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山东山大电力技术有限公司汇报提纲一、技术介绍二、售后服务三、公司录波装置现状WDGL-VI微机电力故障录波监测装置技术汇报山东山大电力技术有限公司山东山大电力技术有限公司1.概述电力系统的发展需要：–新一代的故障录波监测装置：应满足互联电网系统在发生大范围、长过程严重故障后事故分析的需要，实现稳态、动态、暂态全过程不间断记录全部电气量的记录能力；同时满足事故发生后电力系统稳定分析的需要，为广域意义上的同步测量打好基础。同时，在连网方面有相当的灵活性，并具有抗病毒能力。山大电力WDGL系列录波装置的发展山东山大电力技术有限公司山大电力WDGL系列录波装置的发展型号WDGL-IWDGL-IIWDGL-IIIWDGL-IVWDGL-V开发日期1990年1994年1996年1999年2004年/06年CPU(DSP)Z80Z80+Intel8098Intel80C196Tms320C32+80C196Tms320C32+CPLDA/D12Bit12Bit12Bit14Bit14/16Bit采样频率(Hz)1K1K2K6.4K,9.6K6.4K,12.8K模拟通道路数3232489696定值设方式电位器软件设定值软件设定值软件设定值软件设定值模拟起动量电压、电流越限电压、电流越限电压、电流及负序越限电压、电流、各序分量越限、突变及差电流启动电压、电流、各序量越限、突变及差电流启动连续记录时间17S17S30S不限不限*结构方式前后台模式前后台模式一体化模式前后台模式一体化模式2007，2008年，新一代WDGL-VI录波装置山东山大电力技术有限公司概述（续）新一代WDGL-VI型录波监测装置：–采用可靠的嵌入式硬件和软件平台，全面提高了装置的可靠性，提高了设备抗干扰能力；装置采用内嵌GPS对时同步采样技术，为大范围故障分析提供保证，为广域同步测量提供基础平台；以独立的物理模块实现了稳态和暂态数据的记录，为超长时间、大范围和发展性的事故分析提供了可靠的数据来源；具有多网络接口，具有病毒免疫能力。山东山大电力技术有限公司2.设计目标总目标：结合多年的研究成果，利用最先进的电子技术，开发出具有可靠、先进、开放、准确和实用的新一代录波监测装置，使其具有独立的暂态、稳态数据存储管理单元，实现稳态录波功能，全面提高记录数据的可靠性水平；提供具有GPS绝对时标录波数据，为同步相量测量提供基础，满足新形势下电力系统事故分析及系统运行的需要。山东山大电力技术有限公司具体目标采用先进的嵌入式软、硬件平台技术，在保证系统实时性的同时，保证系统的可靠性与先进性。采用插件式模块化工业一体化设计，采用多CPU(DSP)并行技术以及CPLD技术。在高性能硬件平台基础上，稳态、暂态数据的记录采用物理上独立的存储单元，实现稳态数据的离散采样记录。满足大范围、长过程、发展性故障记录的需要，实现稳态记录功能及暂态、动态、稳态数据检索、分析。实现基于GPS标准时钟的同步采样，提供带有绝对时标的记录数据，为实现同步相量测量打好基础。山东山大电力技术有限公司具体目标（续）采用高精度A/D、通道误差矢量校正技术、频率跟踪技术，保证装置测量结果的准确性；采用高精度的测距技术，为电力系统的事故分析和恢复提供及时、准确的分析结果；软件设计与硬件采用模块化设计，预留将来数字变电站录波的扩展接口；通讯方式灵活，满足各种数据传输的需要，支持103标准规约，预留IEC61850规约接口；具有可靠的病毒防护能力；具有高的电磁兼容特性及抗干扰能力。山东山大电力技术有限公司3.系统原理3.0设计原则1）标准化–DL/T533-94：《220KV-500KV电力系统故障动态记录技术准则》–DL/T633-1999：《220KV-500KV电力系统故障动态记录装置监测要求》–DL/T873-2004：《微机型发电机变压器动态记录装置技术准则》2）具有先进性利用最新的工业技术及电子技术成果3）可靠性考虑电磁兼容性，保证系统可靠性（北京08年度安全运行报告1，2）4）实用性装置使用、维护方便，尽量满足用户发展的应用需求。山东山大电力技术有限公司3.1硬件平台设计3.1.0装置总体构成从功能上分，装置的主要由如下几部分构成：智能数据采集模块暂态录波管理模块稳态录波管理模块GPS时间同步模块数据处理及分析模块（见下页图）山东山大电力技术有限公司装置总体构成示意图智能数据采集部分......模拟量开关量内部总线智能DI模块双端口RAM双端口RAM智能AD模块5双端口RAM智能AD模块1模拟量GPS时钟及时序控制GPS时间基准模块显示、打印嵌入式ETX当地数据处理及分析模块通讯接口DSP管理模块暂态录波管理模块双端口RAM4LANPC104模块DSP管理模块稳态录波管理模块双端口RAM4LANPC104模块交换机RS232LAN对时信号远方主站其它主站山东山大电力技术有限公司装置正面（1）山东山大电力技术有限公司装置背面图GPS电源当地分析处理（推荐）智能A/D采集模块暂态存储管理模块智能开关量采集智能数据采集模快稳态存储管理模块山东山大电力技术有限公司总体硬件构成特点：稳态、暂态存储管理采用物理上独立的存储管理单元采用高性能32位DSP及嵌入式（PC104）模块;插件式模块设计;多CPU(DSP)并行处理;CPU（DSP)之间经双口RAM以总线方式通讯;具有GPS同步时钟功能。具有多网路接口（稳态、暂态各4个）山东山大电力技术有限公司3.1.1嵌入式稳态、暂态存储管理模块暂态录波管理模块与稳态录波管理模块采用相同的物理结构。主要包括两部分，PC104嵌入式子模块与管理DSP子模块。DSP处理器DSP数据地址控制总线32位SRAM128MbNVRAM装置内部总线接口缓冲CPLD同步信号GPS同步时钟信号到各智能采集板测频输入节点输出接口光电隔离PC104管理单元PC104总线双口RAM串口2个LAN口4个到当地后台管理机信息子站调度主站山东山大电力技术有限公司稳态（暂态）存储管理模块山东山大电力技术有限公司管理DSP子模块由DSP、NVRAM、CPLD、双口RAM等构成。其功能：–在采集模块与PC104子模块管理模块之间起桥接作用，同时又有自己的独特功能。–该模块负责接收各智能模块数据，进行启动判断，并把故障前后的数据缓存到NVRAM中；同时实现与嵌入式暂态（稳态）数据管理模块的高速数据交换。山东山大电力技术有限公司管理DSP子模块——技术特点技术特点：–采用128Mb大容量NVSRAM作为录波数据的高速缓存，保证系统在掉电或者后台有问题情况下数据不丢失；–PC104总线与大容量双口RAM的应用，提高录波数据的贮存速度，保证系统冗余度；–采用大规模CPLD技术，产生同步采集控制信号，增加系统可靠性与实时性；–基于CPLD频率跟踪技术及GPS时钟同步技术山东山大电力技术有限公司嵌入式PC104子模块：嵌入式PC104模块到DSP管理模块PC104BUS硬盘（HD可选）工业电子盘CF及程序DOM网络接口x4RS232×2嵌入式PC104模块具有完整的PC功能和高效的CPU性能，体积小、功耗低、免风扇工业级设计具有四个独立网络接口、两个RS232/485接口。山东山大电力技术有限公司3.1.2智能数据采集模块该模块主要由多个智能模拟量采集板及智能开关量采集板构成。其作用：主要在同步时钟的控制下，多个板进行同步的数据采集，并进行预处理，通过总线分别送到嵌入式暂态录波管理单元与稳态录波管理单元。山东山大电力技术有限公司1）智能模拟量采集板模拟量输入16路（各二次电压电流）低通滤波采样A/D波32位DSP双口RAMDSP数据地址总线到管理DSP32位SRAM同步信号装置内部总线方波形成光电隔离Ai0用于测频山东山大电力技术有限公司智能模拟量采集板——实物照片山东山大电力技术有限公司智能模拟量采集板技术特点：采用第三代32位浮点DSP：TMS320VC33。高精度A/D：16位；程序运行32位模式；双口RAM与管理模块交换数据；每模块采集16路模拟量。山东山大电力技术有限公司2）智能开关量采集板主要由光电隔离电路、32位DSP及双口RAM等构成。见构成图。开关量信号经过光电隔离，送到缓冲电路。在同步采样脉冲控制下，对多通道开关量运行状态进行读取及变位预判断，然后通过双口RAM将数据送到DSP管理单元。本模块可采集32-224路开关量，以32路为单位选择。山东山大电力技术有限公司智能开关量采集模块构成图开关量输入1-32路光电隔离接口缓冲32位DSP双口RAMDSP数据地址总线到管理DSP32位SRAM同步信号光电隔离接口缓冲…………开关量输入33-224路装置内部总线山东山大电力技术有限公司智能开关量采集板——实物照片山东山大电力技术有限公司技术特点：–采用光电隔离，抗干扰能力强；–开关量启动预逻辑处理，减少DSP管理模块的启动判断时间；–开关量通道数量扩展灵活。智能开关量采集板山东山大电力技术有限公司3.1.3GPS同步时钟模块主要作用：–利用全球定位系统，获得精确时钟，并形成采样同步时钟脉冲，为CPLD频率跟踪与同步采集提供信号。功能特点：–可以选装卫星接收模块，直接接入卫星天线，形成独立的卫星接收单元，不依赖其它GPS装置。–可接收其它GPS发送的各种同步信号：IRIG-B码、秒脉冲、分脉冲、串行口等。–可接收其它装置提供同步卫星信号：秒脉冲、串行口。–采用CPLD进行解码、编码，配置灵活。山东山大电力技术有限公司GPS同步时钟模块构成（1）AVR电平转换1PPS脉冲时间报文或B码1PPM脉冲1PPH脉冲时间报文RS232RS485B码232B码485空接点脉冲差分脉冲24V脉冲110V脉冲220V脉冲跳线选择和信号隔离脉冲备用跳线差分输出录波器总线脉冲输出板卡端子指示灯山东山大电力技术有限公司GPS同步时钟模块——实物照片（1）山东山大电力技术有限公司GPS同步时钟模块构成（2）CPU(Rabbit2000)CPLDM12接收器RS232输出RS485输出指示灯PPM、PPS脉冲输出IRIG-B（DC）输入光耦光耦光耦MAX1231PPS脉冲时间数据串行数据输出B码输入B码输入控制输入状态输出可编程脉冲输出运行状态天线山东山大电力技术有限公司GPS同步时钟模块——实物照片（2）山东山大电力技术有限公司3.1.4当地数据分析处理模块该模块主要负责数据的综合处理，参数设置等。是可选当地配置。模块采用了ETX（EmbeddedTechnologyExtended）嵌入式模块化CPU。ETX嵌入式计算机模块具有完整的PC功能和高效的CPU性能，是最近发展的新的工业控制技术。具有体积小，可靠性高，易于进行开发等特点。山东山大电力技术有限公司当地数据分析处理模块ETX嵌入式CPU模块LCD显示接口打印）键盘鼠标电子盘及硬盘（HD）USBx2网络接口x21暂稳态单元2联网备用RS232/485Modem山东山大电力技术有限公司当地数据分析处理模块——实物照片山东山大电力技术有限公司当地数据分析处理模块——功能特点主要功能–是接收来自DSP管理模块的数据，对记录数据进一步缓存及分析处理、并进行显示或打印输出。技术特点：–高性能、低功耗、免风扇工业级设计–具有LVDS的LCD显示接口；–具有双网络、RS232/485、Modem接口。–具有双USB接口。山东山大电力技术有限公司3.2软件平台设计软件平台的设计应满足装置可靠性和实时性的要求，同时考虑软件的维护、使用和扩展。稳态录波与暂态录波模块采用嵌入式Linux操作系统，而当地后台分析软件采用Windows操作系统。录波装置中采用了先进的嵌入式实时操作系统：Linux，具有实时、可靠、可剪裁、多任务等特点，适合于实时性要求高的磁盘存储管理和网络通讯。山东山大电力技术有限公司3.2.1LinuxLinux是一个类似于Unix的操作系统。Linux从1991年问世，Lin