现远程定值整定及实时遥 根据电力系统的发展对故障录波装置提出的 测、遥信、录波数据上传。 各种新的需求，烟台东方电子股份有限公司采用多 2．2下位机 下位机是包括CPu板、采集板、开出板、电源 种软硬件新技术，按照国家标准((220kV-500kV 板以及装有电压、电流变换器的交流板、装有隔离 电力系统故障动态记录装置检测要求》(DLfI663 ．1999)研制出新一代DF318