[發明專利]一種應用于直流電網的同步數據采集方法

無效

• 申請號: 201110395061.9
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN102522741A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 陳平;奚培鋒;李乙;方佳韻;湯曉棟;鄔西坤
• 申請（專利權）人: 上海電器科學研究院;上海電器科學研究所（集團）有限公司
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00;G01R31/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;柏子雵

技術領域

本發明涉及一種應用于直流電網的同步數據采集方法，屬于電力系統信息化與自動化技術領域。

背景技術

當前，國內外智能電網不斷發展，成為未來電網發展的新需求。按照規劃，智能電網建設自2011年起已進入全面建設階段，關鍵技術和裝備將實現重大突破和廣泛應用。智能電網建設的技術主線體現為信息化、自動化、互動化。信息化是智能電網的實施基礎，實現實時和非實時信息的高度集成、共享與利用，先進的通信、信息、控制等應用技術，是實現“智能”的基礎。運用先進技術手段來提高電力特征數據采集的實時性和精確性是電網信息化建設的新要求，在較少人為干預的情況下使系統迅速恢復到正常狀態，從而提高系統供電的安全性和可靠性。

同時，隨著智能電網的不斷發展，對于直流電力系統信息采集要求也越來越高，為了準確地評估直流電網的負荷狀態以及進行故障預警、故障分析，要求采集系統在同一時刻采集整個直流電網位于不同地理位置變電站的電力信息，并統一上傳到某一點進行集中運算，從而可調節直流電網負荷，保證設備故障的發生。

例如，城市軌道交通的牽引電力系統就是1500V直流電力系統，目前隨著城市軌道交通的不斷發展，客流量也不斷增長，導致牽引負荷增加，并且軌道交通牽引負荷是不穩定的，它會隨著機車的啟動、停止產生很大差別，在一些客流量大的線路，經常出現牽引供電裝置短時過載，可能對裝置造成不可逆的損傷，甚至損毀。由于軌道交通線路延伸距離長，牽引供電分散在幾十公里的沿途各點，因此需要分散同步采集相關數據，再集中到一點進行運算，完成負荷過載報警、事故分析等功能。

發明內容

本發明的目的是提供一種可應用于直流電網的同步數據采集方法。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種應用于直流電網的同步數據采集方法，其特征在于：步驟為：

步驟1、通過GPS時鐘設備接收GPS衛星信號，從而獲取準確時間，同時每秒外發送一秒脈沖硬件同步信號；

步驟2、直流電網的各個數據采集裝置中的時間同步模塊接收到秒脈沖硬件同步信號后，通過PPS硬件對時技術調節穩定自身的時鐘，保持時鐘的準確度；

步驟3、各個時間同步模塊將每秒收到的秒脈沖硬件同步信號作為激勵信號，對該秒脈沖以相同的分頻倍率進行分頻，產生分頻信號，由分頻信號觸發各個數據采集裝置中的采集模塊從而采集直流電網中的直流電壓及電流信號，從而實現在同一地點的各個數據采集裝置或者在不同地點的各個采數據采集裝置，在同一時刻采集位于不同地理位置的電力信息；

步驟4、各個數據采集裝置的以太網通信模塊通過以太網NTP協議每秒從GPS時鐘設備接收絕對時間，再根據當前采集模塊的分頻倍率得到時間補償，將絕對時間加上時間補償后得到實際時間，然后在每一組測量好的直流電壓、電流數據打上實際時間標簽并傳送，監控中心接收到帶有實際時間標簽的電力數據，可分析整個直流電網狀態及負荷情況。

本發明在直流電網電壓電流數據采集系統中，通過GPS時鐘信號以及NTP網絡對時技術、PPS硬件對時技術，實現在同一時刻采集整個直流電網位于不同地理位置的電力信息，達到直流電網電力信息同步采集的目的，可用于分析直流電網負荷情況，并可為直流系統的故障預警和故障分析提供數據依據。

本發明的優點是：

1、分布于不同地理位置的電網數據采集裝置可以在同一時刻采集整個直流電網不同點的電力信息；

2、電網數據采集裝置上傳的電力信息數據包含實際時間標簽，因此上層監控中心可以識別直流電網在同一時刻不同位置的電力數據。

3、上層監控中心獲取帶有時標的直流電網數據，可以實時分析整個電網的負荷情況，從而根據設備的能力調節負荷，避免設備的損壞。

4、采用PPS硬件秒脈沖和NTP協議進行設備的對時，可以避免每個電網數據采集裝置都有一個GPS信號接收器，有效降低了成本。

附圖說明

圖1為實施本發明的系統框圖。

具體實施方式

為使本發明更明顯易懂，茲以一優選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

本發明提供的一種應用于直流電網的同步數據采集方法應用在如圖1所示的系統上，其步驟為：

步驟1、通過GPS時鐘設備接收GPS衛星信號，從而獲取準確時間，同時每秒外發送一PPS（PPS英文全稱為“pulses?per?second”，中文名稱為“秒脈沖”）硬件同步信號；