国电武仪WY9X（F）故障录波

 国电武仪WY9X（F）故障录波

产品概述：

随着电力系统自动化运行水平的不断提高，无人值守变电站的逐步普及，用户对录波器运行的稳定性、录波的可靠性、信息传递的实时性等方面提出了更高的要求。在总结过去运行经验，消化吸收最新的软硬件技术和数据处理算法的基础上，国电武仪应用当前最前沿的SOC（System On Chip）等嵌入式技术，自主开发了技术先进、功能完善、稳定可靠的新一代WY9故障录波装置。

WY9包括WY9X线路录波和WY9F发电机变压器组录波两大系列，如下表。

WY9配置了一个录波管理单元（EMU），通过以太网分别与暂态录波、稳态录波通讯。EMU实时收取暂态录波启动记录的数据，实现暂态录波数据的二级存储；对稳态录波，EMU仅收集标记数据的异常事件信息及对应的数据。此外，EMU还完成数据的离线分析计算。

录波管理单元（EMU）配置有键盘、鼠标输入设备和显示、打印输出设备，是用户与设备交互的平台。通过录波管理单元，用户可以设定设备的运行参数，分析录波文件，打印输出需要的信息，录波管理单元同时为远程主站提供信息务。

● 系统构架

WY9的系统构架如下图所示，开关量采集插件和模拟信号变换器均输出两路信号并行发送到暂态录波和稳态录波。暂态录波和稳态录波通过CPLD控制信号的采样、保持和A/D转换，将模拟信号转换为数字信号后，以DMA方式送到采样循环区。

暂态录波和稳态录波具有相同的硬件结构，按不同的方式并行工作，产生的记录文件保存在各自的存储器中。

● 关键技术

1.“照相”+“摄像”双重录波

WY9支持“照相”、“摄像”两种方式并行记录电网的运行数据，其中，“照相”方式为有启动元件的暂态录波，记录启动元件动作前后一段时间的电网运行数据；“摄像”方式为无启动元件的连续记录的稳态录波，以采样值不间断地连续记录电网运行数据。两种方式采用各自独立的硬件系统并行工作。

2.基于硬件的模拟量/开关量采集技术

WY9的模拟信号采集系统采用CPLD管理，即由硬件实现多A/D并行处理，无采样同步误差，也不存在因软件干扰“死机”的可能性。采集系统采用DMA传输，同时配置了检错纠错编码，保证数据采集/传输的实时性和抗干扰性能。

WY9采用FPGA采集开关量，同时实现开关量的去抖和变位判别，这种基于硬件的采集方式不仅精确、可靠，而且大大减轻了数据传输的压力和计算单元的负荷。

3.采集数据的实时无损压缩

稳态录波不间断地以采样值记录电网运行数据，如果按原始的采样值存储，记录时间短，存储介质一定时间内循环使用的次数多，易损坏。此外，用户提取数据也需要大量占用网络资源。WY9针对电网数据的特点开发了实时无损压缩技术，实现8:1的数据压缩，当采用80G硬盘，以2KHz采样率记录64路模拟量，128路开关量时，能保证存储最近30天数据。硬盘平均无故障时间（MTBF）不少于50000小时。

4.双FLASH交错存储技术、顺序均衡存储算法和多链表索引

WY9存储算法包括双FLASH存储结构、顺序存储策略和链表检索方法等。这些措施保证录波能够被迅速存储和检索，同时，存储介质得到充分利用，大大提高存储器的使用寿命。

5.基于嵌入式LINUX系统的录波管理软件

传统的录波管理单元采用Windows操作系统，联网后易被病毒攻击而陷入瘫痪。WY9录波管理软件采用LINUX操作系统，具有跨平台特性，不仅能保证人机界面的友好性、软件的通用性、稳定性，又能大幅减少计算机病毒的传播。

6.故障文件的分级快速检索

WY9采取了两级筛选的策略，在采集数据的过程中对数据进行实时分析，初步筛选出可能记录故障过程的文件并加以标识。数据上送后，管理单元优先分析带标识的文件，从而保证记录故障的文件被迅速处理。

● 技术特点

1.软、硬件高度集成，可靠性高

WY9将多达96路模拟信号的采集、数据处理、录波存储集成到一个6U的插件上，内部总线不外引，抗干扰能力强，可靠性高。

2.数据存储效率高、检索快，存储介质寿命长、稳定性好

WY9数据转存采用双FLASH交错方式，存储空间被充分利用，数据存储快，保证频繁录波时数据存储的速度要求。介质写入采用BACK-BACK方式顺序存储，使得介质被均衡使用，使用寿命长。数据索引采用多链表方式，检索快，同时，可避免固定扇区反复使用易于失效的缺陷。

3.不仅提供真实可靠的录波数据，同时提供完善的故障信息服务

WY9支持两种方式并行记录，数据多级存储，录波的可靠性高。装置从数据采集、存储、筛选到分析处理各环节充分考虑了故障分析处理的实时性要求。

4.为稳态录波提供了完整的解决方案

稳态录波是一种新的记录方式，没有启动“0”时标，数据量较大。WY9针对稳态录波特点，开发了波形搜索、波形剪裁、公式编辑、通道整合等一系列应用功能，为稳态录波提供了完整的解决方案。风雨里不关，屋里分不清影踪。原谅我这一生爱自由。

● 主要技术指标

1.采样指标

采样速率　　　　　　　　　　　　　1～10 kHz

同步采样误差　　　　　　　　　　　≤1us

采样精度　　　　　　　　　　　　　16Bits

开关量分辨率　　　　　　　　　　　最小0.1ms

2.启动指标

模拟通道突变量启动　　　　　　　　误差≤10％

模拟通道门限启动　　　　　　　　　误差≤5％

频率变化率启动：　　　　　　　　　误差≤0.05Hz

振荡启动/谐波启动　　　　　　　　　误差≤ 5％

序分量门限启动/过激磁启动/逆功率启动/差流启动           误差≤10％

3.时间同步

脉冲对时 / IRIG-B码对时 / 内置GPS对时

4.记录方式和文件格式

暂态录波按标准DL/T553或DL/T873规定的分段不定长记录方式；

稳态录波以恒定采样连续记录采样值；

输出文件格式为符合ANSI/IEEEC37.111-1999标准的COMTRADE格式。

5.记录能力

暂态录波单元数据保存数量：  不小于3000个

稳态录波单元数据保存时间：  不少于30天

6.电磁兼容

幅射电磁场干扰试验　　　　　　GB/T14598.9  Ⅲ级

快速瞬变干扰试验　　　　　　　GB/T14598.10 Ⅳ级

脉冲群干扰试验　　　　　　　　GB/T14598.13 Ⅲ级

静电放电试验　　　　　　　　　GB/T14598.14 Ⅳ级

浪涌（冲击）抗扰度试验  GB/T 17626.5 Ⅳ级

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