35kV智能化变电站合并单元技术的研究

【摘要】：在国家当前的“坚强智能电网”的发展战略下,35kV变电站作为智能电网变电的最后一个节点,是电力系统中相当重要的一个环节。它在国家电力事业的发展中发挥着关键性的作用,特别是为三农用电方面提供着可靠的支撑。为适应未来对变电站的智能化要求,35kV变电站的智能化升级改造势在必行。合并单元实现了对互感器输出的电压、电流信号数字化的转换,是过程层与间隔层的重要数字接口设备。本文首先对比了智能化变电站和传统变电站,指明了合并单元在智能化变电站中的重要作用。按照智能化变电站建设的IEC61850标准,提出了一种基于ARM+FPGA的适用于35kV智能化变电站合并单元的设计方案。根据35kV变电站的特点和合并单元的技术规范,本文将合并单元分为三大功能模块展开研究,包括数据接收与处理模块、数据同步功能模块和数据通讯功能模块。从模拟量信号的电流电压转换和模拟量小信号的放大转换、A/D转换、数字滤波、GPS秒脉冲同步、光口电口转换和以太网报文发送等功能方面,具体实现了合并单元的三个功能模块。最后,对每个功能部分进行了实验测试。实验结果表明,该合并单元方案设计正确可行,各功能模块的性能指标满足合并单元的技术要求,以太网发送的IEC61850-9-2LE规约组帧的采样值数据传输正确。本合并单元根据数量广大的35kV变电站的现状：电子式互感器与传统互感器将会长期共存。为35kV变电站设计了一种合并单元,该合并单元提供了传统互感器和电子式互感器数据信息的接口,利用GPS秒脉冲同步方法解决了合并单元的时钟同步问题。以数字化的手段,完成对35kV变电站智能化的升级改造,对35kV变电站的智能化建设有着非常重要的研究意义。
【关键词】：35kV智能化变电站 IEC61850 合并单元 采集 同步
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM63;TM76