LabVIEW+NICRIO平台的智能变电站核相仪设计(2)
1.1 研究的目的和意义 电力生产事故是国民生产的灾难，对于新建的发电站并网、新的变电站投产前，必须进行相位、相序的核对，与电网并列的有关的二次回路检修时也要进行核相[1]。若相位或相序不同的交流电源并列，将会产生巨大的短路电流，这不仅会造成发电机或电气设备的损坏，甚至会造成整个电力系统的瘫痪，这样会给国家和企业带来重大经济损失[2]，因此核相至关重要，具有很大意义。另外，随着信息时代的快速发展，大众的生产生活对电力的要求越来越高，电网面临着频繁的改造，核相工作显得更加重要。这个不仅是在电气设备发生变化时，即使在电力系统稳定事故时，由于相角是反映系统稳定性的最主要的状态量，如果它能够被实时测量源]自=优尔-·论~文"网·www.youerw.com/ ，电力调度员就能方便的实时监视系统母线电压相角的变化，及时准确的发出调度命令[1]。当电网进行并网合闸时，往往要求两条线路对应相序的信号之间的相位差为零，这时就需要精确测量两相位是否相同[3]。相对于传统变电站来说，智能变电站在模拟量和控制量的来源和动作方式等方面都有很大不同，这些改变对核相设备提出了新的要求[4]。智能变电站中的电子装置和现在常规站的装置相比，主要的区别在于信息采集形式和装置输入输出发生了很大改变。常规变电站的继电保护和自动控制装置接入PT、 CT二次模拟量和间隔位置等物理开关量，跳合闸输出为接点形式，接入一次设备操作回路，实现故障跳闸和重合闸[4]。对于智能变电站中电子装置所需要的通道采样值和开关量，一般都在网络上以过程层网络数据包的形式进行传输，保护装置动作后以数字帧的形式输出到过程层网络上，智能化一次设备接收到命令后立即执行相应的跳合闸操作[4]。 同时，采样值（SV）负责实现智能变电站中模拟量报文传输，通用面对对象变电站事件（GOOSE）实现开关量和跳闸等信息报文传输。同时，GOOSE报文也负责实现智能变电站间隔层之间的数据传输。其基本特点就是以往常规变电站的二次电缆被交换式以太网和光缆组成的网络通讯系统代替 [5]。IEC 61850标准规定了过程层、间隔层、变电站层的通讯方式，这样就对核相仪提出了新的要求。由于智能变电站采用远程控制和电子式互感器的采用，这样就带来了新的问题，互感器的安装位置,合并单元的组合方式,各个二次设备共享数字信号的方案,差动保护(变压器、母线、线路等)采样数据时的同步问题,数字化过程层设备的测量精度高低,多个过程层接口的保护测控设备的应用等应该用什么方法解决。
1.2 研究现状 我国能源供给结构极度不平衡，能源消费地与发电地之间的输送距离越来越远，这就使得智能电网的发展成为一个迫切的需要。形象地讲，智能电网是指一个连接着数以百万计的传感器的先进的通信和数据采集系统的完整的电力系统。 初期的相位差测量方法就是将交流电压信号送到总的控制中心然后进行比较显示，但是由于存在这种传送时间造成的延时，无法确定一个可以供不同地点相位测量比较的参考值，导致这种原理的测量误差远远大于可以接受的范围文献综述。后期采用同步时钟作为参考量进行相角测量时，也会产生一定程度的相位误差[1]，不是那么精确。 随着 GPS 全球定位系统的发明并开始逐步在电力系统的运行中得到了很好的应用，GPS提供的高精度时钟成为了不同信号相位差测量的各自的参考量，使得对电力系统中各个主要节点上的参数进行同步测量成为可能， 方便获得电网各个环节的同步信息，从而实现全网的监控及保护，并可通过跟踪处于快速变化系统的动态现象，实现电力系统的实时动态控制，并可进一步实现状态估计、稳定监测和控制[1]。
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