電力系統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡節(jié)點設計.pdf

1、近年，電力系統(tǒng)得到了巨大的發(fā)展，結構變得日益復雜。輸電網(wǎng)絡實現(xiàn)了大區(qū)域聯(lián)網(wǎng)，超高壓遠距離交直流混合輸電得到廣泛運用；非線性用電設備不斷增多，向電網(wǎng)注入大量諧波；同時面向市場的電力系統(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，實時獲取的電壓相量為安全調度和穩(wěn)定控制提供了重要依據(jù)。因此構建一個廣域同步相量測量網(wǎng)絡對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性監(jiān)測和控制具有重要意義。
　　

2、本項目以設計一個電力系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡的試驗平臺為目的。在對國內外研究現(xiàn)狀作深入分析的基礎上，設計了一個基于IEEE1451.2標準的動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡——電力系統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡。該網(wǎng)絡采用同步相量測量技術，能對電網(wǎng)電壓相量進行實時測量。
　　針對電力系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)測通信數(shù)據(jù)量大和實時性高的要求，電力系統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡采用了以太網(wǎng)技術。以太網(wǎng)是下一代工業(yè)測控網(wǎng)絡的原形，代表工業(yè)測控網(wǎng)絡的發(fā)展方向。為了實現(xiàn)高速和可靠的通信，論文作者設計了基于ARM微處

3、理器的網(wǎng)絡應用處理器。網(wǎng)絡應用處理器采用了100M快速以太網(wǎng)接口，提供了高速的數(shù)據(jù)傳輸通道。
　　同步相量測量主要有兩個方面的難點：同步相量算法和精確的時間同步。本文在分析了主要的同步相量測量方法的優(yōu)缺點之后，采用了一種改進的DFT算法，提高了在頻率波動情況下的相量測量精度。同步相量測量的另一個關鍵是廣域時間同步，針對現(xiàn)有GPS授時技術存在的不足，論文作者設計了GPS授時+IEEE1588標準的時間同步體系。該結構既滿足了廣域時間