[發明專利]智能電網模擬量采集裝置、方法及系統

有效

• 申請號: 201410145617.2
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103969500B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 曾幼松;王新華;劉豐;劉云;劉軍;韋云云;夏洪超;林國梁;裴玉剛;李俊;吳國輝;王闖;龍云星
• 申請（專利權）人: 深圳市中電電力技術股份有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙)44248
• 代理人: 于標

1.一種使用智能電網模擬量采集裝置進行的通道和采樣率配置方法，所述智能電網模擬量采集裝置包括電子式互感器、合并單元，所述電子式互感器包括電子式電流互感器、電子式電壓互感器，所述合并單元包括母線合并單元、間隔合并單元，所述母線合并單元輸入端與所述電子式電壓互感器相連，所述母線合并單元輸出端與所述間隔合并單元相連，所述母線合并單元用于接收所述電子式電壓互感器的輸出信號，組合各段母線電壓采樣值，輸出給所述間隔合并單元；所述間隔合并單元與所述電子式電流互感器相連，所述間隔合并單元用于獲取所述母線合并單元的電壓采樣信號、以及所述電子式電流互感器輸出的電流采樣值，且所述間隔合并單元用于將電壓電流統一合并后輸出給間隔層設備，其特征在于，所述間隔合并單元執行如下步驟：

A.配置初始化，通過解析SCL配置文件，獲取每個MSVCB對應的通道內容，以及采樣速率；

B.采樣數據讀取與打時標，實時偵聽間隔合并單元所連接的電子式電流互感器采樣信號、以及所級聯的母線合并單元發過來的電壓采樣信號，記錄采樣數據值并打上數據接收時刻時標；

C.數據緩存與隊列管理，采用循環緩存方式按順序記錄每個采樣信息，每個信息包括采樣值及其時標，緩存區長度根據采樣率與角差補償范圍確定；

D.采樣跟蹤，根據實際采樣率對緩存隊列進行跟蹤、以獲取所需要采樣率的數據；

E.同步插值，使用采樣跟蹤信號獲取當前發送報文時刻的采樣值，保證不同通道采樣同步；

F.編碼組幀，按照IEC61850-9-2協議格式要求，根據MSVCB對應數據集內容，選取對應通道插值計算后的數據進行編碼組幀，然后發送出去；

在所述步驟E中，包括如下步驟：

E1.計算插值粗略位置，通過角差補償值進行計算，角差補償的目的是消除采樣固有延遲的影響，包括電子式電流互感器固有延遲、以及經母線合并單元處理后的固有延遲；

E2.提取緩存數據，根據計算的插值粗略位置，從循環緩存中提取對應數據，無數據時應取上一次采樣數據代替，數據過多時應取采樣跟蹤間隔內最后一個采樣值，提取出的數據同時包括數值與時標，設數據時標與采樣跟蹤信號之間的時間差為ΔT；

E3.計算插值精確位置；

E4.插值計算，根據提取的緩存數據，以及計算得到的插值精確位置，進行插值運算，計算出當前時刻采樣值。

2.根據權利要求1所述的通道和采樣率配置方法，其特征在于，在所述步驟A中，定義配置內容的格式，配置內容通過符合IEC61850-6標準的SCL配置文件來描述，并使用符合IEC61850-7標準的方式建模，其配置與建模方式包括：

每一個輸入的電子式互感器采樣信號通過單獨的邏輯節點來建模，保護、測量、計量三相電流分別建模TCTR1~ TCTR3、TCTR4~ TCTR6、TCTR7~ TCTR9，保護、測量三相電壓分別建模TVTR1~ TVTR3、TVTR4~ TVTR6；

每一個多播采樣值控制塊（MSVCB）對應合并單元的一個采樣值報文輸出端口，控制塊名依次為MSVCB01~ MSVCB08，每個控制塊引用一個數據集，數據集包含了對應采樣值發送報文所包含的采樣通道內容，數據集名稱依次為PhsMeas1~ PhsMeas8；

通過配置數據集內容來實現通道可配置，配置方法是將對應邏輯節點數據放置到數據集下；

通過配置MSVCB屬性smpRate來更改對應端口的采樣率，采樣率不能連續配置，只能選取幾種典型的速率，包括80、200、256、400和/或512點/周波。

3.根據權利要求1所述的通道和采樣率配置方法，其特征在于，在所述步驟D中，包括如下步驟：

D1.生成基準時鐘，通過PLL電路的倍頻產生標準的基準時鐘信號，基準時鐘頻率為100MHz；

D2.根據采樣率分頻，采樣率配置范圍為80、200、256、400和/或512點/周波，對應的時鐘頻率依次為4kHz、10kHz、12.8kHz、20kHz和/或25.6kHz；

D3.時鐘補償，對于不是整數倍分頻的時鐘頻率，采用動態補償方法進行修補。