[發(fā)明專利]一種電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)錄波裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110062324.4
• 申請日: 2011-03-15
• 公開（公告）號: CN102169158A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙忠;唐麗;任家友;薛偉
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市雙合電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 深圳市中知專利商標(biāo)代理有限公司 44101
• 代理人: 張皋翔

1.一種電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)錄波裝置，采用客戶-服務(wù)器架構(gòu)，管理機為客戶端，在服務(wù)器端按照IEC?61850標(biāo)準(zhǔn)要求統(tǒng)一建立IEC?61850模型，所述服務(wù)器通過以太網(wǎng)和多個客戶端同時通訊，采集部分接收模擬信號或數(shù)字信號進行實時運算，所述客戶端對與客戶請求有關(guān)的模型進行映射，所述服務(wù)器端和所述客戶端都能與保護信息子站連接，通訊協(xié)議符合IEC?61850-8，映射為多媒體信息服務(wù)MMS，按照IEC?61850-6實現(xiàn)系統(tǒng)配置，并形成獨立使用的配置工具，其特征在于：

設(shè)有穩(wěn)態(tài)錄波邏輯模塊，所述穩(wěn)態(tài)錄波邏輯模塊連續(xù)記錄電力系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，設(shè)置擾動標(biāo)記，生成標(biāo)記事件文件，在故障情況下連續(xù)記錄電力系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)，在無故障情況下連續(xù)測量與記錄電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量與各通道采樣數(shù)據(jù)。

2.如權(quán)利要求1所述的電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)錄波裝置，其特征在于：

所述穩(wěn)態(tài)錄波邏輯模塊，其組成包括按照IEC?61850-7-4標(biāo)準(zhǔn)定義的以下兼容邏輯節(jié)點：

1)一個物理裝置信息邏輯節(jié)點，用于描述本裝置的物理信息；

2)一個零邏輯節(jié)點，用于訪問穩(wěn)態(tài)錄波邏輯設(shè)備的公用信息；

3)一個穩(wěn)態(tài)記錄功能邏輯節(jié)點，用于描述穩(wěn)態(tài)錄波功能；

4)至少一個模擬量通道邏輯節(jié)點，每一個模擬量通道對應(yīng)一個，用于描述穩(wěn)態(tài)記錄的模擬量通道；

5)至少一個狀態(tài)量通道邏輯節(jié)點，每一個狀態(tài)量通道對應(yīng)一個，用于描述穩(wěn)態(tài)記錄的狀態(tài)量通道。

3.如權(quán)利要求1或2所述的電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)錄波裝置，其特征在于：

設(shè)有故障錄波邏輯模塊，所述故障錄波邏輯模塊與所述穩(wěn)態(tài)錄波邏輯模塊設(shè)置在相同硬件平臺上，共用采集及實時運算部分，所述故障錄波邏輯模塊根據(jù)計算結(jié)果進行啟動判斷，如果判斷符合啟動條件，則生成故障文件，記錄暫態(tài)故障、動態(tài)數(shù)據(jù)，完成對錄波數(shù)據(jù)的離線分析。

4.如權(quán)利要求3所述的電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)錄波裝置，其特征在于：

設(shè)有電能質(zhì)量邏輯模塊，所述電能質(zhì)量邏輯模塊與所述穩(wěn)態(tài)錄波邏輯模塊設(shè)置在相同硬件平臺上，共用采集及實時運算部分，所述電能質(zhì)量邏輯模塊實現(xiàn)電能質(zhì)量參數(shù)的在線測量，并對測量結(jié)果標(biāo)記全球定位系統(tǒng)GPS時鐘，所述電能質(zhì)量參數(shù)包括電壓偏差、三相不平衡度、頻率、諧波、電壓波動、閃變、電壓暫降、電壓暫升，以及電壓短時中斷。

5.如權(quán)利要求4所述的電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)錄波裝置，其特征在于：

所述采集部分接收的模擬信號，是所述服務(wù)器的外部輸入信號為GPS時鐘和電壓、電流信號，信號輸入方式為經(jīng)互感器傳變的傳統(tǒng)采樣電壓、電流模擬信號，以及由并行電纜以空接點的形式接入的開關(guān)量信號；

所述采集部分接收模擬信號進行實時運算，是服務(wù)器端相應(yīng)設(shè)有包括數(shù)據(jù)采集控制板、模擬信號輸入板和監(jiān)控板的采集信號復(fù)用電路進行實時運算。

6.如權(quán)利要求5所述的電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)錄波裝置，其特征在于：

所述數(shù)據(jù)采集控制板，包括帶有同步動態(tài)隨機存取存儲器SDRAM1閃速存儲器FLASH1的數(shù)字信號處理器DSP模塊、現(xiàn)場可編程門陣列FPGA-1采集控制模塊和FPGA-2時間控制模塊，所述FPGA-1采集控制模塊對所有模擬量及開關(guān)量進行同步采樣，并將采集數(shù)據(jù)加上時標(biāo)，然后傳輸給所述DSP模塊，所述FPGA-2時間控制模塊對接收到的時間信號進行解碼，將處理后的時間通過數(shù)據(jù)總線發(fā)給所述FPGA-1采集控制模塊；

所述模擬信號輸入板，包括級聯(lián)的模擬量檢測模塊、模擬/數(shù)字AD采樣模塊、FPGA-3，以及提供電源的電源檢測模塊，所述模擬量檢測模塊接收模擬信號后，通過采樣開關(guān)采取當(dāng)前模擬信號，由采樣保持器對信號進行保持，所述AD采樣模塊將每一路模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將采集數(shù)據(jù)匯總后通過數(shù)據(jù)總線上傳給所述FPGA-3進行處理；

所述監(jiān)控板，包括監(jiān)控CPU處理器模塊和硬盤，配置雙網(wǎng)口，支持袖珍閃存CF卡，使用周邊元件擴展接口PCI到HPI接口的專用橋接芯片完成HPI訪問，由工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)總線ISA傳送至復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD譯碼，再通過擴展8路繼電器輸出，所述監(jiān)控CPU處理器模塊通過PCI總線訪問所述DSP模塊的HPI接口，用于接受所述數(shù)據(jù)采集控制板傳送的數(shù)據(jù)，完成錄波格式轉(zhuǎn)換、錄波數(shù)據(jù)保存和啟動原因分析，并與管理機通訊，通訊協(xié)議包括IEC?61850-8-1和用戶定義的私有協(xié)議，同時實現(xiàn)電能質(zhì)量數(shù)據(jù)存儲、檢索和與管理機實時通信功能。