ZH-5嵌入式电力故障录波分析装置
使用说明书
1. 概述
ZH-5嵌入式电力故障录波分析装置是采用嵌入式图形系统,以及当今为**的DSP与32位嵌入式CPU,结合高性能的嵌入式实时操作系统而设计的,适应电力系统发展需求的暂态故障记录和连续记录装置。
本装置采用了全嵌入式设计,使用了嵌入式图形操作系统、的DSP技术、大规模FPGA技术、嵌入式实时操作系统技术、网络通信技术,并结合了电力系统的发展,特别是嵌入式图形操作系统的使用,大大提高了装置的可靠性和稳定性。
本装置采用嵌入式图形操作系统,支持键盘、鼠标和USB磁盘,其图形界面风格与Windows类似,使用简单方便。
本装置在嵌入式系统上实现了故障录波装置的全部功能,其运行、配置和维护不需要Windows系统,可以抵抗病毒和恶意软件的攻击。
本装置主要由DSP插件、CPU插件、液晶屏和信号变送器等组成,可以满足96路模拟量和256路开关量的接入。本装置内置1000Hz的连续记录功能,也可以选配独立的连续记录插件,可实现高达5000Hz的连续记录功能。
图1 系统结构示意图
本装置的正面主要由12.1寸液晶显示器、指示灯、按键和带有防尘盖的USB 2.0接口等组成。
1.1. 指示灯
运行灯:绿色,正常运行时,每秒钟闪烁1次;装置死机时,不闪烁;装置掉电时,不亮。
故障灯:红色,装置故障时亮;装置正常时,熄灭。
录波灯:橙色,装置启动录波时亮,录波复归后熄灭。
对时灯:橙色,装置每次收到GPS对时信号时闪烁一次,如果没有没有收到GPS对时信号,则熄灭。
装置在启动过程中,这些指示灯会全亮,以测试指示灯是否损坏,这是正常现象。
1.2. 按键
录波:手动启动录波。
复归:复归录波告警信号,使录波告警继电器断开。
1.3. USB接口
USB接口可插入USB接口的存储设备,可用于导出录波数据,请参考“2.5 近录波列表”和“2.4运行状态区”。
USB接口也可用于备份、恢复定值和配置。
2. 主界面
2.1. 简介
ZH-5录波装置主界面如下图,主要可分为“菜单栏”、“快捷工具栏”、“运行状态区”、“实时监测和查询区”、“近暂态录波列表”等几个主要部分。
图2.1 主界面
2.2. 键盘快捷键
手动启动录波:F12或Ctrl+R。
暂停实时监视:Pause。
2.3. 快捷工具栏
【暂停实时监视】:按下可停止实时监视页面的刷新,保持当前的图形和数据不变;弹起则每秒刷新一次监视页面。该功能影响所有的实时监测页面。
【显示一次值】:按下表示在实时监视页面中显示一次值,弹起表示以二次值显示(默认)。该功能影响所有的实时监测页面。
【手动录波】:手动启动录波。
【修改定值】:启动修改定值软件,修改当前定值,见“4定值整定” 。
【查看定值】:启动定值查看软件,定值是只读的。
【修改配线】:启动修改配线软件,修改当前接入的信号量,见“5接入信号配置” 。
【查看配线】:启动配线查看软件,不能修改配线。
2.4. 运行状态区
左侧显示了巡检状态和进度,接着显示了系统当前频率,右边使用指示灯的方式显示了系统状态。常见指示灯如下:
[+24V]指示灯:
绿色[ ]:+24V电源正常;
红色[ ]:+24V电源故障。
[存储]指示灯:
绿色[ ]:数据存储设备正常;
红色[ ]:数据存储设备故障。
[USB]指示灯:
绿色[ ]:插入了USB磁盘(支持USB 1.1和2.0),USB磁盘可写;
灰色[ ]:插入了USB磁盘(支持USB 1.1和2.0),USB磁盘只读。
[录波]指示灯:
灰色[ ]:装置没有启动录波,且未启动连续记录;
灰色但左下角为橙色[ ]:装置没有启动录波,已经启动连续记录;
橙色[ ]:装置正在录波。
[稳态]指示灯:
灰色[ ]:无法与稳态连续记录插件通信;
绿色[ ]:稳态连续记录插件正常;
红色[ ]:稳态连续记录插件故障。
注意:此指示灯仅当本装置配有独立的稳态连续记录插件时,才会出现。
[DSP]指示灯:
绿色[ ]:DSP插件正常,且没有录波;
橙色[ ]:DSP插件正常,且正在录波;
红色[ ]:DSP插件异常,请与厂家联系。
装置特色
2.1 基于FPGA高速串行通讯的两种记录方式独立并行的录波技术
DRL600电力系统故障录波与测距装置采用“照相”和“摄像”两种记录方式并行的录波方式,两种记录方式采用独立硬件,互不干扰,通过FPGA的高速串行总线共享采样回路。
2.2 大容量嵌入式存储技术
DRL600电力系统故障录波与测距装置暂态录波和长态录波直接由各自录波CPU独立完成,实现本地记录,不依赖后台系统。录波CPU采用大容量嵌入式存储技术,可保存不少于5000次的暂态录波文件和7天长态录波。
2.3 友好的人机界面,完善的分析功能——方便、直观、实用
采用Liunx操作系统,友好的图形化界面。方便实用的实时运行监视辅助功能,可按设备实时显示电流、电压、负序量、有功功率、无功功率、视在功率、频率、向量图等相关参数,实现运行监视。可按照各种条件检索暂态录波数据。
录波系统的分析除可查阅、显示、打印输出录波波形,应用缩放、比较、标定等定量手段分析电压、电流的幅值和相位、开关量的状态和动作顺序,还可进一步进行序量分析、谐波分析、阻抗分析、功率P、Q分析、故障测距以及各电气量波形任一点的有效值分析计算
深圳双合SHDFR_B 电力故障记录装置
1、 装置简介
SHDFR_B 电力故障记录装置(简称 SHDFR_B 录波器),是深圳市双合电气股份有限公 司在原录波器系列产品基础上研发成功的新型 IEC 61850 兼容嵌入式录波器。该产品按照 IEC 61850 标准对录波器建模,并在此基础上实现录波器的传统功能。SHDFR_B 录波器通过 IEC 61850-8-1 所要求的 MMS 通讯方式与变电站内录波管理机及远方调度通讯。 SHDFR_B 录波器采用**上技术**的嵌入式硬件结构,使用 32 位浮点 DSP 进行采样,
嵌入式计算机进行数据处理,具有分析能力强和运行速度快等特点;低功耗新型芯片,硬件 冗余设计等技术方案,使系统运行较加稳定可靠。 SHDFR_B 录波器是集故障(暂态)录波和实时运行监测、波形分析和测距为一体的新型 装置。SHDFR_B 系列录波器已在国内多个电力部门使用,客户反馈良好,事实证明 SHDFR_B 录波器是当前国内高稳定性和高可靠性兼优的录波器。 1.1 录波器的功能、用途和特点
1.1.1. 功能及用途 SHDFR_B 电力故障记录装置,适用于 110KV 及以上变电站和发电厂等电力单位,用于
输电线路的故障录波及实时监测和故障分析。同时可进行各种运行参数和电气量的实时监测
和分析;当电力系统发生故障或运行参数**过设定值时,自动起动录波器进行故障录波,供
日后进行故障分析及故障点测距。它是电力系统进行实时运行监测、故障分析及测距的可靠 工具,是保证电力系统安全运行的有力措施。
1.1.2. 产品特点
1) 支持 IEC 61850 ? 服务器端按照 IEC61850-7-x 建模,客户端对与客户请求有关的模型进行映射。严 格按照 IEC61850-6 实现系统配置,具有可以独立使用的配置工具。 ? 支持新一代变电站通讯标准 IEC 61850,通讯协议符合 IEC 61850-8,映射为 MMS 服务;同时支持电力行业通讯标准 DL/T667-1999 (IEC60870-5-103)。 2) 高可靠性工业级全嵌入式结构:装置采用了嵌入式硬件平台和嵌入式软件平台,从 根本上保证了系统的稳定性和可靠性。 ? 设计时把装置各功能模块统一考虑,使不同的功能模块安装在同一个机箱内,降 低了装置功耗,同时提高了抗干扰能力。 ? 基于嵌入式理念设计开发实时软件,并采用实时操作系统 LINUX,确保装置软 件的实时性和稳定性。 3) 功能强大的离线分析软件:
SHDFR_B电力故障记录装置操作说明书 V2.0
以高素质的人才、高效率的管理、生产高质量的产品服务于电力系统。 5
? 图形化界面设计,运行于 LINUX 操作系统平台,具有强大的在线帮助系统便于 用户操作; ? 具有编辑、漫游功能,提供波形的显示、迭加、组合、比较、剪辑、添加标注等 分析工具,可选择性打印和打印预览。 ? 具有谐波分析、序量分析、矢量分析、频率分析,功率分析,过激磁分析,差流 分析,阻抗图分析并显示阻抗变化轨迹等功能。 ? 支持故障数据自动分析和手动分析,生成 XML 格式的故障报告,故障分析 输出结果详细清楚; ? 具有继电保护特性分析和开关变位时序分析功能。 ? 可灵活选择特定通道的波形复制于文本文档中,支持将录波文件中模拟量数据直 接导出至表格文档中。 ? 具有录波文件编辑功能,能按照定制的通道(如某一间隔的所有模拟量和开关量) 将录波文件中的数据进行组合生成新的录波文件。 ? 可对当前已记录的数据配置参数进行显示、修改、还原、导入、导出功能。有效 避免了当定值参数配置错误后所记录的数据无确分析问题。 4) 灵活可靠的组网及数据远传: ? 支持电力行业通讯标准 DL/T667-1999 (IEC60870-5-103)和新一代变电站通讯 标准 IEC61850 等。支持支持各种联网及数据远传方式,可适应于拨号方式、专 线方式、TCP/IP 网络连接方式等。 ? 记录单元采用嵌入式操作系统 LINUX,配置 3 个独立网卡,设备内部通讯与对 外组网完全物理隔离,可以有效的防止病毒感染。 5) 双端测距:
双端测距算法不受过渡电阻和对端馈入电流的影响,*考虑系统运行方式的变化, 大大提高了测距精度。 6) GPS 高精度对时: 可支持分脉冲,IRIG-B 对时方式,误差不大于±1ms,同时也支持 NTP 网络对时方式。
7) *特的数据记录格式: 对于系统大扰动后的中期状态数据(C 段)和系统动态过程数据(D 段),传统的记 录方式只记录有效值。本装置模拟量通道采用基波相量值(实部+虚部)的方式记录, 这种记录格式带来了丰富的动态分析功能,如:可以输出有效值、相位、有功功率、
无功功率和差流等信息;也可以进行相量分析、序量分析、阻抗分析和频率分析等。
8) 故障前记录时间长: 传统故障录波方式故障前记录 0.1s,本装置故障前增加一个 A2 段,以基波相量值(实 部+虚部)的方式长时间记录故障前各电气量的状态,大可设为 10 秒,可帮助分
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以高素质的人才、高效率的管理、生产高质量的产品服务于电力系统。 6
析缓慢变化的发展性故障。
9) 多种录波方式自由组合: 可以实现暂态录波、,稳态录波(连续录波录波)方式的自由组合。 ? 暂态录波:标准配置 64 路模拟量,128 路开关量(大配置 96 路模拟量,192 路开关量)大 10KHz 采样率。 ? 稳态录波:标准配置 64 路模拟量,128 路开关量(大配置 96 路模拟量,192 路开关量),大 2KHz 采样率。 ? 暂态录波单元和稳态录波单元采用独立硬件系统,两个单元可分别单独运行或同 时运行,一个录波单元的器件损坏不影响另一个录波单元的正常运行。 ? 当系统扰动时,连续记录单元自动产生标记事件,用户可根据事件标示查找需要 的录波文件。 ? 稳态录波记录的通道可定制,采样率不** 2kHz,至少保存 7 天的数据量。 1.2 录波器组成
1) 模拟量板 :采用高速总线、16 位 AD 采样、每板可接入 32 路模拟量。 2) 高频/直流板:根据客户需要配置。 3) 采集板:32 位高速浮点 DSP。 4) 监控板:采用嵌入式 EmETX 主板、CPU 1.6G、内存 1G、无风扇结构、3 个独立网 卡, 系统采用嵌入式 LINUX 操作系统。 5) 存储:工业级CF卡4G(存储系统), 高速SATA 硬盘(320GB存储数据),容量可扩展 。
6) 显示器:17 寸液晶显示器 。 7) 打印机:高速打印机, 速度 267CPS(10CPI) ,分辨率(dpi):360x180dpi。
中元华电ZH-5系列电力故障录波分析装置
1概述
ZH-5系列嵌入式电力故障录波分析装置是采用嵌入式图形系统,以及当今为**的DSP与32位嵌入式CPU,结合高性能的嵌入式实时操作系统而设计的,适应电力系统发展需求的暂态故障记录和稳态记录装置。
本装置采用了全嵌入式设计,使用了嵌入式图形操作系统、的DSP技术、大规模FPGA技术、嵌入式实时操作系统技术、网络通信技术,并结合了电力系统的发展,特别是嵌入式图形操作系统的使用,大大提高了装置的可靠性和稳定性。
本装置采用嵌入式图形操作系统,支持键盘、鼠标和USB磁盘,其图形界面风格与Windows类似,使用简单方便。
本装置在嵌入式系统上实现了故障录波装置的全部功能,其运行、配置和维护完全脱离Windows系统,可以抵抗病毒和恶意软件的攻击。
本装置主要由DSP插件、CPU插件、液晶屏和信号变送器等组成,可以满足96路模拟量和256路开关量的接入。
2.配置概述
接入信号配置软件用于配置录波装置接入信号的名称和参数,以及接入信号与一次设备之间的关系,它是整台装置正常工作的基础。
装置在正式投运前,必须根据现场情况,正确进行接入信号配置。接入信号变化时,必须及时修改。
配置的一般原则
? ZH-5系列配线采用“先配一次设备、后配通道”的原则。配置通道时,可根据关联的一次设备,自动生成通道名称;
? 对于已经关联一次设备的通道,TV或TA变比不能设置,直接采用一次设备参数中的值;
? 没有接入信号的通道,建议保持为空通道(即未命名通道),不需要配置其通道名称为“保留通道”等;
通道的类型(交流电压、交流电流、直流电压、直流电流、高频)、量程、通道修正系数等参数在出厂前已经配置好,建议现场一般不要修改,以免影响精度。这些参数也不会因为通道的删除而丢失
湖北千伏安工程技术有限公司,是一家从事智能电网工程建设、电力自动化控制系统开发、电力继电保护装置、微机消谐装置、小电流接地选线装置、电能质量在线监测装置的研发生产及销售的**企业,公司座落于举世**的水电名都-宜昌市,公司现拥有宽敞整齐的标准化生产厂房、**的生产设备、精湛的制造工艺、严格的生产流程和完善的管理体系;公司与三峡大学、华中科技大学、武汉大学等国内外**院校深度合作,引用业内**技术结合**良好的生产设备,用*的制造工艺及精密的检验验测设备,打造出具科技含量的电力自动化解决方案及智能配电设备。公司全面通过IOS9001-2000**质量体系认证,为企业的可持续性发展提供了有力保证。所有产品均已经通过电力科学院及电力工业电力系统自动化设备质量检验中心多项认证并**相关证书。