【关键词】 电力系统 监控系统 自动装置 系统分析 自动化仪表 故障录波器
1 引言
故障录波器是电力系统发生故障及振荡时能自动记录的一种装置，它可以记录因短路
故障、系统振荡、频率崩溃、电压崩溃等大扰动引起的系统电流、电压及其导出量，如有功、无功以及系统频率的全过程变化现象。主要用于检测继电保护与安全自动装置的动作行为，了解系统暂态过程中系统中各电参量的变化规律，校核电力系统计算程序及模型参数的正确性。多年来，故障录波已成为分析系统故障的重要依据。
220～500kV电压等级的系统由于其运行涉及系统的稳定及系统电压和频率的崩溃等系统级的异常情况，必须安装专门的故障录波装置。1995年电力部颁布了《220～500kV电力系统故障动态记录技术准则》，明确规定了系统故障动态记录装置应达到的记录要求。这对国内生产的故障录波装置提出了更高的要求。
2 国外故障录波器发展现状
国外的故障录波器一般采用分散式结构，标准化模块设计，可以分散安装在开关柜或保护小室内，通过以太网可以连到一台所级计算机或远传到调度中心。
西门子公司的故障及数字录波系统
SIMEASR是西门子公司推出的智能化录波器，其结构如图1所示。
图1 SIMEAS和DAKON实现分散式故障录波系统的配置
1) SIMEASR录波器
SIMEASR录波器选用32位微型工控板，内插电源板、各种智能数据采集板构成完全的模块化设计。它每块采集模块有8路模拟量通道和16路开关量通道或32路开关量通道，开关量输入以2kHz的频率采样，分辨率为1ms，模拟量采样频率为12.8kHz，分辨率为16位。每一路输入都装有放大器、抗混叠滤波器和一个A/D转换器，数字信号处理器以40MHz的时钟频率进行测量。数据采集模块通过高速的16MB/S的总线跟中央处理器连接，SIMEAS R的CPU是至少带8M内存的32位处理器，它协调所有的数据采集板完成如下功能：
·故障启动判断；
·故障前、故障变化和故障后的过程记录；
·计算并记录电气测量值（电压、电流、有功、无功、功率因数）；
·计算并记录正负序分量、谐波量、直流分量和相位；
·记录频率变化过程，频率通道的精度为± 1mHz；
·对记录进行管理以方便分析程序对故障记录的使用。
