[實用新型]基于交換機延時補償?shù)木W(wǎng)絡(luò)傳輸多路測試信號采集裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420308914.X
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN203951486U
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃東山;寧文輝;周衛(wèi);王曉明;楊理才;湯漢松;羅強
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西電網(wǎng)公司電力科學研究院;江蘇凌創(chuàng)電氣自動化股份有限公司
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04B10/075
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于交換機延時補償?shù)木W(wǎng)絡(luò)傳輸多路測試信號采集裝置。

背景技術(shù)

目前的智能變電站繼電保護采樣值多數(shù)采用點對點采樣模式，但點對點采樣模式加重了電子式互感器和繼電保護設(shè)備的硬件難度和成本，嚴重制約了智能變電站網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，智能變電站的數(shù)字共享的效果沒有得到很好的發(fā)揮。

電子式互感器采樣值由點對點傳輸過渡到網(wǎng)絡(luò)化傳輸是發(fā)展趨勢，如圖1所示，多個電子式互感器將采樣值發(fā)送到過程層傳輸網(wǎng)絡(luò)，需要用到采樣值的智能電子設(shè)備從傳輸網(wǎng)絡(luò)中接收所需要的單個或多個合并單元采樣值，實現(xiàn)端對端的采樣傳輸。目前電子式互感器的采樣值輸出已經(jīng)可以很好的控制其輸出報文的時間特性，絕對延時時間不大于2ms，報文離散度小于10us，時間特性可以滿足現(xiàn)有繼電保護同步采樣的技術(shù)要求。但是網(wǎng)絡(luò)化采樣傳輸過程中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備即交換機設(shè)備在報文傳輸過程中的時間特性卻無法得到穩(wěn)定控制，隨著采樣值報文數(shù)據(jù)幀長的改變、網(wǎng)絡(luò)負載的變化、廣播風暴的影響、以及交換機自身任務(wù)處理的快慢都會造成數(shù)據(jù)幀網(wǎng)絡(luò)交換延遲時間的變化，這是制約采樣值網(wǎng)絡(luò)化傳輸應(yīng)用的最大技術(shù)障礙。

目前有一種方案是讓發(fā)送采樣值的所有合并單元接收同步信號，需要接收多個合并單元采樣值報文的智能電子設(shè)備，通過的采樣計數(shù)器來實現(xiàn)同步，這種方案嚴格依賴于同步信號的穩(wěn)定性，一旦同步信號出現(xiàn)異常，或個別合并單元同步過程出現(xiàn)異常，則會給智能電子設(shè)備的同步處理帶來問題，特別是繼電保護設(shè)備的安全穩(wěn)定運行不應(yīng)該依賴于外部的同步信號，因而這種方案不可取。

另一種實現(xiàn)方案是基于絕對延時的網(wǎng)絡(luò)化傳輸方案，將合并單元輸出的數(shù)字量在網(wǎng)絡(luò)傳輸各個環(huán)節(jié)的時域絕對時延進行精確測量并在報文中標定，該方案不依賴于外部的同步信號和采樣計數(shù)器，可以很好解決網(wǎng)絡(luò)化采樣由于時域的離散給智能電子設(shè)備帶來的同步采樣誤差。這種方案可靠穩(wěn)定運行的關(guān)鍵在于網(wǎng)絡(luò)交換環(huán)節(jié)是否能夠?qū)γ繋蓸訄笪倪M行延時精確測量和標定。然而，現(xiàn)在對網(wǎng)絡(luò)傳輸測試信號進行采集的裝置一般都較為復(fù)雜，測試與運行維護成本過高。

實用新型內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，且能降低成本的一種基于交換機延時補償?shù)木W(wǎng)絡(luò)傳輸多路測試信號采集裝置。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是：

基于交換機延時補償?shù)木W(wǎng)絡(luò)傳輸多路測試信號采集裝置，包括電子式互感器、合并單元、光纖分路器、交換機、繼電保護裝置、標準源信號采集模塊、基準源信號采集模塊和試品信號采集模塊，所述電子式互感器的一次側(cè)與標準源信號采集模塊的輸入端連接，所述電子式互感器的二次側(cè)通過合并單元進而與光纖分路器的輸入端連接，所述光纖分路器的第一輸出端與交換機的輸入端連接，所述光纖分路器的第二輸出端與基準源信號采集模塊的輸入端連接，所述交換機的第一輸出端與試品信號采集模塊的輸入端連接，所述交換機的第二輸出端與繼電保護裝置的輸入端連接。

進一步作為優(yōu)先的實施方式，所述標準源信號采集模塊包括標準互感器、信號調(diào)理器、低通濾波器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述電子式互感器的一次側(cè)依次通過標準互感器、信號調(diào)理器和低通濾波器進而與模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入端連接。

進一步作為優(yōu)先的實施方式，所述基準源信號采集模塊包括第一光纖收發(fā)器和第一PHY接口模塊，所述光纖分路器的第二輸出端與第一光纖收發(fā)器的輸入端連接，所述第一光纖收發(fā)器與第一PHY接口模塊連接。

進一步作為優(yōu)先的實施方式，所述試品信號采集模塊包括第二光纖收發(fā)器和第二PHY接口模塊，所述交換機的第一輸出端與第二光纖收發(fā)器的輸入端連接，所述第二光纖收發(fā)器與第二PHY接口模塊連接。

進一步作為優(yōu)先的實施方式，所述光纖分路器連接有實時時鐘模塊，所述實時時鐘模塊與交換機相連接。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型基于交換機延時補償?shù)木W(wǎng)絡(luò)傳輸多路測試信號采集裝置通過標準源信號采集模塊、基準源信號采集模塊和試品信號采集模塊對三路主要信號進行采集處理，能有效實現(xiàn)后續(xù)的交換機延時補償?shù)木W(wǎng)絡(luò)傳輸時延測試，并且本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，能大大減少測試與運維成本。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步說明：

圖1是本實用新型基于交換機延時補償?shù)木W(wǎng)絡(luò)傳輸多路測試信號采集裝置的原理方框圖。

具體實施方式