适用于高压变电站的新型测控装置的研究与设计

作     者：房同忠 

作者单位：山东大学 

学位级别：硕士

导师姓名：丛伟

授予年度：2010年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：变电站自动化 测控装置 VxWorks 信息共享 IEC61850 电磁兼容性(EMC) 

摘      要：随着经济的快速发展,电力用户对供电质量和供电可靠性的要求也越来越高,特别是在智能电网建设的新阶段,对整个电力系统的安全性、可靠性和经济性提出了新的、更高的要求,这也推动了变电站自动化技术的发展。而测控装置是变电站自动化系统间隔层的关键设备。因此近年来随着电子计算机及网络技术的发展,为适应变电站复杂的电磁环境,监控电网的各种电能质量问题,对测控装置的性能、功能及抗干扰能力要求也越来越高。除了具有传统的四遥功能外,还需要保证站内装置的同步性、实现交流采集的谐波分析、站内装置的信息共享及间隔闭锁等功能。 本文以现阶段国内外变电站自动化系统中测控装置的实际应用为背景,从目前高压变电站自动化系统测控装置的实际需求和存在的不足出发,研究和开发了一套基于高性能CPU和实时嵌入式多任务操作系统的高性能高压测控装置。对整个高压测控装置的架构进行了总体设计,对硬件进行了分模块设计,按照硬件实现的功能设计了：CPU板、交流采样板、遥信板、遥控板等主要功能组件,实现了装置的灵活配置;将VX Works嵌入式实时多任务操作系统应用到高压测控装置中,移植了硬件平台的板级开发包BSP,设计了软件处理架构和任务处理模式;设计并实现了交流量采集和相量计算模块、谐波量计算模块、遥信采集处理模块和GPS对时等软件功能模块;研究了将IEC61850标准应用于高压测控装置,研究了利用IEC61850提供的GOOSE模型实现间隔层信息共享和分布式防误闭锁的方法;对装置的基本功能、基本性能和电磁兼容性进行了测试,保证装置测量精度高,抗干扰能力强,性能优越,使之更好的应用于变电站自动化系统。