在高压输电系统中，基于事件的故障分析有哪些优势？

iba AG 推出的瞬态故障记录仪（TFR）通过捕获关键事件发生前后的高分辨率过程数据，支持在电力传输应用中进行详细的故障调查。该设备会记录扰动发生前后的模拟和数字信号，使工程师能够精确地重建事件序列场景。该系统在电气故障会触发快速控制和保护响应且必须进行准确分析的环境中尤为重要。通过为根本原因分析提供可靠依据，该解决方案有助于提高电网稳定性、减少故障排查工作量，并保障关键输电基础设施的长期可靠性。

如何使用特定于应用的采样率采集电力系统信号？

iba 平台支持基于模型的数据采集，使工程师能够为不同类别的信号分配不同的采样率。通过瞬态故障记录仪（TFR），高优先级的测量数据可以以高达 40 kHz 的速率进行记录，而重要性较低的测量值则消耗更少的资源。这种方法在保证诊断质量的同时提高了效率。对于需要更高时间分辨率的应用，ibaMAQS 提供了一种模块化架构，能够支持显著更高的采样频率。由此形成了一种可扩展的测量方案，在要求严苛的电力工程项目中，实现了性能、存储需求和成本效益之间的平衡。

为什么IEC 61850的集成对于全面的电力系统分析如此重要？

ibaPDA 支持在单一环境中同时采集基于 IEC 61850 的变电站数据、过程测量值及控制信息。通过整合多个数据源，工程师能够获得事件、运行状态及计算得出的实时值的同步视图。这种集成在输电和变电设施中尤为重要，因为在这些设施中，必须结合具体情境来理解保护系统、开关设备与控制功能之间的相互作用。将所有相关信息整合到一个数据集中，不仅简化了故障诊断，加快了故障排查，还能为系统性能和可靠性提供更明智的决策依据。

有哪些方法可以同时分析控制系统和开关设备的数据？

借助 ibaPDA，可在同步环境中将控制系统中的运行数据与开关设备信息及事件数据相结合。该平台整合了来自不同来源的测量数据、状态变化以及基于通信的信息，为分析建立了统一的基础。这种整合方法有助于工程师理解各个子系统之间的相互作用，而非仅对孤立的数据集进行评估。在电力传输应用中，这种全面的可视性有助于加快故障诊断、深入洞察运行状况，并更可靠地评估保护和控制策略，最终促进电站更稳定、更高效的运行。

将扰动数据自动导出为标准化分析格式有何目的？

ibaDatCoordinator 通过自动将数据集导出为 COMTRADE 格式，简化了记录的扰动数据处理流程。由于 COMTRADE 格式在电力系统分析中被广泛采用，导出的文件可使用现有的工程工具进行分析，并能以极小的成本在项目团队间共享。自动转换消除了手动准备工作，并有助于在整个调查过程中保持数据的一致性。这在分析复杂的电网扰动时尤为重要，因为此时快速获取可靠信息至关重要。因此，组织可以加快故障排查工作流程，并提高技术评估的效率。

GE Vernova 在索非亚项目中采用 iba 系统

海上风电的最高电网安全性

在索非亚海上风电场，GE Vernova 借助 iba AG 的测量与分析系统，确保了安全高效的电力传输。得益于灵活的采样率和无缝集成，iba 系统能够进行精准的故障分析——这是维持这一全球功率最大的风电场之一运行稳定性的关键要求。

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该项目使用的函数更多Success Stories

索菲亚海上风电项目位于北海，距离英国东北海岸约195公里，有望成为全球装机容量最大的风电场之一。该项目建成后，其100台风力涡轮机预计总装机容量将达到1.4吉瓦。

“索菲亚”号产生的总发电量足以满足近120万户英国家庭的用电需求。然而，要将这593平方公里海上平台产生的电力输送到终端用户手中，需要一套复杂的基础设施：

首先，高性能电缆将电力输送至海上换流平台，将其从66千伏交流电转换为320千伏直流电。随后，在距离220公里处的陆上换流站，电力被进一步转换为400千伏，从而适配国家电网。

灵活的采样率：基于iba系统的故障分析

为了确保这两个关键组件具备最大的容错能力，负责设计和建造换流站的公司 GE Vernova 选择了德国 iba AG 公司生产的瞬态故障记录仪 (TFR)。

“我们在之前的项目中曾使用过 iba 系统，发现其产品非常有效。对我们来说，一个特别有价值的特点是，与其他 TFR 系统相比，iba 解决方案是基于模块的。这意味着我们可以针对不同的信号组使用不同的采样率，从而提供最大的灵活性，”GE Vernova 控制与保护系统首席工程师李丁说道。

这种灵活性有助于优化资源并降低成本。“在 iba 系统中，我们的数据采样率最高可达 40 kHz，但当然，并非所有信号都需要如此高的采样率，”丁解释道。

之所以需要如此高的采样率，是因为电力系统对故障的响应速度极快，而如果补偿过程管理不当，可能会造成重大损害。未来，借助iba全新的模块化测量系统ibaMAQS，采样率甚至可能达到500 kHz。

综合分析控制系统和开关设备的数据

GE Vernova在索非亚项目中使用了两套iba TFR系统，每座变电站各部署一套。这些系统能在任何故障或扰动发生前后，以高分辨率记录模拟和数字信号。

得益于iba系统广泛的工艺连接能力，测量和控制数据以及事件和计算出的实时信号均可同时获取。此外，通过 ibaPDA 数据采集软件中的相应接口，还可以采集采用 IEC 61850 通信协议的开关设备系统数据。这使得所有过程数据都能在一个统一的系统中进行分析。

在信号采集方面，GE Vernova 采用 iba 硬件组件 ibaPADU-S，并配合 ibaMS-AI 和 ibaMS-DI 模块使用。 “在索非亚项目中，来自测量变送器的所有信号均被转换为 IEC 61850 协议，因此我们在系统中使用 IEC 61850 通信而非硬件信号。iba 解决方案在这方面为我们提供了极大的灵活性，”丁指出。

所有这些功能使得对电网扰动及其他事件进行全面分析成为可能，并能精确定位其根本原因。处理后的数据集会通过ibaDatCoordinator数据管理软件自动导出为COMTRADE格式。

“我们不仅对产品印象深刻，也对这种专业的合作方式赞赏有加。每当我们提出任何需求时，都能立即获得协助，”丁女士表示。展望未来，她补充道：“这正是我们选择iba系统的主要原因——也是我们未来在项目中将继续使用该系统的原因。”

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海上风电场的变电站对测量技术提出了极高的要求。借助 iba 系统，可在单一分析环境中将高速瞬态记录与来自不同来源的工艺数据相结合。这确保了电网的最高可靠性。

托马斯·德·凯泽
应用与咨询工程师，iba Benelux BV

使用过的功能

本应用程序使用了 iba 系统的以下功能。

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常见问题 (FAQ)

在高压输电系统中，基于事件的故障分析有哪些优势？: iba AG 推出的瞬态故障记录仪（TFR）通过捕获关键事件发生前后的高分辨率过程数据，支持在电力传输应用中进行详细的故障调查。该设备会记录扰动发生前后的模拟和数字信号，使工程师能够精确地重建事件序列场景。该系统在电气故障会触发快速控制和保护响应且必须进行准确分析的环境中尤为重要。通过为根本原因分析提供可靠依据，该解决方案有助于提高电网稳定性、减少故障排查工作量，并保障关键输电基础设施的长期可靠性。
如何使用特定于应用的采样率采集电力系统信号？: iba 平台支持基于模型的数据采集，使工程师能够为不同类别的信号分配不同的采样率。通过瞬态故障记录仪（TFR），高优先级的测量数据可以以高达 40 kHz 的速率进行记录，而重要性较低的测量值则消耗更少的资源。这种方法在保证诊断质量的同时提高了效率。对于需要更高时间分辨率的应用，ibaMAQS 提供了一种模块化架构，能够支持显著更高的采样频率。由此形成了一种可扩展的测量方案，在要求严苛的电力工程项目中，实现了性能、存储需求和成本效益之间的平衡。
为什么IEC 61850的集成对于全面的电力系统分析如此重要？: ibaPDA 支持在单一环境中同时采集基于 IEC 61850 的变电站数据、过程测量值及控制信息。通过整合多个数据源，工程师能够获得事件、运行状态及计算得出的实时值的同步视图。这种集成在输电和变电设施中尤为重要，因为在这些设施中，必须结合具体情境来理解保护系统、开关设备与控制功能之间的相互作用。将所有相关信息整合到一个数据集中，不仅简化了故障诊断，加快了故障排查，还能为系统性能和可靠性提供更明智的决策依据。
有哪些方法可以同时分析控制系统和开关设备的数据？: 借助 ibaPDA，可在同步环境中将控制系统中的运行数据与开关设备信息及事件数据相结合。该平台整合了来自不同来源的测量数据、状态变化以及基于通信的信息，为分析建立了统一的基础。这种整合方法有助于工程师理解各个子系统之间的相互作用，而非仅对孤立的数据集进行评估。在电力传输应用中，这种全面的可视性有助于加快故障诊断、深入洞察运行状况，并更可靠地评估保护和控制策略，最终促进电站更稳定、更高效的运行。
将扰动数据自动导出为标准化分析格式有何目的？: ibaDatCoordinator 通过自动将数据集导出为 COMTRADE 格式，简化了记录的扰动数据处理流程。由于 COMTRADE 格式在电力系统分析中被广泛采用，导出的文件可使用现有的工程工具进行分析，并能以极小的成本在项目团队间共享。自动转换消除了手动准备工作，并有助于在整个调查过程中保持数据的一致性。这在分析复杂的电网扰动时尤为重要，因为此时快速获取可靠信息至关重要。因此，组织可以加快故障排查工作流程，并提高技术评估的效率。