登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
2013-06-21 12:23来源:美国国家仪器(NI)有限公司关键词:LabVIEWCompactRIO电力系统收藏点赞
我要投稿
使用CompactRIO检测电弧的间歇性接地故障
"该原型系统是基于CompactRIO和LabVIEW,展示了低成本灵活的开发平台如何结合现代通信技术实现对电力系统中各个部分的控制和测量。"
- christoffer Örndal, Department of Measurement Technology and Industrial Electrical Engineering, Lunds University
挑战:
开发一个通信灵活的便携式测量设备,可以记录电力系统中的高频瞬变以及在线向多个用户显示数据。
解决方案:
使用NI CompactRIO平台与LabVIEW软件快速开发了一个高度灵活的测量系统原型,提供快速采样和大带宽。
大部分电网保护系统的主要缺点是无法准确地检测接地故障的根源。导致出现接地故障后,电网的大部分不得不被强行断开,许多客户将失去电力供应。这不仅导致客户对电力服务失望并且电力供应商也将收到罚单。背后的原因大多存在于保护单元的采样频率过低以及采用了低通滤波。现有保护系统的基本限制来自于测量信号高频成分数据的缺失。
瑞典隆德大学的电子工程系与能源公司E.ON Elnät共同合作建立了实验室研究电网的分配系统。该项目意在模拟和准确地检测出影响电力系统正常运行的不利因素,如接地故障等。
高频瞬变在电网中屡见不鲜。除接地故障,瞬变也出现在健康的系统中,通常是由于线路开关通电时产生的瞬变。瞬变信号的分析表明其频率成分可达到数千赫兹(图1)。
图1 图中的表格记录了接地故障期间的瞬变,其中实线是 NI 9239模拟输入模块以50kHz的采样率采集到的原始信号,虚线则是同样的信号经过一个截止频率为300Hz的二阶的巴特沃兹低通滤波器之后以1000Hz的采样率采集后的结果
传统上,电网使用的故障记录仪要么是独立仪器要么被集成到现代数字继电保护装置中。虽然独立的故障记录仪有高采样频率(高达20kHz)和适合谐波分析的带宽,但是价格可能极其昂贵。一个成本较低的替代方法是使用集成在数字继电器中的故障记录仪。
现代继电保护装置通常使用大约1 kHz的采样速率和低通滤波,达到约300Hz的有效带宽。如图1所示,具有这种带宽的单元缺乏捕获高频瞬变信号的能力。带宽的不足说明了为什么现有继电保护装置对于间歇发生的接地故障的检测能力表现得如此糟糕。如果没有高频数据,设计一个针对间歇接地故障的可靠算法,极其困难。
系统开发
在开发过程中,一个独立单元的性能至关重要,因为设备将被放置在一个发电站里。为了满足这一要求,开发团队选择了NI CompactRIO硬件以及图形化系统设计软件LabVIEW。本系统提供了可移动性、灵活性和可扩展性以适应应用的需要。此外,LabVIEW大量现成可用的软件库,加上商用现成的硬件模块,大大地缩短了开发时间。
NI 9239模拟输入模块具有内置的抗混叠滤波器,它能够在高效带宽下快速采样。50kHz的采样频率和优化的内置滤波器提供了22 kHz的有效带宽。同时支持高达250伏的通道隔离特性,提供了一个现成即用的测量系统无需自定制。一个便携式的3G调制解调器和一个小的路由器保证了与用户的通信畅通,并且提供了远程开发功能。
CompactRIO FPGA上执行程序具有高度的时间确定性,并且LabVIEW Real-Time Module具有数据记录和通信能力,这一平台为构建高性能测量系统提供了良好的基础。此外,完善的解决方案适合于快速原型化应用。
通信
由于电力设备包括电站内的一个独立系统,操作者保持可靠的远程通信至关重要。为了确保测量单元的可移动性,我们选择了使用3G调制解调器和一个小路由器的解决方案。一个 PC主机处理与操作者的通信,如图2所示。此外,该小组使用LabVIEW应用程序生成器设计了一个易于使用的界面,这主要是因为大部分操作员缺乏LabVIEW的使用经验。
图2 通信
未来计划
该原型系统基于CompactRIO和LabVIEW展示了现代通信技术如何结合低成本灵活的开发平台实现对电力系统各个部分的控制和测量。电力供应商和客户从这个可靠的、高性能的继电保护系统中受益,该系统通过集成具备完整功能的故障记录仪来协调整个变电站。此种解决方案支持精确的故障检测,而无需对众多客户断电。(作者:christoffer Örndal - Department of Measurement Technology and Industrial Electrical Engineering, Lunds University;Andreas Andreas Jönsson - DLAB – Lund University;Magnus Akke - DLAB – Lund University)
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
1项目背景近年来,国内外智能化设计与控制技术取得了长足的发展,新技术、新设计方法不断涌现。采用各种仿真技术对电磁开关进行本体优化设计,以便能够提高开关的可靠性和整体性能指标,引入电力电子控制技术和智能控制策略,可形成新一代智能控制开关,论文正是在这样的背景下展开的。课题组针对智能
[导读]近些年来,随着我国工业规模的扩大和科学技术的不断发展,越来越多的企业用户引用了性能好、效率高,但对电源特性变化敏感的先进设备。许多新型的电气设备在运行中会向电力系统注入各种电磁干扰,对电力系统的安全运行和用户设备正常工作造成的危害与影响也在不断增加,使电力系统遭受的电能质量
摘要:为了实现对水下观测设备电能供给状态的实时监测和控制,提出了一种基于单片机和LabVIEW的远程电力监控方案。设计了电能管理控制系统的总体结构和接驳盒节点的硬件结构。系统采用分级控制策略,通过光以太网进行通信,采用电压传感器和电能控制模块相结合的办法实现对电能的管理控制。试验表明,
随着新能源行业的快速发展和智能电网技术的不断实践,分布式发电技术得到大力的发展。为推动分布式发电的应用,国家发展改革委2013年印发关于《分布式发电管理暂行办法》,提出对于分布式发电,电网企业应提供并网服务,政府给一定补贴等规定。家庭供电网络不在是单一的用电负荷的角色,而兼有发电的角
推动物联网发展让设备变的智能化采访中,谈及对物联网的看法,JamieSmith先生向记者表示,工业物联网其主要是获取终端设备的数据并通过网络通信上传至云端,进而在后台进行大数据分析,通过分析为我们提供实时的信息和商业见解,从而指导我们工作。同时,他认为随着工业物联网的发展,未来智能系统将实
2015年11月16日-17日,由中国仪器仪表学会分析仪器分会、中国仪器仪表行业协会分析仪器分会联合主办的第八届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会(简称CIOAE2015)在国家会议中心举行。在线水质分析专题报告会议现场本次会议特别设置了在线水质分析专题会场,来自科研院所、企业的专家学者分享了
【导读】近年来,随着电力系统的规模和技术水平的飞速发展,为保障电力系统安全可靠的运行和获得更高的经济效益,电力部门所要求监测的参数种类越来越多。而传统的人工测量和测量仪器在对被测参数的采集、分析、评估等各个方面都存在着严重的不足,因此,为了满足现有电力部门的需求和着眼于未来的发展
新工业革命正朝我们迎面扑来,云计算、大数据、互联网常在耳边回响,机器人、物联网、智能化就在我们身边,中国制造业正面临严峻的挑战和难得的机遇。中国制造业就规模和总量而言,已居世界第一,但大而不强。面对资源环境压力加大、劳动力成本上升的现状,中国制造业必须寻求新的发展方式和路径。目前
美国国家仪器公司(NationalInstruments,简称NI)推出了基于开放、灵活的LabVIEW可重配置I/O(RIO)架构的全新嵌入式系统硬件。该硬件包含了以下三个控制器:高性能CompactRIO控制器,适用于需要系统坚固可靠、环境严苛的工业应用领域的工程师和系统集成商;FlexRIO控制器,适用于高性能嵌入式应用设计工程
NI电网自动化系统(NIGridAutomationSyNI智能嵌入式系统加速工业物联网(IIOT)NI趋势展望2015之自动化测试LabVIEW2014评估版软件[导读]在电网系统中,存在着两种大家都熟知的电流方式,分别是交流和直流。初中阶段,我们就开始学习直流,但是,我们日常生活中,却是经常使用交流,为何电网偏爱交流?在电
NI(美国国家仪器公司,NationalInstruments,简称NI)作为致力于为工程师和科学家提供解决方案来应对全球最严峻的工程挑战的供应商,近日宣布推出了用于NI电网自动化系统的全新相量测量单元(PMU)硬件平台。运营商可以利用这一技术来深入了解电网的健康状态,以便开发定制的测量解决方案来满足不断变化的
推动物联网发展让设备变的智能化采访中,谈及对物联网的看法,JamieSmith先生向记者表示,工业物联网其主要是获取终端设备的数据并通过网络通信上传至云端,进而在后台进行大数据分析,通过分析为我们提供实时的信息和商业见解,从而指导我们工作。同时,他认为随着工业物联网的发展,未来智能系统将实
美国国家仪器公司(NationalInstruments,简称NI)推出了基于开放、灵活的LabVIEW可重配置I/O(RIO)架构的全新嵌入式系统硬件。该硬件包含了以下三个控制器:高性能CompactRIO控制器,适用于需要系统坚固可靠、环境严苛的工业应用领域的工程师和系统集成商;FlexRIO控制器,适用于高性能嵌入式应用设计工程
NI(美国国家仪器公司,NationalInstruments,简称NI)作为致力于为工程师和科学家提供解决方案来应对全球最严峻的工程挑战的供应商,近日宣布推出了用于NI电网自动化系统的全新相量测量单元(PMU)硬件平台。运营商可以利用这一技术来深入了解电网的健康状态,以便开发定制的测量解决方案来满足不断变化的
NI (美国国家仪器公司,National Instruments,简称NI) 作为致力于为工程师和科学家提供解决方案来应对全球最严峻的工程挑战的供应商,近日宣布推出了用于NI电网自动化系统的全新相量测量单元(PMU)硬件平台。 运营商可以利用这一技术来深入了解电网的健康状态,以便开发定制的测量解决方案来满足不断变化的需求。电网自动化系统基于CompactRIO嵌入式控制和采集系统。 其处理单元运行具有高度确定性的Linux Real-Time操作系统,在利用商用现成硬件的前提下通过一个完全可编程的软件应用层满足自定义需求。 这个新系统采用的PMU技术
电气设备为什么要进行状态监测和故障诊断?电气设备多是基于电磁原理的发电机、变压器、电流互感器、电压互感器等等,这些电力设备在运行过程中经受电、热、机械的负荷作用,以及自然环境(气温、气压、湿度以及污秽等)的影响,长期工作会引起老化、疲劳、磨损,以致可靠性逐渐降低。尤其是设备的绝缘介质一旦受到破坏,不能自动恢复而不得不退出运行。因此,对电力设备进行必要监测,保证其稳定运行,对电力系统运行的可靠性、安全性具有重要意义。根据美国电力研究院和施工规范协会的统计数据,对电力设备实施状态监测和故障诊断可以提高2%~10%设备利用率,延长10%~15%使用寿命,节约
2013年11月14日,NI(美国国家仪器公司)全球图形化系统设计盛会中国站在上海举行。本届盛会以 “图形有边,系统无界”为主题,重点诠释了处于“可编程世界”的软硬件架构,全方位展示了 NI集成软硬件的图形化系统设计平台在加速测试测量和控制系统开发方面的优势。据悉,今年是NI进入中国的第十五个年头,此次盛会也是第十五届NIDays。本届大会,NI依旧高举创新大旗,继往开来,向用户展示了在统一的图形化系统设计(Graphical System Design, GSD)平台上如何激发系统潜力,简化开发周期,加
美国国家仪器有限公司(National Instruments, 简称NI)美近日发布NI CVS-1457RT,坚固紧凑,采用1.66 GHz英特尔Atom处理器,并设有两个独立的GigE Vision端口,支持以太网供电(PoE)技术。 这些端口支持以太网总线的确定性摄像头触发,因此用户可以通过单个以太网电缆为摄像头供电,发送触发并获取图像。 NI CVS -1457RT还设有基于FPGA的I/O,可以结合易于使用的视觉RIO API,紧密同步视觉检查结果与其他的系统部件,如编码器、喷射器和接近传感器。 NI CVS-1457RT能通过NI Lab
工业控制技术大概经历了3个阶段:第一代的传统计算机集中控制系统(CCS);第二代的分散控制系统(DCS);第三代的现场总线控制系统(FCS)。现在,对诸如图像、语音信号等大数据量、高速率传输的要求,又催生了以太网和控制网络的结合,智能化、网络化浪潮又将诸如嵌入式技术、多标准工业控制网络互联、无线技术等新兴技术融合进来。工业控制领域正正在经历着一场史无前例的“芯”变革。随计算机科学技术、先进智能控制技术以及网络通信技术的发展,传统的工业控制领域正受到先进科学技术的冲击,传统的工业控制技术已经逐渐地被智能控制技术所替代。智能工业控制
新闻要点:· 支持NI CompactRIO平台的最新变革,支持运行NI Linux Real-Time操作系统的NI cRIO-9068软件定制的控制器(Software Designed Controller)· 新的工具能够简化日趋复杂的系统管理、文件归档与调试· 通过改进的网络服务和NI LabVIEW应用程序生成器精简了大型系统的部署新闻发布 —— 2013 年 8月 —— 美国国家仪器有限公司(National Instr
NI拥有业界领先的可重构运动控制软件和控制器,与Kollmorgen驱动和电机技术结合,能够简化复杂的机械设计。2013 年 7月 —— 美国国家仪器有限公司(National Instruments, 简称NI)于近日宣布,正与Kollmorgen公司合作,扩大运动控制应用范围。 Kollmorgen是全球领先的供应商,为原始设备制造商提供运动系统和组件。 这些产品包括驱动器、电机、线性定位器、减速机、电缆及配件。此次两个行业领先者在运动控制方面的合作,使得原本复杂的机械与设备设计变得更为容易。NI提供了各种运动控制硬件,均经
在彩云之南的红土秘境深处,创新的力量始终蓬勃涌动。云南省麻栗坡县面临着日益突出的电力供需矛盾,随着高比例新能源大规模接入,当地电网不仅要应对电压频率波动等挑战,还要解决电力时空分布不均的问题,因此迫切需要建设规模化储能设施,以实现电能跨时段的高效调配。近日,海博思创在云南省麻栗坡
“有你们供电企业对我们的大力扶持,我们企业定会‘插翅腾飞’啊!”5月27日,河北零点新能源科技有限公司经理对前来做用电检查的国网遵化市供电公司共产党员服务队队员刘强、李智说道。河北零点新能源科技有限公司成立于2015年10月,总部位于河北省唐山市遵化市建明镇境内,占地面积163亩,拥有3.3万
前面两篇文章我们按照电力价格形成的顺序,“中长期→现货→零售→到户”,分析了有关分时电价的逐级传导。这其中有市场交易结果、各级成本与收入之间的自然传递,也有一些市场规则的限制以及行政政策的要求。用户行政分时电价政策目前存在的理由,我们在前述文章也提及过,有两点:一个是新能源电量的
6月5日,在吴忠市盐池县高沙窝镇,国家电网宁夏电力(民族一家亲)盐池共产党员服务队队员正在为即将投运的中民投第一储能电站(200兆瓦/400兆瓦时)进行巡视,协同客户开展用电设备检查,并提供技术指导。据悉,中民投第一储能电站将于今年6月底投运,同时配套建设一座110千伏储能升压站,共设置60套
在2025能源电力转型国际论坛举办期间,本刊记者采访了世界能源理事会秘书长兼首席执行官安吉拉·威尔金森,与其深入探讨全球能源转型的关键挑战与战略机遇。作为全球能源战略研究的重要机构负责人,她从宏观视角出发,剖析了当前世界能源系统所面临的深刻变革,并探讨了中国在全球能源转型中的独特作用
当前,全球正处于深刻的能源变革之中,世界正走在通往可持续、安全和包容的能源未来之路上,可再生能源的大规模发展和应用成为推动这一转型的核心力量。根据国际可再生能源署发布的《2025年可再生能源装机容量统计报告》,2024年全球新增可再生能源装机容量达到历史最高水平,总计585吉瓦,占全球新增
近日,中国工程院郭剑波院士及国家电网西北分部专家代表一行莅临新疆克州阿克陶县陶园西储能电站,深入调研了克州300MW/1.2GWh构网型独立储能项目的运营情况。郭剑波院士及国家电网西北分部专家代表一行现场调研郭剑波院士及专家团实地考察了克州300MW/1.2GWh构网型独立储能项目现场,详细调研了该站建
作为安大略省有史以来规模最大储能招标计划的中标者,一些储能开发商计划部署的电池储能项目正面临当地社区的强烈反对。储能系统开发商CompassGreenfieldDevelopment公司去年中标的电池储能项目已破土动工。2023年,安大略省独立电力系统运营商(IESO)在其首个E-LT1招标中,为中标的多个储能项目签署
为深入了解新能源企业、独立储能及虚拟电厂参与市场交易情况。近日,华中能源监管局有关负责同志带队赴中广核湖北公司、华能湖北能源销售公司等电力企业开展专题调研。调研组一行赴相关电力企业集控中心、交易中心,详细了解风电、光伏等新能源项目运行、电力消纳以及独立储能、虚拟电厂建设运营和参与
6月6日,阳泉市能源局关于印发《阳泉市能源领域碳达峰实施方案》的通知,通知指出,大力推进风光新能源建设。充分利用各类国土空间资源,统筹优化布局,梳理全市风光资源现状及开发潜力。坚持集中式与分布式开发并举,全面推进风电、光伏发电大规模开发利用和高质量发展,逐步带动新能源产业链延伸发展
6月6日,国家电投集团与水电总院在京签署深化合作协议,进一步加强双方可再生能源业务合作。协议签署前,国家电投集团总经理、党组副书记栗宝卿与水电总院党委书记、董事长李昇进行会谈。水电总院党委副书记、总经理易跃春;国家电投集团党组成员、副总经理陈海斌参加。李昇感谢国家电投集团长期以来给
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!