[發(fā)明專利]電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)測(cè)量裝置和控制裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210430047.2
• 申請(qǐng)日: 2012-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103794039A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 米夏埃爾·貝克;姚吉隆;楊超;王瀾錦;宋英華;趙研峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號(hào): G08C17/02
• 分類號(hào): G08C17/02;G01R31/00
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 李慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)，尤其涉及高壓電力系統(tǒng)的測(cè)量領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)中存在大量的高壓設(shè)備，例如變壓器、母線、和高壓開(kāi)關(guān)等。為了保護(hù)這些高壓設(shè)備，電力系統(tǒng)中設(shè)置了多種保護(hù)裝置，例如保護(hù)繼電器和斷路器等。為保障這些保護(hù)裝置能夠及時(shí)準(zhǔn)確地動(dòng)作，需要實(shí)時(shí)地獲取電力系統(tǒng)電信號(hào)的精確值，即調(diào)控電力系統(tǒng)保護(hù)裝置所需的電信號(hào)的采樣頻率需要非常高。為此，通常在電力系統(tǒng)高壓設(shè)備的附近設(shè)置傳感裝置，例如計(jì)量和控制用互感器來(lái)采集高壓設(shè)備的電流和電壓。圖1中示出一種電力系統(tǒng)電信號(hào)的測(cè)量和控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括采集電流信號(hào)的電流互感器CT1，采集到的模擬電流信號(hào)通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器21轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再經(jīng)過(guò)邏輯控制電路22的濾波等處理作業(yè)后將電信號(hào)傳輸給和電力設(shè)備的保護(hù)裝置連接的控制單元3，最后由控制單元3根據(jù)采集到的電信號(hào)產(chǎn)生調(diào)控保護(hù)裝置的信號(hào)。

現(xiàn)有的電力系統(tǒng)多采用電纜將傳感裝置采集的電信號(hào)傳遞給控制單元。由于高壓設(shè)備可能會(huì)向設(shè)置在其附近的模數(shù)轉(zhuǎn)換器和邏輯控制電路（以下合稱為信號(hào)處理模塊）釋放電荷，因此，需要利用隔離裝置23隔離信號(hào)處理模塊和控制系統(tǒng)，以防止電荷產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)損害控制系統(tǒng)和控制系統(tǒng)側(cè)的工作人員。但是，現(xiàn)有的隔離裝置23只能隔離幾千伏的電壓，不能隔離更高的電壓。同時(shí)，控制單元3需要實(shí)時(shí)地獲取大量的電信號(hào)以實(shí)時(shí)地調(diào)控保護(hù)裝置，但是信號(hào)處理模塊和控制單元之間長(zhǎng)距離的電纜會(huì)大大限制信號(hào)傳輸?shù)乃俣龋瑹o(wú)法滿足控制單元對(duì)實(shí)時(shí)信號(hào)的需要。

發(fā)明內(nèi)容

基于存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明旨在提出無(wú)需隔離的信號(hào)處理模塊和控制系統(tǒng)，并且提高信號(hào)處理模塊和控制系統(tǒng)之間信號(hào)傳輸速度的裝置。具體而言，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)測(cè)量裝置，其特征在于，該實(shí)時(shí)測(cè)量裝置包括就地監(jiān)測(cè)單元和無(wú)線局域網(wǎng)WLAN通信單元，其中，所述就地監(jiān)測(cè)單元用于，實(shí)時(shí)采集所述電力系統(tǒng)的電信號(hào)，并將采集到的電信號(hào)通過(guò)所述無(wú)線局域網(wǎng)WLAN通信單元發(fā)送給所述電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制裝置；所述無(wú)線局域網(wǎng)WLAN通信單元用于，在所述就地監(jiān)測(cè)單元和實(shí)時(shí)控制裝置之間進(jìn)行通信。

需要說(shuō)明的是，這里說(shuō)實(shí)時(shí)測(cè)量裝置包括就地監(jiān)測(cè)單元和無(wú)線局域網(wǎng)WLAN通信單元，并不是說(shuō)無(wú)線局域網(wǎng)WLAN通信單元必須獨(dú)立于就地監(jiān)測(cè)單元設(shè)置，無(wú)線局域網(wǎng)WLAN通信單元可以獨(dú)立于就地監(jiān)測(cè)單元設(shè)置，但更優(yōu)選，無(wú)線局域網(wǎng)WLAN通信單元是設(shè)置在就地監(jiān)測(cè)單元中的一個(gè)功能模塊。

優(yōu)選，所述實(shí)時(shí)采集的電力系統(tǒng)的電信號(hào)為電力系統(tǒng)的電流、電壓、頻率和功率信號(hào)。

所述就地監(jiān)測(cè)單元包括模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和微處理器，其中所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊用于將電力系統(tǒng)的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，所述微處理器用于處理轉(zhuǎn)換后的數(shù)字電信號(hào)，并將處理后得到的信號(hào)封裝成能夠在無(wú)線局域網(wǎng)WLAN中傳送的報(bào)文。

優(yōu)選，所述就地監(jiān)測(cè)單元為一個(gè)或多個(gè)，各就地監(jiān)測(cè)單元和實(shí)時(shí)控制單元之間可通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)WLAN通信。

優(yōu)選，所述就地監(jiān)測(cè)單元還包括傳感器，所述傳感器用于采集電力系統(tǒng)中電力設(shè)備的電信號(hào)，并將電信號(hào)傳遞給模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例還提出一種電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制裝置，其特征在于，該實(shí)時(shí)控制裝置包括無(wú)線局域網(wǎng)WLAN通信單元和實(shí)時(shí)控制單元，其中，所述無(wú)線局域網(wǎng)WLAN通信單元用于，在上述實(shí)時(shí)測(cè)量裝置和實(shí)時(shí)控制裝置之間傳送報(bào)文；所述實(shí)時(shí)控制單元用于，拆封通過(guò)所述無(wú)線局域網(wǎng)WLAN通信單元發(fā)送的包含實(shí)時(shí)采集的所述電力系統(tǒng)電信號(hào)的報(bào)文，并對(duì)其進(jìn)行處理。

從以上描述可以看出，在本發(fā)明的實(shí)施例中，采用無(wú)線局域網(wǎng)WLAN通信技術(shù)在電力系統(tǒng)的就地監(jiān)測(cè)單元和實(shí)時(shí)控制單元之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。采用WLAN通信技術(shù)可以滿足電力系統(tǒng)的保護(hù)裝置對(duì)電力設(shè)備電信號(hào)的采樣頻率高，單位時(shí)間需要傳輸?shù)男盘?hào)量大的要求。具體而言，本發(fā)明的實(shí)施例可以達(dá)到下述技術(shù)效果。一、避免鋪設(shè)通訊線路，降低投入成本；二、避免設(shè)置隔離就地監(jiān)測(cè)單元和實(shí)時(shí)控制單元的設(shè)施，使本發(fā)明能夠應(yīng)用至更高電壓等級(jí)的電力系統(tǒng)中；三、提高數(shù)據(jù)的傳輸速度，確保電力設(shè)備的保護(hù)裝置實(shí)時(shí)地獲取電力設(shè)備的精確的電信號(hào)。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的其它特點(diǎn)、特征、優(yōu)點(diǎn)和益處通過(guò)以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述將變得更加顯而易見(jiàn)。其中：

圖1示出一種現(xiàn)有的電力系統(tǒng)電信號(hào)的測(cè)量和控制系統(tǒng)；

圖2示出了按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)測(cè)量裝置的示意圖；

圖3示出了按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的實(shí)時(shí)控制裝置的示意圖；以及