检测电力系统中的高频瞬变
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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
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。
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