[發明專利]一種智能變電站通用數據采集方法

有效

• 申請號: 201310571558.0
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN103575971A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 樊陳;倪益民;竇仁暉;姚志強;姜玉磊;徐歆
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及變電站數據采集方法，具體涉及一種智能變電站通用數據采集方法。

背景技術

近年來，隨著電子技術和光纖通信技術的飛速發展，電子式互感器在變電站得到了廣泛應用，與傳統電磁式互感器相比，電子式互感器具有抗干擾性能好，測量精度高等一系列優點。合并單元作為連接電子式互感器或常規互感器與間隔層二次設備的橋梁，為保護、測控裝置的可靠性運行提供保障。當前，電子式互感器的應用為智能變電站建設的重要組成部分；但在智能變電站具體建設中隨著應用需求的不同，各類間隔層二次裝置對采樣頻率的要求也不盡相同。傳統變電站中由于采用的是電纜連接的方式，各二次設備的數據由各自裝置分別采集，導致采集資源重復配置，同時也增大了變電站設計的復雜程度。而在數字化變電站乃至當前的智能變電站，數據的采集均通過合并單元實現，而保護裝置、測控裝置、PMU裝置、電能質量監測裝置、故障錄波裝置和電能量計量裝置對數據采集頻率的要求各不相同，結果導致針對各自不同的需求需要配置各自獨立的合并單元，雖然合并單元的應用實現了數據的數字化采集，但冗余的配置也導致采集資源配置的重復和浪費，增加了變電站的建設成本，增添了變電站設計的復雜程度，也給今后變電站的運行維護帶來了困難。

因此，提供一種能夠通過一套采集電路滿足整個變電站各類數據采集需求，有效簡化變電站數據采集設備數量和減少網絡傳輸數據流量的智能變電站通用數據采集方法顯得尤為重要。

發明內容

為了滿足現有技術的需要，本發明提供了一種智能變電站通用數據采集方法所述方法包括下述步驟：

步驟1：高頻采集所述智能變電站的電壓信號和電流信號，獲得高頻采樣數據；

步驟2：獲取所述高頻采樣數據的分頻數據；以及

步驟3：對所述分頻數據進行標準化傳輸。

優選的，所述步驟1中通過高頻采集CPU板或高頻采集模塊采集所述高頻采樣數據；所述高頻采集CPU板或所述高頻采集模塊通過光纖與電子式互感器相連，接收所述電子式互感器發送的所述高頻采樣數據；

所述高頻采集CPU板將采集的256點/周波高頻采樣數據分別輸出到高頻傳輸CPU板和分頻傳輸CPU板；所述高頻采集模塊將所述256點/周波高頻采樣數據分別輸出到高頻傳輸模塊和分頻傳輸模塊；所述分頻傳輸CPU板和所述分頻傳輸模塊的數目均為N，N至少為1；所述高頻傳輸CPU板和所述高頻傳輸模塊的數目均為1；

所述高頻采集CPU板和所述高頻采集模塊均包括高頻采集電路板；所述高頻采集電路板包括高頻晶振電路和高頻采樣FPGA電路；所述高頻晶振電路用于產生256點/周波脈沖；所述高頻采樣FPGA電路依據所述高頻晶振電路的晶振頻率向所述電子式互感器發送高頻采樣脈沖，并接收所述電子式互感器反饋的所述高頻采樣數據；

優選的，所述步驟2中獲取所述分頻數據包括：

步驟2-1：定制所述分頻數據；所述分頻傳輸CPU板或所述分頻傳輸模塊通過硬件撥碼定制所述分頻數據；所述分頻傳輸CPU板或所述分頻傳輸CPU模塊通過設置不同的分頻撥碼輸出不同頻率的采樣數據；

步驟2-2：通過所述分頻傳輸CPU板或所述分頻傳輸模塊的數字信號處理器對所述高頻采樣數據進行插值，獲取所述分頻數據；所述數字信號處理器采用分段拋物線插值算法對所述256點/周波高頻采樣數據進行差值計算；

優選的，所述分頻傳輸CPU板和所述分頻傳輸模塊均包括分頻FPGA電路和分頻晶振電路；所述分頻晶振電路用于產生與所述分頻撥碼相對應的分頻脈沖；所述分頻FPGA電路依據所述分頻脈沖進行數據傳輸；

優選的，所述步驟3中所述分頻數據通過符合IEC61850-9-2標準的點對點或組網方式進行傳輸；

優選的，所述高頻采集CPU板、所述高頻傳輸CPU板和所述分頻傳輸CPU板集成在一個裝置上，并統一采用符合IRIG-B或IEEE1588標準的時鐘同步信號進行同步對時；

所述高頻采集模塊、所述高頻傳輸模塊和所述分頻傳輸模塊集成在一個CPU板上，并統一采用符合IRIG-B或IEEE1588標準的時鐘同步信號進行同步對時。

與最接近的現有技術相比，本發明的優異效果是：