[實用新型]變電站避雷器數據同步采集傳輸裝置

有效

• 申請號: 201520979832.2
• 申請日: 2015-12-01
• 公開（公告）號: CN205229734U
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 劉群英;蔣浩;王洪寅;孟勁松;田貴云;周聰泉;王洪海
• 申請（專利權）人: 江蘇省電力公司宿遷供電公司;江蘇省電力公司;國家電網公司;電子科技大學;東南大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;G01R19/00;G08C17/02;H04L29/06
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 奚勝元;奚曉寧

技術領域

本實用新型變電站避雷器數據同步采集傳輸裝置涉及變電站避雷器運行狀態的 數據采集轉換傳輸技術領域，具體涉及一種用于智能變電站避雷器運行狀態同步信息采集 與傳輸的技術。

背景技術

目前，在變電站避雷器在線監測的同步采集和傳輸技術的實現過程中，后端的信 號處理也逐漸為廣大電力工作人員重視。信號處理技術的發展將得出更加精確有效的監測 結果，同時也為前段的避雷器在線監測裝置提出了更高的要求。現有成果表明，目前的在線 監測裝置普遍面臨信號采集同步性差、傳輸速度慢或通信協議不標準等問題。信號采集的 同步性差，往往給后端的信號處理帶來極大的誤差。通信協議的不標準，導致信號格式不統 一，為后臺信號處理帶來更大的工作量，并且還存在與其它自動化設備難以兼容的問題，在 智能電網中的適用性也大打折扣。傳輸速度慢會造成數據采集時間的延長，跟不上后臺信 號處理對速度的要求。基于上述問題，研發傳輸速度快、同步性能優良且通信協議符合電力 系統標準的在線監測裝置成為避雷器在線監測領域的研究熱點。在這樣的行業背景下，本 實用新型對進一步推動電力系統智能變電站避雷器在線監測具有非常重要的科技意義。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對上述不足之處提供一種變電站避雷器數據同步采集傳 輸裝置，結合ZigBee無線傳輸技術、IEC61850-9-2的過程層采樣值轉換技術、IEEE1588網絡 同步技術的優點，把不同避雷器的信息按照統一規約進行無線傳輸，以實現對當前智能變 電站避雷器運行狀態信息的全方位采集和統一分析，解決了現有變電站避雷器在線監測過 程中信息同步采集及傳輸問題。

本實用新型的另一目的是提供智能變電站避雷器運行狀態同步采集及傳輸裝置 的控制方法。

實現本實用新型解決所述技術問題采用的技術方案包括：（1）基于IEC61850-9-2 的避雷器信息處理方法；（2）基于IEEE1588的時鐘同步方法；（3）基于無線傳輸模塊的實時 傳輸方法，以上三種方法在本實用新型中被融合到信號處理模塊和ZigBee無線傳輸模塊 里。

變電站避雷器數據同步采集傳輸裝置是采取以下技術方案實現的：

變電站避雷器數據同步采集傳輸裝置包括傳感器模塊、信號處理模塊和ZigBee無 線傳輸模塊，所述傳感器模塊由線圈繞制的霍爾電流傳感器組成；傳感器模塊將所采集的 避雷器的電壓電流信號傳向信號處理模塊，所述電壓電流信號經過信號處理模塊中的功率 放大器放大后，經ZigBee無線傳輸模塊傳向監控中心的上位機。

信號處理模塊包括多通道AD及調理電路模塊、時鐘同步模塊、高速CPLD模塊（即復 雜可編程邏輯元件模塊）、DSP模塊、IEC61850-9-2協議處理模塊和FPGA模塊；所述DSP模塊 通過高速并行總線與高速CPLD模塊以及時鐘同步模塊連接，高速CPLD模塊通過并行數據通 道與多通道AD及調理電路模塊連接，時鐘同步模塊通過并口采集脈沖信號；所述DSP模塊通 過FIF0接口與IEC61850-9-2協議處理模塊連接。

所述多通道AD以及調理電路模塊用來進行信號濾波、電路阻抗匹配、信號直流偏 置以及信號電平轉換等；

所述時鐘同步模塊集成了同步時鐘方案，為采集信息提供精確的同步時標；同時 時鐘同步模塊給高速CPLD模塊提供作為基準的秒脈沖信號，該秒脈沖信號也可以輸出給外 部電子式互感器作為同步采集的基準信號；

所述高速CPLD模塊即復雜可編程邏輯元件模塊，用于實現多路模擬輸入的高速同 步數/模轉換，具有容錯和自檢能力；

所述DSP模塊采用DSP數字信號處理器，用于對電子式互感器傳送的采樣值解析、 裝置建模、文本描述生成以及MMS通信協議報文生成等。

所述傳感器模塊安置于距避雷器3cm處，有兩條引出線與信息處理模塊相連。

所述IEC61850-9-2協議處理模塊包括裝置信息模型模塊和通信服務模型模塊，完 成裝置模型構建、定值、日志記錄、文件傳輸、采樣傳輸控制和對時的功能；所述IEC61850- 9-2協議處理模塊的裝置信息模型模塊由邏輯裝置模塊、邏輯節點模塊和數據處理模塊構 成；所述IEC61850-9-2協議處理模塊的通信服務模型模塊由定值模塊、日志記錄模塊、文 件傳輸處理模塊、采樣傳輸控制模塊和對時模塊等構成。