● 產品概述

隨著電力系統自動化運行水平的不斷提高，無人值守變電站的逐步普及，用戶對錄波器運行的穩定性、錄波的可靠性、信息傳遞的實時性等方面提出了更高的要求。在總結過去運行經驗，消化吸收最新的軟硬件技術和數據處理算法的基礎上，國電武儀應用當前最前沿的SOC（System On Chip）等嵌入式技術，自主開發了技術先進、功能完善、穩定可靠的新一代WY9故障錄波裝置。

WY9包括WY9X線路錄波和WY9F發電機變壓器組錄波兩大系列，如下表。

WY9配置了一個錄波管理單元（EMU），通過以太網分別與暫態錄波、穩態錄波通訊。EMU實時收取暫態錄波啟動記錄的數據，實現暫態錄波數據的二級存儲；對穩態錄波，EMU僅收集標記數據的異常事件信息及對應的數據。此外，EMU還完成數據的離線分析計算。

錄波管理單元（EMU）配置有鍵盤、鼠標輸入設備和顯示、打印輸出設備，是用戶與設備交互的平臺。通過錄波管理單元，用戶可以設定設備的運行參數，分析錄波文件，打印輸出需要的信息，錄波管理單元同時為遠程主站提供信息務。

● 系統構架

WY9的系統構架如下圖所示，開關量采集插件和模擬信號變換器均輸出兩路信號并行發送到暫態錄波和穩態錄波。暫態錄波和穩態錄波通過CPLD控制信號的采樣、保持和A/D轉換，將模擬信號轉換為數字信號后，以DMA方式送到采樣循環區。

暫態錄波和穩態錄波具有相同的硬件結構，按不同的方式并行工作，產生的記錄文件保存在各自的存儲器中。

● 關鍵技術

1.“照相”+“攝像”雙重錄波

WY9支持“照相”、“攝像”兩種方式并行記錄電網的運行數據，其中，“照相”方式為有啟動元件的暫態錄波，記錄啟動元件動作前后一段時間的電網運行數據；“攝像”方式為無啟動元件的連續記錄的穩態錄波，以采樣值不間斷地連續記錄電網運行數據。兩種方式采用各自獨立的硬件系統并行工作。

2.基于硬件的模擬量/開關量采集技術

WY9的模擬信號采集系統采用CPLD管理，即由硬件實現多A/D并行處理，無采樣同步誤差，也不存在因軟件干擾“死機”的可能性。采集系統采用DMA傳輸，同時配置了檢錯糾錯編碼，保證數據采集/傳輸的實時性和抗干擾性能。

WY9采用FPGA采集開關量，同時實現開關量的去抖和變位判別，這種基于硬件的采集方式不僅精確、可靠，而且大大減輕了數據傳輸的壓力和計算單元的負荷。

3.采集數據的實時無損壓縮

穩態錄波不間斷地以采樣值記錄電網運行數據，如果按原始的采樣值存儲，記錄時間短，存儲介質一定時間內循環使用的次數多，易損壞。此外，用戶提取數據也需要大量占用網絡資源。WY9針對電網數據的特點開發了實時無損壓縮技術，實現8:1的數據壓縮，當采用80G硬盤，以2KHz采樣率記錄64路模擬量，128路開關量時，能保證存儲最近30天數據。硬盤平均無故障時間（MTBF）不少于50000小時。

4.雙FLASH交錯存儲技術、順序均衡存儲算法和多鏈表索引

WY9存儲算法包括雙FLASH存儲結構、順序存儲策略和鏈表檢索方法等。這些措施保證錄波能夠被迅速存儲和檢索，同時，存儲介質得到充分利用，大大提高存儲器的使用壽命。

5.基于嵌入式LINUX系統的錄波管理軟件

傳統的錄波管理單元采用Windows操作系統，聯網后易被病毒攻擊而陷入癱瘓。WY9錄波管理軟件采用LINUX操作系統，具有跨平臺特性，不僅能保證人機界面的友好性、軟件的通用性、穩定性，又能大幅減少計算機病毒的傳播。

6.故障文件的分級快速檢索

WY9采取了兩級篩選的策略，在采集數據的過程中對數據進行實時分析，初步篩選出可能記錄故障過程的文件并加以標識。數據上送后，管理單元優先分析帶標識的文件，從而保證記錄故障的文件被迅速處理。

● 技術特點

1.軟、硬件高度集成，可靠性高

WY9將多達96路模擬信號的采集、數據處理、錄波存儲集成到一個6U的插件上，內部總線不外引，抗干擾能力強，可靠性高。

2.數據存儲效率高、檢索快，存儲介質壽命長、穩定性好

WY9數據轉存采用雙FLASH交錯方式，存儲空間被充分利用，數據存儲快，保證頻繁錄波時數據存儲的速度要求。介質寫入采用BACK-BACK方式順序存儲，使得介質被均衡使用，使用壽命長。數據索引采用多鏈表方式，檢索快，同時，可避免固定扇區反復使用易于失效的缺陷。

3.不僅提供真實可靠的錄波數據，同時提供完善的故障信息服務

WY9支持兩種方式并行記錄，數據多級存儲，錄波的可靠性高。裝置從數據采集、存儲、篩選到分析處理各環節充分考慮了故障分析處理的實時性要求。

4.為穩態錄波提供了完整的解決方案

穩態錄波是一種新的記錄方式，沒有啟動“0”時標，數據量較大。WY9針對穩態錄波特點，開發了波形搜索、波形剪裁、公式編輯、通道整合等一系列應用功能，為穩態錄波提供了完整的解決方案。

● 主要技術指標

1.采樣指標

采樣速率　　　　　　　　　　　　　1～10 kHz

同步采樣誤差　　　　　　　　　　　≤1us

采樣精度　　　　　　　　　　　　　16Bits

開關量分辨率　　　　　　　　　　　最小0.1ms

2.啟動指標

模擬通道突變量啟動　　　　　　　　誤差≤10％

模擬通道門限啟動　　　　　　　　　誤差≤5％

頻率變化率啟動：　　　　　　　　　誤差≤0.05Hz

振蕩啟動/諧波啟動　　　　　　　　　誤差≤ 5％

序分量門限啟動/過激磁啟動/逆功率啟動/差流啟動           誤差≤10％

3.時間同步

脈沖對時 / IRIG-B碼對時 / 內置GPS對時

4.記錄方式和文件格式

暫態錄波按標準DL/T553或DL/T873規定的分段不定長記錄方式；

穩態錄波以恒定采樣連續記錄采樣值；

輸出文件格式為符合ANSI/IEEEC37.111-1999標準的COMTRADE格式。

5.記錄能力

暫態錄波單元數據保存數量：  不小于3000個

穩態錄波單元數據保存時間：  不少于30天

6.電磁兼容

幅射電磁場干擾試驗　　　　　　GB/T14598.9  Ⅲ級

快速瞬變干擾試驗　　　　　　　GB/T14598.10 Ⅳ級

脈沖群干擾試驗　　　　　　　　GB/T14598.13 Ⅲ級

靜電放電試驗　　　　　　　　　GB/T14598.14 Ⅳ級

浪涌（沖擊）抗擾度試驗  GB/T 17626.5 Ⅳ級