變電站綜合自動(dòng)化信息的測(cè)量和采集演示文稿

變電站綜合自動(dòng)化信息的測(cè)量和采集演示文稿當(dāng)前第1頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)優(yōu)選變電站綜合自動(dòng)化信息的測(cè)量和采集Ppt河南理工大學(xué)電氣學(xué)院2當(dāng)前第2頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院3第二章變電站綜合自動(dòng)化信息的測(cè)量和采集2.1變電站綜合自動(dòng)化信息2.2變電站模擬量信息的變送器測(cè)量及采集2.3交流采樣技術(shù)及應(yīng)用2.4變壓器油溫的測(cè)量和采集2.5變電站狀態(tài)量信息的采集2.6變電站實(shí)時(shí)時(shí)鐘的建立和應(yīng)用當(dāng)前第3頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院4若想實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化，必須掌握變電站的運(yùn)行狀況，即首先要測(cè)量出表征變電運(yùn)行及設(shè)備工作狀態(tài)的信息。2.1變電站綜合自動(dòng)化信息包括由模擬量、開(kāi)關(guān)量、脈沖量以及設(shè)備狀態(tài)等。當(dāng)前第4頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院5模擬量信息主要包括：

聯(lián)絡(luò)線的有功功率、無(wú)功功率和有功電能；線路及旁路的有功功率、無(wú)功功率和電流；不同電壓等級(jí)母線各段的線電壓及相電壓；三繞組變壓器三側(cè)或高壓、中壓側(cè)的有功功率、無(wú)功功率及電流，兩繞組變壓器兩側(cè)或高壓側(cè)的有功功率、無(wú)功功率及電流；直流母線的電壓；所用變低壓側(cè)電壓；母聯(lián)電流、分段電流、分支斷路器電流；出線的有功功率或電流；并聯(lián)補(bǔ)償裝置電流；變壓器上層油溫等。

2.1變電站綜合自動(dòng)化信息當(dāng)前第5頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院6開(kāi)關(guān)量信息主要包括：

變電站事故總信號(hào)；線路、母聯(lián)、旁路和分段斷路器位置信號(hào)；變壓器中性點(diǎn)接地隔離開(kāi)關(guān)位置信號(hào)；線路及旁聯(lián)重合閘動(dòng)作信號(hào)；變壓器的斷路器位置信號(hào)；線路及旁聯(lián)保護(hù)動(dòng)作信號(hào)；樞紐母線保護(hù)動(dòng)作信號(hào)；重要隔離開(kāi)關(guān)位置信號(hào)；斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作信號(hào)；有關(guān)過(guò)壓、過(guò)負(fù)荷越限信號(hào)；有載調(diào)壓變壓器分接頭位置信號(hào)；變壓器保護(hù)動(dòng)作總信號(hào)；斷路器事故跳閘總信號(hào)；直流系統(tǒng)接地信號(hào)；控制方式由遙控轉(zhuǎn)為當(dāng)?shù)乜刂菩盘?hào)；斷路器閉鎖信號(hào)等。2.1變電站綜合自動(dòng)化信息當(dāng)前第6頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院7設(shè)備異常和故障預(yù)告信息主要包括：有關(guān)控制回路斷線總信號(hào)；有關(guān)操作機(jī)構(gòu)故障總信號(hào)；變壓器油溫過(guò)高、繞組溫度過(guò)高總信號(hào)；輕瓦斯動(dòng)作信號(hào)；變壓器或變壓器調(diào)壓裝置油溫過(guò)低總信號(hào)；繼電保護(hù)系統(tǒng)故障總信號(hào)；距離保護(hù)閉鎖信號(hào)；高頻保護(hù)閉鎖信號(hào)；消防報(bào)警信號(hào)；大門打開(kāi)信號(hào)；站內(nèi)UPS交流電源消失信號(hào)；通信線路故障信號(hào)等。

2.1變電站綜合自動(dòng)化信息當(dāng)前第7頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院8變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采集的數(shù)字量主要指系統(tǒng)頻率信號(hào)和電能脈沖信號(hào)，前者主要出現(xiàn)在保護(hù)和低頻減負(fù)荷裝置中，電能脈沖量則主要用于遠(yuǎn)方對(duì)系統(tǒng)電能的計(jì)量。

2.1變電站綜合自動(dòng)化信息當(dāng)前第8頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院9交流電壓U、交流電流I、有功功率P、無(wú)功功率Q、變壓器油溫T等U、I、P、Q可從變電站二次回路中取得信號(hào)，通過(guò)二次測(cè)量得到。測(cè)量方法：直流采樣（變送器）—均值、有效值交流采樣—瞬時(shí)值2.2模擬量的變送器測(cè)量及采集當(dāng)前第9頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院102.2模擬量的變送器測(cè)量及采集交流直流傳感器是能夠受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置的總稱，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。當(dāng)傳感器的輸出為規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)時(shí)，則稱為變送器。在綜自系統(tǒng)中，主要有電流變送器、電壓變送器、三相有功功率變送器、三相無(wú)功功率變送器及溫度變送器等。從二次回路中獲取信號(hào)，通過(guò)電子變換電路，輸出與被測(cè)電氣量成正比的電流/電壓信號(hào)。當(dāng)前第10頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院11插針式直流電壓傳感器交流電壓傳感器霍爾電流傳感器單相功率傳感器三相四線制有功功率傳感2.2模擬量的變送器測(cè)量及采集當(dāng)前第11頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院12交流電流的測(cè)量電流互感器電流變送器輸入電流測(cè)量機(jī)構(gòu)從交流電流到測(cè)量機(jī)構(gòu)的方框圖如下：兩級(jí)測(cè)量2.2模擬量的變送器測(cè)量及采集當(dāng)前第12頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院13電流變送器的基本原理：中間電流互感器將數(shù)安培的輸入電流按比例變換為毫安級(jí)的交流電流，經(jīng)過(guò)電阻R1轉(zhuǎn)換為交流電壓；精密交流、直流轉(zhuǎn)換電路將輸入信號(hào)變換為絕對(duì)值信號(hào)后，經(jīng)低通濾波成直流電壓信號(hào)全波整流；恒壓輸出電路實(shí)際上是一個(gè)電壓跟隨器，其輸出直流電壓既符合標(biāo)準(zhǔn)輸出范圍，又具有良好的電壓源特性（強(qiáng)帶載能力）；電壓/電流變換電路將直流電壓變換成直流電流，并具有良好的帶負(fù)載能力。2.2模擬量的變送器測(cè)量及采集當(dāng)前第13頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院14電流變送器的基本原理：2.2模擬量的變送器測(cè)量及采集測(cè)量交流電流采用的是有效值的平均值測(cè)量算法，輸出直流電壓U0與線路電流有效值I2成正比。

當(dāng)前第14頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院15霍爾電流變送器的基本原理：霍爾電流傳感器是應(yīng)用霍爾效應(yīng)和磁平衡原理開(kāi)發(fā)的磁平衡式霍爾電流傳感器，能在電隔離條件下測(cè)量直流、交流、脈沖以及各種不規(guī)則波形的電流，且具有較寬的頻響特性，線性度高，輸出為電流信號(hào)?；魻栃?yīng)是磁電效應(yīng)的一種，當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，磁場(chǎng)會(huì)對(duì)導(dǎo)體中的電子產(chǎn)生一個(gè)垂直于電子運(yùn)動(dòng)方向上的的作用力（洛倫茲力），從而在導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電壓差。2.2模擬量的變送器測(cè)量及采集當(dāng)前第15頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院16霍爾電流變送器的基本原理：當(dāng)原邊導(dǎo)線經(jīng)過(guò)電流傳感器時(shí)，原邊電流IP會(huì)產(chǎn)生磁力線，原邊磁力線集中在磁芯氣隙周圍，內(nèi)置在磁芯氣隙中的霍爾電片可產(chǎn)生和原邊磁力線成正比的，大小僅為幾毫伏的感應(yīng)電壓，通過(guò)后續(xù)電子電路可把這個(gè)微小的信號(hào)轉(zhuǎn)變成副邊電流IS

；其輸出計(jì)算式為：NP*IP=NS*IS

其中IP：初級(jí)電流，NP：初級(jí)匝數(shù)，IS：次級(jí)電流，NS：次級(jí)匝數(shù)。

2.2模擬量的變送器測(cè)量及采集當(dāng)前第16頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院17交流電壓的測(cè)量：

電壓互感器電壓變送器輸入電壓測(cè)量機(jī)構(gòu)從交流電壓到測(cè)量機(jī)構(gòu)的方框圖如下：2.2模擬量的變送器測(cè)量及采集當(dāng)前第17頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院18電壓變送器的結(jié)構(gòu)與電流變送器類似，差別在于輸入級(jí)采用的是中間電壓互感器，并省去電流轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷旱碾娮琛0中間電壓互感器精密交、直流電路恒壓輸出電路恒流輸出電路u2I02.2模擬量的變送器測(cè)量及采集交流電壓的測(cè)量：

當(dāng)前第18頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院19三相功率的測(cè)量：功率變送器就是用來(lái)測(cè)量交流電路中有功功率和無(wú)功功率的儀器。

單相有功功率測(cè)量元件：有功功率是瞬間功率在一個(gè)周期內(nèi)的平均值，故有功功率也稱平均功率。若能從瞬間功率中去除其正弦分量，即能得到有功功率。

在交流電路中，單相有功功率P定義為：由瞬時(shí)功率的基本定義可變形為：2.2模擬量的變送器測(cè)量及采集瞬時(shí)功率是有功功率與正弦分量的代數(shù)和若從瞬時(shí)功率中去除其正弦分量，也就得到了有功功率當(dāng)前第19頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院20單相有功功率測(cè)量的原理圖：由一個(gè)模擬乘法器和低通濾波器組成。

模擬乘法器低通濾波器u(t)i(t)p(t)P模擬乘法器實(shí)現(xiàn)電壓u(t)和電流i(t)的乘積，從而構(gòu)成瞬間功率p(t)；低通濾波器濾去p(t)中的正弦分量。剩下直流分量UIcosφ，即為有功功率P。功率測(cè)量元件的輸出電壓與輸入二次功率的平均值成正比測(cè)量單相有功功率實(shí)際上主要采用模擬乘法器和低通濾波器兩個(gè)單元電路，其中模擬乘法器是其核心。單相功率傳感器2.2模擬量的變送器測(cè)量及采集當(dāng)前第20頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院21單相有功功率測(cè)量元件原理框圖如下所示：uy中間電流互感器模擬乘法器低通濾波器中間電壓互感器i2RU0uuxu02.2模擬量的變送器測(cè)量及采集當(dāng)前第21頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院22三相有功功率變送器：

三相功率定義：P=3UPIPcosφ,Q=3UPIPsinφ

三相有功功率變送器由單相有功功率元件構(gòu)成。根據(jù)三相電路的特點(diǎn)，按功率變送器含有有功功率元件的個(gè)數(shù)不同，三相有功功率變送器有單元件式、兩元件式、三元件式等幾種。其中：?jiǎn)卧饺嘤泄β首兯推鬟m用于電壓對(duì)稱、負(fù)載平衡的對(duì)稱三相電路功率測(cè)量；兩元件式三相有功功率變送器適用于三相三線制系統(tǒng)中三相功率的測(cè)量；三元件式三相有功功率變送器適用于零序電流不為零的三相四線制系統(tǒng)中三相有功功率的測(cè)量。

2.2模擬量的變送器測(cè)量及采集三相功率變送器輸出電壓與被測(cè)線路三相功率成正比

當(dāng)前第22頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院23三相有功功率變送器：

三相四線制有功功率傳感器三相四線制無(wú)功功率傳感器三相四線制功率因數(shù)傳感器三相三線制有功功率傳感器三相三線制無(wú)功功率傳感器三相三線制功率因數(shù)傳感器2.2模擬量的變送器測(cè)量及采集當(dāng)前第23頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院24直流采樣技術(shù)是從二次回路中獲取信號(hào)，通過(guò)電子變換電路，輸出與某電氣量成正比的直流模擬信號(hào)，其缺點(diǎn)有：第一、每個(gè)變送器只能測(cè)取一個(gè)或兩個(gè)電氣量，變電站中必須使用較多的變送器，投資大、占用空間大；第二、變送器輸出的模擬信號(hào)是濾波后的平均值，不能反應(yīng)實(shí)際的波形變化情況；第三、這些電量變送器都是電力互感器二次回路的負(fù)載，接入變送器越多，二次回路負(fù)載越重，互感器的實(shí)際變換誤差就越大。

2.2交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用當(dāng)前第24頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院25交流采樣技術(shù)，就是通過(guò)對(duì)互感器二次回路中的交流電壓信號(hào)和交流電流信號(hào)直接采樣（瞬時(shí)值）。根據(jù)一組采樣值，通過(guò)對(duì)其模/數(shù)變換將其變換為數(shù)字量，再對(duì)數(shù)字量進(jìn)行計(jì)算，從而獲得電壓、電流、功率、電能等電氣量值。2.3交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)是可以由同一組采樣得到的數(shù)字量得到多個(gè)計(jì)算結(jié)果，并能提高計(jì)算精度，在需要反應(yīng)實(shí)際波形的地方更有直流采樣不可替代的優(yōu)點(diǎn)。

采樣（保持）A/D轉(zhuǎn)換計(jì)算（算法）當(dāng)前第25頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院262.3交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用對(duì)一個(gè)信號(hào)采樣就是測(cè)取該信號(hào)的瞬時(shí)值，可由一個(gè)采樣器來(lái)完成。工作原理：采樣器按定時(shí)或不定時(shí)的方式將開(kāi)關(guān)瞬間接通，使輸入的連續(xù)信號(hào)

f(t)

轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散信號(hào)

f*(t)輸出。設(shè)采樣開(kāi)關(guān)按周期Ts瞬間接通，則采樣得到的離散信號(hào)為：

采樣主要目的是為了使之易于處理或借助更好的工具對(duì)其進(jìn)行處理。信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣后，不應(yīng)改變?cè)歼B續(xù)信號(hào)所包含的本質(zhì)特性。采樣得到的離散信號(hào)f*(t)能夠完全復(fù)現(xiàn)（重構(gòu)）f(t)的所有本質(zhì)信息。（不失真采樣）從直觀上來(lái)看，采樣周期越短，即采樣頻率越高，fh(t)越接近f(t)。

一、采樣及采樣頻率的確定當(dāng)前第26頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院27香農(nóng)采樣定理：為了對(duì)連續(xù)信號(hào)f(t)進(jìn)行不失真的采樣，采樣頻率ωs應(yīng)不低于f(t)所包含最高頻率ωmax的兩倍。頻率混疊(aliasing):以采樣頻率fs對(duì)一個(gè)信號(hào)進(jìn)行采樣時(shí)，信號(hào)中大于fs/2的頻率成分將對(duì)稱的映射到fs/2以下的頻帶中，并且和fs/2以下的原有頻率成分疊加起來(lái)，使得復(fù)原信號(hào)失真。2.3交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用當(dāng)前第27頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院282.3交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用采樣定理是選擇采樣頻率的理論依據(jù)在實(shí)際應(yīng)用中，采樣頻率總要選得比已知被采樣信號(hào)最高頻率高兩倍以上。采樣交流工頻信號(hào)時(shí)，采樣頻率一般為工頻的8~10倍及以上，以便使信號(hào)中3~5次諧波分量在采樣信號(hào)中反映出來(lái)。頻率混疊是數(shù)字信號(hào)處理中的特有現(xiàn)象，是數(shù)字信號(hào)處理中離散采樣引起的。

當(dāng)前第28頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院29二、電氣量交流采樣算法：交流電壓、電流的有效值U和I的公式為：2.3交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用有效值的計(jì)算主要包括兩個(gè)部分，即積分運(yùn)算和開(kāi)方運(yùn)算1、有效值算法2、三相有功功率算法3、三相無(wú)功功率算法4、電能量的計(jì)算方法設(shè)f(t)是一個(gè)周期信號(hào)，其周期為T，最大值為Am，則f(t)的有效值A(chǔ)為：

當(dāng)前第29頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院302.3交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用在計(jì)算機(jī)中，運(yùn)算的對(duì)象是離散的數(shù)字量。因此，計(jì)算機(jī)的積分運(yùn)算必須離散化。積分的幾何意義：曲線包圍面積若用寬為Δt

、高為f2(kΔt)

的矩形脈沖面積f2(kΔt)Δt近似相應(yīng)時(shí)間寬度內(nèi)f2(t)與時(shí)間軸圍成的面積，有：將積分區(qū)間[0,T]等分為N個(gè)子區(qū)間，每個(gè)子區(qū)間Δt＝T/N，即在時(shí)刻kΔt

時(shí)的被積函數(shù)值就是f2(kΔt)

fk＝f2(kΔt)，可由f(t)在一個(gè)周期內(nèi)等間隔采樣得到連續(xù)積分運(yùn)算離散化當(dāng)前第30頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院312.3交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用f(t)為標(biāo)準(zhǔn)正弦信號(hào)時(shí)，在積分離散化過(guò)程中，N取多大才能使上式成為嚴(yán)格的等式呢？當(dāng)N≧3時(shí)，正弦信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)的方均值與經(jīng)過(guò)N等分離散化的方均值相等。連續(xù)積分離散化等式當(dāng)前第31頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院32如果f(t)是正弦交流電壓或正弦交流電流：則當(dāng)N≧3時(shí)，有：uk、ik為電壓、電流在一周期內(nèi)N次采樣中的第k次采樣值。2.3交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用若采樣信號(hào)是線電壓或線電流，則按公式計(jì)算得到的就是線電壓和線電流；若采樣的信號(hào)是相電壓或相電流，則按公式得到的就是相電壓或相電流。結(jié)論：當(dāng)前第32頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院332、三相有功功率的算法：<2.1>三相三線制電路有功功率的算法三相負(fù)載的瞬時(shí)功率都等于各相功率之和，有：2.1.1>已知各相電壓、相電流，三相有功功率的算法為：將連續(xù)積分運(yùn)算離散化，可得三相有功功率的算法為：2.3交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用當(dāng)前第33頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院342.3交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用對(duì)于三相對(duì)稱電路：若考慮到：僅需測(cè)量?jī)上嘞嚯妷夯蛳嚯娏鳟?dāng)前第34頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院352.1.2>已知相關(guān)線電壓或相電流，三相有功功率的算法：三相三線制中，考慮三相電流的瞬時(shí)值之和為0，由此可以推出其三相有功功率的公式為：將連續(xù)積分運(yùn)算離散化，可得三相有功功率的算法為：同理可得：2.3交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用<2.1>三相三線制電路有功功率的算法當(dāng)前第35頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院36在三相四線制電路中，設(shè)中性線電流為IN，且有iA+iB+iC＝iN三相負(fù)載的瞬時(shí)功率p仍然等于各相瞬時(shí)功率的代數(shù)和，即：上式也可以寫成以下三種表述方式：2.3交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用<2.2>三相四線制電路有功功率的算法其離散化后三相有功功率的計(jì)算公式為：當(dāng)前第36頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院37在單相交流電路中，無(wú)功功率Q的定義為：Q＝UIsinφ

在三相電路中，三相無(wú)功功率Q應(yīng)是各相無(wú)功功率的代數(shù)和，即：與三相有功功率算法相對(duì)應(yīng)，可推出三相無(wú)功功率的離散計(jì)算公式如下：2.3交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用3、三相無(wú)功功率的算法：iA(k+N/4)為第k+N/4次電流采樣值；當(dāng)k+N/4大于N時(shí)，iA(k+N/4)取為iA(k－3N/4)當(dāng)前第37頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院38在對(duì)稱三相電路中，按三相無(wú)功功率的定義和900跨相法可構(gòu)造出下列三相無(wú)功功率的算法，即：2.3交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用當(dāng)前第38頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院39在交流采樣技術(shù)中，電能量W的計(jì)算比較簡(jiǎn)單。根據(jù)定義有：M－電能計(jì)量時(shí)間起點(diǎn)至?xí)r刻t經(jīng)過(guò)的正弦信號(hào)周期數(shù)，即MT<t<(M+1)TP(k)－第k個(gè)周期內(nèi)的平均功率。由于電力系統(tǒng)線路的電壓或電流的周期隨時(shí)間會(huì)發(fā)生波動(dòng)，因此電能量計(jì)算公式應(yīng)改為：2.3交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用4、電能量的計(jì)算算法：當(dāng)前第39頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院40三、交流采樣的硬件與軟件概述：?jiǎn)纹C(jī)A/D轉(zhuǎn)換器多路模擬開(kāi)關(guān)采樣/保持器多路模擬開(kāi)關(guān)中間電壓互感器、中間電流互感器頻率跟蹤二次電壓、電流信號(hào)…………2.3交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用1、交流采樣硬件：

在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，交流采樣裝置一般由單片微機(jī)為核心的硬件構(gòu)成。它由中間電壓互感器、中間電流互感器、多路模擬開(kāi)關(guān)、采樣/保持器、A/D轉(zhuǎn)換器、單片微機(jī)以及頻率跟蹤等電路組成。當(dāng)前第40頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院411、交流采樣硬件：2.3交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用(2)采樣保持器：采樣保持器是在邏輯電平控制下，處于“采樣”或“保持”兩種狀態(tài)的電路器件。在采樣狀態(tài)下，輸出跟隨輸入的變化而變化；在保持狀態(tài)下，輸出等于輸入保持狀態(tài)時(shí)輸入的瞬時(shí)值。它由電子模擬開(kāi)關(guān)AS、保持電容器Ch及兩個(gè)阻抗變換器組成。Ch的作用是記憶AS閉合時(shí)刻的電壓，并在AS打開(kāi)后保持該電壓。(1)信號(hào)選擇：交流采樣信號(hào)取自二次回路。多路模擬開(kāi)關(guān)的功能是根據(jù)輸入的地址信號(hào)，選擇其中的一路作為輸出信號(hào)。阻抗變換器I提供低阻抗，使得Ch電壓建立迅速；阻抗變換器II提供高阻抗，使得Ch衰減緩慢。當(dāng)前第41頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院42(3)A/D轉(zhuǎn)換器：是將輸入模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的器件。其主要的特性有：量化誤差與分辨率、轉(zhuǎn)換精度、轉(zhuǎn)換時(shí)間。2.3交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用當(dāng)前第42頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院43(1)多條線路輪換采樣：2.3交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用2、幾個(gè)需要考慮的問(wèn)題：(2)交流采樣的同時(shí)性：(3)交流采樣的等間隔性：需要測(cè)量各條進(jìn)線、出線及變壓器上的U、I采用輪換的方式分時(shí)對(duì)每條線路采樣，N個(gè)周期多路模擬開(kāi)關(guān)按照功率的定義，一條線路上的交流電壓、電流的采樣應(yīng)當(dāng)同時(shí)測(cè)取。同時(shí)性的實(shí)現(xiàn)一般用采樣保持器來(lái)完成。按相電壓、相電流測(cè)取功率，至少需6個(gè)采樣/保持器；線電壓、線電流，需要4個(gè)每個(gè)模擬量通道都使用一個(gè)A/D？交流信號(hào)的頻率隨時(shí)間變化，因此采樣頻率應(yīng)隨之變化頻率跟蹤當(dāng)前第43頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院443、交流采樣軟件概述：2.3交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用主要包括兩個(gè)部分：一是交流信號(hào)的采樣控制軟件；二是交流采樣數(shù)據(jù)的處理軟件。當(dāng)前第44頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院45交流信號(hào)采樣控制是在A/D中斷服務(wù)程序中完成的。保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)讀入A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果同一時(shí)刻采樣的A/D結(jié)束一周采樣全部結(jié)束恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)返回選擇下一信號(hào)啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換發(fā)送下一條線路采樣地址建立本次采樣結(jié)束標(biāo)志YYNN2.3交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用A/D中斷服務(wù)程序框圖：當(dāng)前第45頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院46采樣數(shù)據(jù)處理軟件是將采樣數(shù)據(jù)經(jīng)格式變換、計(jì)算等處理，轉(zhuǎn)換成適合于遠(yuǎn)傳和當(dāng)?shù)乇O(jiān)視的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。其中包括：數(shù)據(jù)預(yù)處理；將數(shù)據(jù)按公式進(jìn)行電氣量計(jì)算；標(biāo)度變換；將電氣量進(jìn)行二－十進(jìn)制轉(zhuǎn)換等。數(shù)據(jù)處理入口數(shù)據(jù)預(yù)處理按公式計(jì)算U、I、P、Q、W系統(tǒng)變換越限判別格式變換返回2.3交流采樣技術(shù)及其應(yīng)用當(dāng)前第46頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院47變電站綜合自動(dòng)化所需要采集的溫度量包括：變壓器油溫、變電站控制室溫度等。測(cè)溫常用的元件（傳感器）有：熱電偶、熱電阻、熱敏電阻等，在變電站中由于溫度范圍不高，常用的測(cè)溫器件有熱電阻和熱敏電阻。

鎧裝熱電偶裝配式熱電阻熱敏電阻2.4變壓器油溫的測(cè)量和采集當(dāng)前第47頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院482.4變壓器油溫的測(cè)量和采集兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B組合成閉合回路，若導(dǎo)體A和B的連接處溫度不同（設(shè)T＞T0），則在此閉合回路中就有電流產(chǎn)生，也就是說(shuō)回路中有電動(dòng)勢(shì)存在。1>熱電偶測(cè)溫原理是熱電效應(yīng)：熱電偶原理圖TT0AB熱端冷端兩種導(dǎo)體組成的回路稱為“熱電偶”，這兩種導(dǎo)體稱為“熱電極”，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)則稱為“熱電動(dòng)勢(shì)”。這種現(xiàn)象早在1821年首先由西拜克（See-back）發(fā)現(xiàn),所以又稱西拜克效應(yīng)。當(dāng)前第48頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院492.4變壓器油溫的測(cè)量和采集熱電偶傳感器特點(diǎn)：熱電偶是一種有源傳感器，測(cè)量時(shí)不需外加電源，使用十分方便結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量范圍寬：測(cè)溫范圍-50℃－1600℃，通常用來(lái)測(cè)量300℃以上的高溫。目前工業(yè)上常用的有四種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶1.鉑銠10-鉑(S型）2.鎳鉻-考銅(E型)3.鎳鉻-鎳鋁(K型)4.鉑銠30-鉑銠6（B型）當(dāng)前第49頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院50

1．鉑—鉑銠熱電偶(S型)

正極：鉑銠合金絲,用90％鉑和10％銠(重量比)冶煉而成。負(fù)極：鉑絲。測(cè)量溫度：長(zhǎng)期：1300℃、短期：1600℃。特點(diǎn)材料性能穩(wěn)定，測(cè)量準(zhǔn)確度較高；可做成標(biāo)準(zhǔn)熱電偶或基準(zhǔn)熱電偶。用途：實(shí)驗(yàn)室或校驗(yàn)其它熱電偶。測(cè)量溫度較高，一般用來(lái)測(cè)量1000℃以上高溫。在高溫還原性氣體中（如氣體中含CO、H2等）易被侵蝕，需用保護(hù)套管。材料屬貴金屬，成本較高。2.4變壓器油溫的測(cè)量和采集當(dāng)前第50頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院51

2．鎳鉻—鎳硅(鎳鋁)熱電偶(K型)正極：鎳鉻合金(用88.4～89.7％鎳、9～10％鉻，0.6％硅，0.3％錳，0.4～0.7％鈷冶煉而成)。負(fù)極：鎳硅合金(用95.7～97％鎳,2～3％硅,0.4～0.7％鈷冶煉而成)。測(cè)量溫度：長(zhǎng)期1000℃，短期1300℃。特點(diǎn)價(jià)格比較便宜，在工業(yè)上廣泛應(yīng)用。高溫下抗氧化能力強(qiáng)，在還原性氣體和含有SO2，H2S等氣體中易被侵蝕。復(fù)現(xiàn)性好，熱電勢(shì)大。2.4變壓器油溫的測(cè)量和采集當(dāng)前第51頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院523．鎳鉻—考銅熱電偶(E型)

正極：鎳鉻合金負(fù)極：考銅合金（用56％銅，44％鎳冶煉而成）。測(cè)量溫度：長(zhǎng)期600℃，短期800℃。特點(diǎn)：價(jià)格比較便宜，工業(yè)上廣泛應(yīng)用。在常用熱電偶中它產(chǎn)生的熱電勢(shì)最大。氣體硫化物對(duì)熱電偶有腐蝕作用?？笺~易氧化變質(zhì)，適于在還原性或中性介質(zhì)中使用。2.4變壓器油溫的測(cè)量和采集當(dāng)前第52頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院534．鉑銠30—鉑銠6熱電偶(B型)

正極：鉑銠合金（用70％鉑，30％銠冶煉而成）。負(fù)極：鉑銠合金（用94％鉑，6％銠冶煉而成）。測(cè)量溫度：長(zhǎng)期可到1600℃，短期可達(dá)1800℃。特點(diǎn)：材料性能穩(wěn)定，測(cè)量精度高。還原性氣體中易被侵蝕。低溫?zé)犭妱?shì)極小，冷端溫度在50℃以下可不加補(bǔ)償。成本高。2.4變壓器油溫的測(cè)量和采集當(dāng)前第53頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院542.4變壓器油溫的測(cè)量和采集2>熱電阻是利用導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的特性來(lái)測(cè)量溫度。測(cè)溫范圍-200℃－500℃，常用于中、低溫區(qū)的測(cè)量。3>熱敏電阻是利用半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而顯著變化的原理測(cè)量溫度。測(cè)溫范圍-50℃－300℃。①阻值與溫度的關(guān)系非線性嚴(yán)重；②元件的一致性差，互換性差；③元件易老化，穩(wěn)定性較差；變電站溫度測(cè)量大多采用熱電阻作為一次元件應(yīng)用較廣泛的熱電阻材料：鉑和銅；低溫測(cè)量采用銦、錳等當(dāng)前第54頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院55熱電阻作為溫度測(cè)量的一次元件，它僅將溫度高低轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮柚档拇笮?，只有測(cè)量出電阻值的大小才能推知溫度的高低。在變電站綜自系統(tǒng)中，用熱電阻測(cè)量的溫度信號(hào)要遠(yuǎn)傳到變電站控制室，所以應(yīng)采用溫度變送器將溫度變化引起的電阻值變化變換成統(tǒng)一的電信號(hào)。熱電阻測(cè)溫電路常用的是電橋電路2.4變壓器油溫的測(cè)量和采集用熱電阻測(cè)量溫度：+-U0當(dāng)前第55頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院56變電站中的狀態(tài)量信息主要包括傳統(tǒng)概念的遙信信息和自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息等。2.5變電站狀態(tài)量信息的采集一、遙信信息及其來(lái)源：遙信信息用來(lái)傳送斷路器、隔離開(kāi)關(guān)的位置狀態(tài)，傳送繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置的動(dòng)作狀態(tài)，以及系統(tǒng)、設(shè)備等運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)。1>斷路器狀態(tài)信息的采集：斷路器的分、合閘位置信號(hào)通過(guò)其輔助觸點(diǎn)引出，與斷路器的位置一一對(duì)應(yīng)。2>繼電保護(hù)動(dòng)作狀態(tài)信息的采集：采集繼電保護(hù)出口繼電器的觸點(diǎn)狀態(tài)信息，并記錄動(dòng)作時(shí)間。3>事故總信號(hào)的采集：采集事故總信號(hào)出口繼電器的觸點(diǎn)狀態(tài)信息。發(fā)電廠任一斷路器發(fā)生事故跳閘，將啟動(dòng)事故總信號(hào)，用于區(qū)分正常操作與事故跳閘。4>其他信號(hào)的采集：通常采集對(duì)應(yīng)元件、裝置的觸點(diǎn)狀態(tài)完成。遙信信息的采集最終都可以轉(zhuǎn)化為對(duì)輔助觸點(diǎn)或信號(hào)繼電器觸點(diǎn)位置信號(hào)的采集當(dāng)前第56頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院57＋24V或220VR1R2R3R4CV1V2AGNDDGND＋5VR5遙信信號(hào)二、遙信采集電路遙信觸點(diǎn)2.5變電站狀態(tài)量信息的采集為了防止干擾，在二次回路的觸點(diǎn)信息輸入時(shí)要采取隔離措施，目前常用光電耦合器件來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)外的電氣隔離。當(dāng)前第57頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院58三、遙信輸入的幾種形式：1、采用定時(shí)掃查方式的遙信輸入：在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，采用定時(shí)掃查的方式讀入遙信狀態(tài)信息，128個(gè)遙信輸入電路如下圖所示。

遙信定時(shí)掃查工作在實(shí)時(shí)時(shí)鐘中斷服務(wù)程序中進(jìn)行，每5ms執(zhí)行一次。一旦發(fā)現(xiàn)有遙信變位，則更新遙信數(shù)據(jù)區(qū)，同時(shí)，記錄遙信變位時(shí)間，以便完成SOE信息的發(fā)送。2.5變電站狀態(tài)量信息的采集16選1多路選擇開(kāi)關(guān)地址選擇輸入端8片74150當(dāng)前第58頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院59三、遙信輸入的幾種形式：2、循環(huán)掃描輸入遙信：2.5變電站狀態(tài)量信息的采集按定時(shí)掃描輸入遙信，只要時(shí)間間隔合適，完全能滿足遙信變位分辨率的要求，輸入以外的時(shí)間，CPU尚可完成其他工作。（老式系統(tǒng)）目前投運(yùn)的新型綜自系統(tǒng)，由智能子模塊來(lái)完成遙信量狀態(tài)的采集和處理工作。CPU有更多的時(shí)間，以循環(huán)的方式對(duì)遙信量狀態(tài)進(jìn)行更短周期的采集，以提高站內(nèi)遙信變位的分辨率。

當(dāng)前第59頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院60將讀入的當(dāng)前遙信狀態(tài)值與存儲(chǔ)的歷史遙信狀態(tài)值進(jìn)行異或運(yùn)算：結(jié)果為0則沒(méi)有遙信變位，否則有遙信變位，且對(duì)應(yīng)為“1”的位表征的遙信量有變化。2.5變電站狀態(tài)量信息的采集遙信變位的鑒別和處理當(dāng)前第60頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院61遙信采集中的誤遙信及其克服2.5變電站狀態(tài)量信息的采集狀態(tài)量采集系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生不真實(shí)的遙信變位信號(hào)，給運(yùn)行人員的控制決策帶來(lái)誤導(dǎo)。誤遙信可分為兩類：第一類：一個(gè)真實(shí)的遙信信號(hào)變位后緊接著幾個(gè)假遙信讀數(shù)，最終遙信穩(wěn)定到真實(shí)變位后的狀態(tài)原因：遙信信號(hào)變位時(shí)，繼電器不能一次性閉合，其抖動(dòng)信號(hào)經(jīng)光耦后成為連續(xù)幾個(gè)遙信信號(hào)解決方法：可采取“延時(shí)重測(cè)”的方法加以克服；當(dāng)前第61頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院62遙信采集中的誤遙信及其克服2.5變電站狀態(tài)量信息的采集第二類：某些遙信不定時(shí)的出現(xiàn)抖動(dòng)，往往由遙信回路中的電磁干擾，特別是尖峰干擾脈沖造成誤遙信解決方法：提高電源電壓，采用站用220V直流電源代替24V電源、同時(shí)加入適當(dāng)?shù)碾娮柘蘖鱽?lái)克服。

當(dāng)前第62頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院63世界時(shí)國(guó)際原子時(shí)協(xié)調(diào)世界時(shí)閏秒2.6變電站實(shí)時(shí)時(shí)鐘的建立和應(yīng)用幾個(gè)時(shí)間術(shù)語(yǔ)當(dāng)前第63頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院64世界時(shí)(GMT)2.6變電站實(shí)時(shí)時(shí)鐘的建立和應(yīng)用世界各地都有各地的地方時(shí)間。如果對(duì)國(guó)際上某一重大事情，用地方時(shí)間來(lái)記錄，就會(huì)感到復(fù)雜不便．統(tǒng)一以格林尼治的地方時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)。以平子夜作為0時(shí)開(kāi)始的格林尼治（英國(guó)倫敦南郊原格林尼治天文臺(tái)的所在地，它又是世界上地理經(jīng)度的起始點(diǎn)-本初子午線）平太陽(yáng)時(shí)，就稱為世界時(shí)（UT）。北京時(shí)間以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)的時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)。地球自轉(zhuǎn)的角度可用地方子午線相對(duì)于天球上的基本參考點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)來(lái)度量。兩個(gè)基本參考點(diǎn)：春分點(diǎn)和平太陽(yáng)，由此確定的時(shí)間分別稱為恒星時(shí)和平太陽(yáng)時(shí)。將一年中每日平均長(zhǎng)短的1／86400確定為1秒世界時(shí)是以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)建立起來(lái)的，由于地球自轉(zhuǎn)的不均勻性，作為計(jì)時(shí)其準(zhǔn)確度只能達(dá)到10-8數(shù)量級(jí)。當(dāng)前第64頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院65國(guó)際原子時(shí)(TAI)2.6變電站實(shí)時(shí)時(shí)鐘的建立和應(yīng)用用銫原子鐘來(lái)計(jì)時(shí)可以達(dá)到相當(dāng)高準(zhǔn)確度，準(zhǔn)確度可達(dá)10-14~10-15。需要2000萬(wàn)年計(jì)時(shí)才差一秒鐘（NIST-F1）。原子時(shí)間計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)在1967年正式取代了天文學(xué)意義上秒長(zhǎng)的定義新秒長(zhǎng)規(guī)定為：位于海平面上的銫Cs133原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)間在零磁場(chǎng)中躍遷振蕩9192631770個(gè)周期所持續(xù)的時(shí)間為一個(gè)原子時(shí)秒，我們稱之為國(guó)際原子時(shí)（TAI）。另外規(guī)定原子時(shí)起點(diǎn)在1958年1月1日0時(shí)（UT），即在這一瞬間，原子時(shí)和世界時(shí)重合。當(dāng)前第65頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院66協(xié)調(diào)世界時(shí)(UTC)2.6變電站實(shí)時(shí)時(shí)鐘的建立和應(yīng)用相對(duì)于以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)的世界時(shí)來(lái)說(shuō)，原子時(shí)是均勻的計(jì)量系統(tǒng)，這對(duì)于測(cè)量時(shí)間間隔非常重要。但世界時(shí)時(shí)刻反映了地球在空間的位置，并對(duì)應(yīng)于春夏秋冬、白天黑夜的周期，是我們熟悉且在日常生活中必不可少的時(shí)間。為兼顧這兩種需要，引入了協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）系統(tǒng)。UTC在本質(zhì)上還是一種原子時(shí)，因?yàn)樗拿腴L(zhǎng)規(guī)定要和原子時(shí)秒長(zhǎng)相等，只是在時(shí)刻上，通過(guò)人工干預(yù)，盡量靠近世界時(shí)。當(dāng)前第66頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院67閏秒2.6變電站實(shí)時(shí)時(shí)鐘的建立和應(yīng)用UTC在秒長(zhǎng)上使用原子時(shí)秒，但是在時(shí)刻上，需要通過(guò)人工干預(yù)，使其盡量靠近世界時(shí)。這就需要對(duì)UTC進(jìn)行“閏秒操作”，即每當(dāng)UTC與世界時(shí)UT時(shí)刻之差接近或超過(guò)0.9秒時(shí)，在當(dāng)年的6月底或12月底的UTC時(shí)刻上增加一秒或減少一秒。

當(dāng)前第67頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院68時(shí)鐘同步的概念：2.6變電站實(shí)時(shí)時(shí)鐘的建立和應(yīng)用時(shí)間同步也稱為“對(duì)鐘”，是通過(guò)時(shí)刻比對(duì)，將分布在不同地方的時(shí)鐘的鐘面時(shí)刻值調(diào)整到一定的準(zhǔn)確度或一定的符合度。前者為絕對(duì)時(shí)間同步，后者為相對(duì)時(shí)間同步。時(shí)鐘同步技術(shù)是現(xiàn)代分布式系統(tǒng)的重要支撐技術(shù)之一，其目的就是要維護(hù)一個(gè)全局的、統(tǒng)一的物理或邏輯時(shí)間，以便使得系統(tǒng)中的各種消息、事件及節(jié)點(diǎn)等與時(shí)間相關(guān)的過(guò)程或行為有一個(gè)全局一致的、統(tǒng)一的解釋和標(biāo)記，從而確保系統(tǒng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)運(yùn)行時(shí)在時(shí)間和邏輯上具有正確性、協(xié)調(diào)性及可追溯性。數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的時(shí)鐘同步就是要將變電站內(nèi)變電站層監(jiān)控主機(jī)、間隔層IED以及過(guò)程層電子式互感器、智能開(kāi)關(guān)、斷路器等設(shè)備的時(shí)鐘時(shí)刻統(tǒng)一到一個(gè)外部時(shí)間基準(zhǔn)上(如UTC)，以保證站內(nèi)乃至廣域的各自動(dòng)化功能的正確運(yùn)行及事后運(yùn)行故障原因分析等。當(dāng)前第68頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院69變電站時(shí)鐘同步的意義：2.6變電站實(shí)時(shí)時(shí)鐘的建立和應(yīng)用1．故障錄波、事件順序記錄通過(guò)收集分散在各個(gè)變電站的故障錄波數(shù)據(jù)和事件順序記錄，可以在全網(wǎng)內(nèi)更好地復(fù)現(xiàn)事故發(fā)生發(fā)展的過(guò)程，監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)故障錄波和事件順序記錄來(lái)說(shuō)，對(duì)時(shí)精度不宜低于1ms。2．故障定位電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)可以通過(guò)檢測(cè)各變電站接收到故障反饋信號(hào)的精確時(shí)間、對(duì)比不同站點(diǎn)的時(shí)差關(guān)系來(lái)定位故障發(fā)生的位置。理論上，對(duì)時(shí)精度達(dá)到1us時(shí)，測(cè)距精度可以達(dá)到300m。當(dāng)前第69頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)院70變電站時(shí)鐘同步的意義：2.6變電站實(shí)時(shí)時(shí)鐘的建立和應(yīng)用3．電子式互感器的同步采樣電子式互感器輸出的是采樣處理后的數(shù)字信號(hào)，各相電流和電壓互感器輸出的信號(hào)必須同步，才能為繼電保護(hù)和其它裝置使用。例如母線保護(hù)要求所有間隔的電流采樣信號(hào)必須同步，而線路差動(dòng)保護(hù)則需要兩個(gè)變電站之間保持同步。該應(yīng)用要求對(duì)時(shí)精度達(dá)到1us(用于計(jì)量)和4us(用于輸電線路保護(hù))。4．在自動(dòng)控制中的應(yīng)用目前，在電力系統(tǒng)中有許多控制都采用定時(shí)控制策略，如自動(dòng)無(wú)功／電壓控制，調(diào)度根據(jù)預(yù)測(cè)的負(fù)荷曲線，制定主變分接頭調(diào)整計(jì)劃和電容器組投退計(jì)劃，然后將這些時(shí)間表整定到實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班變電所的自動(dòng)裝置中，由這些裝置根據(jù)自身的時(shí)間來(lái)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。當(dāng)前第70頁(yè)\共有77頁(yè)\編于星期六\2點(diǎn)河南理工大學(xué)電氣學(xué)