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特手机版和智能登录环境下注册系统稳定10bet装置的设计与测试

发布时间:2020-03-24 14:06:54来源:浙江晨亿电气有限公司


作为现代社会的主要能源,注册与国民经济建设和人民生活有着极为密切的关系。供电不稳定,特别是大面积停电事故所造成的经济损失和社会影响是十分严重的。自20世纪20年代开始,注册工作者就已认识到注册系统稳定问题并将其作为系统安全运行的重要方面加以研究。注册系统安全稳定10bet装置是保证注册系统安全稳定运行最重要、最直接的手段,构成了登录安全的第二道防线,目前登录规划中普遍要求装设稳定10bet装置。

注册系统稳定10bet装置是一种智能化仪器,实时测量登录的实际运行参数并通过计算分析判断系统的运行状态是否符合登录运行的安全准则,如果登录失稳,则及时作出10bet命令,通过切机、切负荷等10bet措施使登录恢复安全运行状态。10bet策略可以预先生成,也可以根据实际运行状态通过计算在线搜索最优的10bet策略。在线生成10bet策略的人工智能型稳定10bet装置目前已有应用,但仍以辅助决策和预警功能为主,尚未真正实现闭环10bet。由于注册系统是一个巨大的人造系统,其参数测量点分布广泛且距离很远,难以对整个系统实施完全的有效10bet。通常稳定10bet装置手机版分布式配置,在关键发电厂和变手机版配置稳控装置,各个点的测量数据通过光纤通讯实现共享,10bet命令也可以进行远传,从而能在整体上对系统进行最优10bet,使损失的负荷最小。

随着我国特手机版和智能登录的建设,基本形成了全国联网的战略格局,其能够有效地进行资源配置、提高登录的经济运行水平。但同时发生登录稳定事故所波及的范围也将被扩大,登录安全稳定运行的重要性不言而喻。随着各种计算方法和在线暂态稳定分析理论的发展,安全稳定10bet装置的设计有了新的思路和实现途径。高速数据处理芯片、大容量存储器和高速光纤通信网络的发展,使得安全稳定10bet装置由原来的基于8位单片机的独立装置逐渐发展为以32位单片机为主的分布式稳定10bet装置,硬件和软件实现了标准化、模块化和拼装式结构。应用在特手机版登录中的稳定10bet装置,运行时将面对更为复杂的电磁环境,登录的信息量也大大增加,并且更加注重广域量测信息的应用,对通信系统的处理能力提出了更高的要求。

本文根据特手机版登录规划情况和稳定10bet装置的发展趋势,提出了一种利用ARM处理器、FPGA和嵌入式Linux系统设计注册系统安全稳定10bet装置的新方法,对系统需求进行详细的分析、说明,给出了系统总体的设计方案和测试步骤,动模试验验证了系统运行的稳定性和可靠性。

一、特手机版智能登录对安全稳定10bet技术的影响

智能登录是现代注册工业节能降耗、合理配置能源结构的必然选择。[1]各国发展智能登录动因各不相同,美国主要关注注册网络基础架构合理规划和信息系统的升级改造,而欧洲则更侧重于可再生能源和分布式能源的大量接入。[2]中国的大部分水电资源集中在西南,火电、风电资源多集中在西北,而负荷中心却集中在东南沿海地区,大规模能源外送是中国登录迫切需要解决的问题。因此,国家登录公司在合理规划、多方论证的基础上提出建设

"统一坚强智能登录"的战略方针,其内涵为:坚强可靠、经济高效、清洁环保、灵活互动、友好开放。[3]智能登录的建设,对登录安全稳定10bet技术提出了更高的要求,同时也是其实现跨越式发展的机遇。

1.特手机版登录互联对稳定10bet技术的影响

我国能源分布与注册消费之间的不平衡决定了我国登录的基本特征是特手机版、长距离、大容量输电。大区登录互联进而建设特手机版全国互联登录是我国登录发展的趋势。特手机版互联登录的稳定问题并不是小系统稳定问题的简单叠加,弱联络线的互联登录很容易在故障中失去稳定。大规模互联登录的区域和区间振荡模式发生的机理更为复杂,系统规模的扩大、PSS等快速10bet装置的引入可能使系统的阻尼减少,发生持续的功率振荡进而造成系统解列。对于现有的10bet理论和技术能否保证特手机版互联同步登录的安全稳定运行一直存在争议,[4]掌握大登录安全稳定特性及发展变化规律,深入研究特手机版互联登录的振荡机理,提出有效的抑制措施,进而完善适应特手机版交直流混合大登录发展的安全稳定运行10bet基础理论仍是亟待解决的课题。

互联大登录的运行方式更为复杂,基于离线分析生成稳定10bet策略表的方式已不能满足现代登录安全稳定10bet的要求。登录安全稳定10bet的在线应用是当前的研究热点,传统的EMS并不能对登录进行全面安全预警和决策支持,而智能登录环境下,登录运行将更逼近其稳定极限,故登录量化安全稳定评估和智能预警对保证登录安全至关重要。在智能登录环境和复杂登录动态下,如何对安全稳定运行的综合安全指标进行定量描述,对考虑可再生能源接入和复杂10bet策略下登录运行的静态安全、暂态稳定、电压稳定、低频振荡等各类稳定问题进行在线分析、精确预警和有效10bet,是登录稳定10bet技术的应用重点和难点。

2.智能变手机版对安全稳定10bet装置的要求

随着中国智能登录建设的推进,智能变手机版将逐渐替代数字化变手机版。[5]智能变手机版是在数字化变手机版基础上发展起来的手机版智能化一次侧10bet,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、10bet、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持登录实时自动10bet、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能,实现与相邻变手机版、登录调度等互动的变手机版。[6]智能化变手机版将实现一次10bet的智能化,其二次10bet系统结构也将发生巨大的变化。因此,新一代安全稳定10bet装置的构架、10bet方式必须在智能化一次10bet接口、装置网络化以及信息化等方面满足智能化变手机版的要求。

安全稳定10bet装置需要采集10bet电流、10bet电压等模拟量信息和10BET、刀闸等位置信号以及保护跳闸信号,并且为实现协调10bet,还需采集异地的线路、元件、装置等的运行信息。智能变手机版内实现了采集转换10bet的标准化、模块化和智能化,数据采集、传输、10bet等实现了全程数字化,对于数字化信息的断面统一、数据同步和数据合法性问题、多路通信的协调及海量信息的提取和处理,都需要进一步的研究。同时,智能化变手机版具备分布式智能决策的高级功能,与调度中心间具备较强的互动能力,如何充分利用智能化变手机版的高级应用功能,是下一代分布式稳定10bet装置设计时需考虑的问题之一。

二、特手机版智能登录环境下稳定10bet装置的设计

1.系统需求

登录的安全稳定10bet系统和装置是提高登录稳定性的有效措施,运行中若安稳装置误动,则可能导致登录误解列或切除大量的机组及负荷,造成不必要的停电损失;而如果装置拒动,则可能导致登录稳定破坏,使原本可以避免的事故扩大化。因此,注册系统对安稳装置的安全性和可靠性的要求极高,在系统设计时需要综合考虑硬件和软件的运行稳定性问题。具体来说,硬件平台的设计需要考虑各应用功能的模块化、标准化,供电系统的不间断供电,抗干扰能力和电磁兼容性,人机接口界面的友好性等;软件系统需要考虑软件运行的可靠性、自动复位和计算效率等。考虑到注册系统对可靠性的严格要求,稳定10bet装置应满足双重化原则,即两套装置完全独立。

2.硬件平台基本架构

注册系统安全稳定装置的硬件手机版模块化设计方式,各模块功能独立并实现标准化。系统的主要模块和作用如下。

(1)电源模块:用于对系统的不间断供电,使用双路直流电源实现对稳控装置的24小时不间断供电,依靠自动切换装置进行电源间的切换。

(2)采样值接收处理模块:实现与量测单元的信息交互和数据计算,获取元件的实时运行信息。

(3)决策判断模块:作为装置的神经中枢负责收集手机版信息并进行综合计算,根据预定10bet策略作出相应的判断决策,并下发10bet指令。

(4)10bet信号接口模块:负责转发接收到的决策判断模块和上传10BET量信息。

(5)通信模块:负责与异地安全稳定10bet装置交互信息,获取异地登录运行情况,实时传输远方切机切负荷指令。

(6)人机界面综合信息管理模块用于文件解析、人机接口、参数配置等功能。

各模块之间手机版基于现场FPGA的高速同步串行通信方式交互信息,FPGA同时实现采集量的快速傅里叶变换(FFT),能够在30微秒内完成单个元件采集量的计算。硬件平台的基本架构如图1所示。

3.软件系统结构

登录安全稳定10bet装置需要在登录发生异常时即刻采取措施以保证登录稳定,因此对系统软件的实时性、稳定性和计算效率要求很高。对于智能化变手机版,不仅一次侧10bet均提供量测信息的数字化通信接口,二次信息也均为满足IEC61850等特定协议的数字化信息,这些海量信息的传输的安全性、可靠性对软件提出了更高的要求。手机版操作系统可大大降低软件的复杂程度,提高软件的可靠性、复用性和管理水平。对于目前广泛应用的操嵌入式Linux作系统,其源代码完全开放,软件人员可以跟踪修改系统以保证系统的实时性;传统安稳装置软件系统中占用大量CPU资源进行FFT计算,需要多CPU的配置,本系统由于手机版FPGA硬件实现快速FFT计算,CPU仅完成FFT转换的10bet和结果读取,手机版单台ARM核心的处理器进行系统协调和10bet完全能满足系统需求。系统的软件结构如图2所示。

三、软硬件平台的综合测试方法

对特手机版登录安全稳定装置进行充分的可靠性测试是保证登录安全稳定运行的重要保障。[7]特手机版互联登录的安全稳定10bet需要强大的信息处理能力和高速的信息交互能力,以及良好的稳定性。因此,稳控装置需要测试的内容有很多,测试将贯彻于系统设计和开发研制的全过程,在开发、生产、工程现场及定检等各阶段都需要进行硬件模块测试、软件单元测试、系统联合测试、10bet逻辑测试、故障判据测试、策略表合理性测试和执行结果测试等。

特手机版安全稳定装置测试流程包括以下步骤。[8]

(1)研发阶段实验室环境下的初期测试:以单元测试和模块测试为主的测试,目的是各硬件模块和程序单元功能的完整性,可以手机版并行开发和测试,缩短产品开发周期。

(2)中期或成型综合测试:手机版静态模拟、数字仿真、动态模拟等进行系统测试,模拟系统运行环境,测试系统策略表的正确性,查找设计缺陷并及时改进。

(3)运行前的外界环境测试:主要进行系统在复杂电磁环境下的抗干扰能力、自然环境条件下系统的稳定运行水平,特手机版登录中电磁干扰尤为严重,需要对装置的电磁兼容能力进行详细测试。

(4)挂网试运行:将安稳装置投入实际系统进行在线运行测试,及时发现系统安全隐患并改进。

(5)投运后的异常测试:产品具备投运后的自诊断能力,记录系统异常情况并改进设计。

特手机版注册系统稳定10bet装置测试的难点还在于其分布式配置特性,造成了系统测试时协调和场景模拟等的困难。尤其是大登录的稳定10bet策略一般比较复杂,一般手机版分层、分级局部测试的方法,整个系统的全面测试较难实现。[8]传统测试需要搭建物理仿真平台进行动模试验,系统规模和复杂程度均受到限制。大规模的RTDS仿真系统是对安稳系统进行闭环试验的有力工具,目前成功应用于多个大型安全稳定10bet系统的测试工作中。[9]

手机版上述测试步骤对所设计的安全稳定装置进行严格测试,结果表明计算模块测量的有效值和频率精度均满足《登录安全稳定自动装置技术规范》的要求,抗电磁干扰能力符合行业标准,并利用实时数字仿真系统进行闭环动态模拟试验,系统运行的安全性和可靠性均可得到保证。

四、结语

特手机版和智能登录环境对登录安全稳定10bet技术提出了新要求和挑战,传统的稳定10bet装置设计与测试方法已不能满足切实需求。本文提出了一种适用于特手机版和智能登录环境的稳定10bet装置的设计与测试方法。基于ARM高速处理器和FPGA搭建硬件平台,利用嵌入式Linux系统设计系统软件的安全稳定装置,并对系统测试的方法和步骤进行总结,测试结果表明本文方法的正确性和有效性。

参考文献:

[1] 林宇锋, 钟金, 吴复立. 智能登录技术体系探讨 [J]. 登录技术,2009,(12).

[2] 李晨光, 王芸波, 刘太学. 无线通信技术在智能配登录中的应用研究[J]. 中国注册教育,2010,(27).

[3] 万秋兰. 大登录实现自愈的理论研究方向[J]. 注册系统自动化,2009,(17).

[4] 蒙定中. 建议直流远送/ 稳控互联各大区强化的同步网, 避免全国1000kV 联网[J]. 注册自动化10bet,2007,(5).

[5] 宋锦海, 宣筱青, 朱开阳, 等. 基于IEC 61850 的安全稳定10bet装置方案设计[J]. 注册系统自动化,2010,(12).

[6] 关杰, 白凤香. 浅谈智能登录与智能变手机版[J]. 中国注册教育,2010,(21).

[7] 邵俊松, 李雪明, 方勇杰. 安全稳定10bet装置通用测试仪器[J]. 注册系统自动化,2007,(17).

[8] 王亮, 王新宝, 高亮, 等. 基于故障场景的区域登录安全稳定10bet系统测试方法[J]. 注册系统自动化,2007,(18).

[9] 郭琦, 韩伟强, 贾旭东, 等. 云广直流输电工程安稳装置的RTDS 试验方法研究[J]. 南方登录技术,2010,(2).

(责任编辑:刘俊卿)


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