[實用新型]適用于智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測終端

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220001095.5
• 申請日: 2012-01-04
• 公開（公告）號: CN202424316U
• 公開（公告）日: 2012-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭浩;劉廣振;張樹民;崔健;李國棟;劉云;王同勛;安哲;周勝軍;劉穎英
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市電力公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于智能電網(wǎng)領(lǐng)域，尤其是一種適用于智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測終端。

背景技術(shù)

智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)在模擬量采集方式上發(fā)生了很大變化，由電纜從傳統(tǒng)電壓、電流互感器輸入的模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)橛赏ㄐ烹娎|或光纖輸入的電子式互感器數(shù)字信號。傳統(tǒng)電網(wǎng)變電站，如圖2所示，由電磁式電壓、電流互感器通過電纜傳送給各個采集裝置(包括保護、電能質(zhì)量監(jiān)測)100V/5A的模擬信號，每個采集裝置需要配置電壓、電流互感器，將該模擬信號變換為嵌入式裝置能接收的小信號，通過AD轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號，由CPU進行相關(guān)運算。由于電磁式電壓、電流互感器體積比較大，單臺裝置不能實現(xiàn)同時對多條出線進行監(jiān)測，且每一路模擬量都需要配置一個高精度AD轉(zhuǎn)換，成本較高。因此，采用傳統(tǒng)電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測終端不能滿足智能電網(wǎng)的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠同時對多條出線進行監(jiān)測并滿足智能電網(wǎng)需求的適用于智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測終端。

本實用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種適用于智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測終端，由光纖收發(fā)器和CPU連接構(gòu)成，光纖收發(fā)器通過光纖與過程層的電子式互感器相連用于接收電子互感器輸出的實時采樣數(shù)據(jù)并送入到CPU中，CPU對接收的實時采樣數(shù)據(jù)進行電能分析計算，并將計算得到的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)接口上傳至站控層。

而且，所述的CPU為DSP或FPGA。

而且，所述的實時采樣數(shù)據(jù)包括多條出線的電壓和電流數(shù)據(jù)。

而且，所述的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)包括電壓偏差、頻率偏差、諧波、電壓波動及閃變、三相不平衡數(shù)據(jù)。

本實用新型的優(yōu)點和積極效果是：

本實用新型采用光纖收發(fā)器從電子式互感器接收數(shù)字化實時采樣數(shù)據(jù)，并進行相應的分析和處理，不僅簡化了監(jiān)測終端的硬件結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)一次、二次設(shè)備的有效電氣隔離，而且提高了監(jiān)測終端的準確度和可靠性，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)的數(shù)字化應用，避免了電磁干擾的影響，在穩(wěn)定性、可靠性、安全性等方面得到了很大提高，為電能質(zhì)量分析提供了準確、可靠數(shù)據(jù)來源，滿足了電能質(zhì)量監(jiān)測分析所需要的精度，同時，由于光纖收發(fā)器接收到的采樣數(shù)據(jù)包中包含有多條出線的轉(zhuǎn)換信號，因此，一臺監(jiān)測終端可以實現(xiàn)同時監(jiān)測多條出線功能，大大節(jié)約了設(shè)備的成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路方框圖；

圖2是傳統(tǒng)變電站的電路方框圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述：

一種適用于智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測終端，如圖1所示，由光纖收發(fā)器和CPU連接構(gòu)成，光纖收發(fā)器通過光纖與過程層的電子式互感器相連接，光纖收發(fā)器接收電子互感器輸出的電壓、電流等實時采樣數(shù)據(jù)并送入到CPU中，CPU對接收的電壓、電流等實時采樣數(shù)據(jù)進行電能分析計算，得到電壓偏差、頻率偏差、諧波、電壓波動及閃變、三相不平衡等電能質(zhì)量技術(shù)指標，并通過網(wǎng)絡(luò)接口將分析結(jié)果上傳站控層。在本實施例中，光纖收發(fā)器采用AVAGO公司的光纖收發(fā)器，CPU可以采用DSP(數(shù)字信號處理器)或FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)或其他微處理器模塊。

由于智能變電站采用電子式互感器，其通過光纖輸出數(shù)字信號，該數(shù)字信號可直接被電能質(zhì)量監(jiān)測終端所接收，省去中間由模擬量到數(shù)字量的變換環(huán)節(jié)，只需根據(jù)IEC61850相關(guān)協(xié)議規(guī)定進行數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換即可，CPU可直接對該信號進行相關(guān)運算，計算出電能質(zhì)量的各項監(jiān)測指標，由于光纖收發(fā)器接收到的數(shù)據(jù)包中包含有多條出線的轉(zhuǎn)換信號，一個CPU可以實現(xiàn)同時監(jiān)測多條出線，大大節(jié)約了設(shè)備的成本。同時，由于電能質(zhì)量監(jiān)測終端接收的是光信號而非常規(guī)的電信號，受電磁干擾的影響大大降低，因此，提高了整個終端的電磁兼容水平。

本實用新型的工作過程為：本監(jiān)測終端通過光纖收發(fā)器將過程層電子式互感器傳送過來的光信號進行光電轉(zhuǎn)換，解析網(wǎng)際協(xié)議(TCP/IP)，根據(jù)IEC61850協(xié)議規(guī)范，解碼收到的數(shù)據(jù)包，得到電壓、電流實時采樣數(shù)據(jù)，然后對采樣數(shù)據(jù)進行電能分析，計算電壓偏差、頻率偏差、諧波、電壓波動與閃變、三相不平衡等電能質(zhì)量技術(shù)指標，并通過網(wǎng)絡(luò)將分析結(jié)果上傳站控層，實現(xiàn)對電能質(zhì)量的實時監(jiān)控功能。

需要強調(diào)的是，本實用新型所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實用新型并不限于具體實施方式中所述的實施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案得出的其他實施方式，同樣屬于本實用新型保護的范圍。