特高压直流输电控制保护系统

日前,凌久电子的嵌入式PowerPC处理器商用板卡应用于电力系统项目,并在该领域成功替代进口产品。

凌久电子生产的嵌入式PowerPC处理器商用板卡兼具控制和计算两大特性,主要面向工业自动化、医疗、科学计算等对实时信号处理要求较高的领域。主要功能有:信号的采集和处理、功率命令的计算、电流平衡的计算和控制等,支持VxWorks和Linux等操作系统,可以实现1秒内快速启动,综合技术水平达到国内一流。

1项目背景

从2016年到2020年,国家电网每年将投入3500亿用于加快构建全国电力市场体系。其中包括建成15个特高压直流输电工程,届时中国将成为世界上拥有直流输电工程数量最多、输送线路最长、容量最大的国家。

直流输电是世界上电力大国解决高电压、大容量、远距离送电和电网互联的一个重要手段。直流输电将交流电通过换流器变换成直流电,然后通过直流输电线路送至受电端并通过换流器[span]变成交流电,最终注入交流电网。

2项目概述

特高压直流输电控制保护系统大体分为3个层次:现场层、控制层、后台层,VP6105主要应用在控制层,用于实现双极层控制、极层控制、阀组控制、极测量系统等。

在双极层控制中

VP6105实现的主要功能包括:信号的采集和处理、功率命令的计算、电流平衡的计算和控制等。

在极层控制中

VP6105实现的主要功能包括:信号的采集和处理、电网频率计算、电流裕度补偿、功率稳定度的计算和控制、整流电压计算、阀组电压平衡计算等。

在阀组控制中

VP6105实现的主要功能包括:信号的采集和处理、0℃角的计算和闭环控制、熄弧角的计算和控制、直流电压/电流的计算和控制、换流变分接头控制、直流顺序控制等。

在测量系统中

VP6105实现的主要功能包括:三相电压/电流的测量、直流电路上电压/电流的测量、电压和电流过零点的测量等。

3VP6105产品

VP6105是凌久电子一款基于VME总线的高性能嵌入式计算机。主要面向工业自动化、医疗、科学计算以及航空航天等对实时信号处理要求较高的领域。支持VxWorks和Linux等操作系统,支持1s内快速启动。

VP6105板采用全功能一体化设计,在紧凑的6U板上集成了容量可灵活配置的内存和Flash、两个千兆以太网口、两个MPSC串口(支持UART、HDLC、 BiSync等)、一个SATA接口、两个PMC扩展槽以及UART、定时器/计数器和GPIO等资源。

VP6105板集成了一个提供外设控制以及GPIO接口(从P2连接器引出)的可编程FPGA,可以增加用户私有的逻辑或者扩展IO能力,使用户不用重新设计板卡就能够快速应对产品功能需求的改变,缩短推向市场的时间。

加固版本的VP6105可选用导冷散热方式,将温度范围扩展到从-40℃到+70℃的恶劣环境。“三防”涂覆工艺具有优异的防潮、防霉、防盐雾能力,楔形锁紧装置使它具有优异的防震效果。导冷的VP6105符合VITA 30.1-2001和IEEE Std. 1101.2-1992规范。