電力系統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì).pdf

1、近年，電力系統(tǒng)得到了巨大的發(fā)展，結(jié)構(gòu)變得日益復(fù)雜。輸電網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了大區(qū)域聯(lián)網(wǎng)，超高壓遠(yuǎn)距離交直流混合輸電得到廣泛運(yùn)用；非線性用電設(shè)備不斷增多，向電網(wǎng)注入大量諧波；同時(shí)面向市場(chǎng)的電力系統(tǒng)追求高的傳輸效率而減小安全裕度。這些特征都表明現(xiàn)代電力系統(tǒng)安全面臨新的挑戰(zhàn)。母線電壓相量是反映系統(tǒng)穩(wěn)定性的最主要狀態(tài)量，實(shí)時(shí)獲取的電壓相量為安全調(diào)度和穩(wěn)定控制提供了重要依據(jù)。因此構(gòu)建一個(gè)廣域同步相量測(cè)量網(wǎng)絡(luò)對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)和控制具有重要意義。
　　

2、本項(xiàng)目以設(shè)計(jì)一個(gè)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的試驗(yàn)平臺(tái)為目的。在對(duì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀作深入分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于IEEE1451.2標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)——電力系統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)采用同步相量測(cè)量技術(shù)，能對(duì)電網(wǎng)電壓相量進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量。
　　針對(duì)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)通信數(shù)據(jù)量大和實(shí)時(shí)性高的要求，電力系統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)采用了以太網(wǎng)技術(shù)。以太網(wǎng)是下一代工業(yè)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的原形，代表工業(yè)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。為了實(shí)現(xiàn)高速和可靠的通信，論文作者設(shè)計(jì)了基于ARM微處

3、理器的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用處理器。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用處理器采用了100M快速以太網(wǎng)接口，提供了高速的數(shù)據(jù)傳輸通道。
　　同步相量測(cè)量主要有兩個(gè)方面的難點(diǎn)：同步相量算法和精確的時(shí)間同步。本文在分析了主要的同步相量測(cè)量方法的優(yōu)缺點(diǎn)之后，采用了一種改進(jìn)的DFT算法，提高了在頻率波動(dòng)情況下的相量測(cè)量精度。同步相量測(cè)量的另一個(gè)關(guān)鍵是廣域時(shí)間同步，針對(duì)現(xiàn)有GPS授時(shí)技術(shù)存在的不足，論文作者設(shè)計(jì)了GPS授時(shí)+IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間同步體系。該結(jié)構(gòu)既滿(mǎn)足了廣域時(shí)間