[發(fā)明專利]一種智能變電站數字化電能計量平衡整站測試系統及方法

有效

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• 申請日: 2016-02-19
• 公開（公告）號: CN105510869B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設計）人: 李波;曹敏;劉清蟬;林聰;王洪林;朱全聰;林中愛;楊明
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R35/04
• 分類號: G01R35/04
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)11363
• 代理人: 逯長明,許偉群

技術領域

本發(fā)明涉及電力系統智能變電站數字化計量系統仿真和測試技術領域，特別是涉及一種智能變電站數字化電能計量平衡整站測試系統及方法。

背景技術

電能計量作為電力貿易結算的唯一依據，其準確性和可靠性直接關系到購售電雙方的經濟利益和社會公平公正。隨著數字化變電站以及智能變電站的快速推廣，電子式互感器、合并單元和數字化電能表等數字化計量設備在電力系統內得到大量應用。由于電子式互感器電流電壓同步、合并單元系數配置、網絡傳輸丟幀誤碼以及數字化電能表參數配置等諸多原因，使得數字化計量系統在實際運行后大量出現電能不平衡的現象，而數字化計量系統實際運行后由于條件限制，無法進行全面的檢查，使得所述電能不平衡現象稱為困擾智能變電站計量人員的一個大難題。并且所述電能不平衡問題只能在所述數字化計量系統實際投運帶負載以后才能被發(fā)現，這給智能變電站數字化計量的可靠性和經濟性帶來了極大的隱患。

因此，在數字化計量系統投運前的計量不平衡測試很有必要，但是在進行計量不平衡測時試需要針對多個間隔電表設置所有所需的多路同步數字信號源，而目前并沒有這一類有針對性的專業(yè)設備；此外，電能表的電能量值沒有快捷可靠的通信方式送出，無法形成快速的閉環(huán)測試。

發(fā)明內容

本發(fā)明實施例中提供了一種智能變電站數字化電能計量平衡整站測試系統及方法，以提供一種采樣數據實時仿真測試技術、并支持數字化電能表的電能量讀取，來解決數字化計量系統在智能變電站投運前整站電能平衡測試的問題。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明實施例公開了如下技術方案：

根據本發(fā)明實施的第一方面，提供了一種智能變電站數字化電能計量平衡整站測試系統，包括上位機、控制主機、測試終端和網絡交換機，其中：

所述上位機，用于利用圖形化建模軟件建立智能變電站數字化計量系統的仿真模型，根據設定的故障對象和時序確定動態(tài)仿真過程，同時結合建模仿真的MMS模型文件對MMS電能量信息數據進行解析分析，其中，所述MMS電能量信息數據是由智能變電站內數字化電能表發(fā)出的；

所述控制主機，與所述上位機通信連接，用于接收所述上位機建模仿真計算的智能變電站內各間隔采樣數據命令、并將所述采樣數據命令發(fā)送給對應的所述測試終端，還用于與所述測試終端進行同步對時控制；

所述測試終端，與所述控制主機通信連接，用于根據所述采樣數據命令和相應的后端智能設備類型、在統一時域下向所述后端智能設備發(fā)送虛擬采集器采樣或9-2采樣；

所述網絡交換機，與所述智能變電站內數字化電能表通信連接，用于接收所述數字化電能表產生的所述MMS電能量數據，并將所述MMS電能量數據通過所述控制主機發(fā)送給所述上位機。

優(yōu)選地，所述主控制機包括第一微處理器與第一FPGA芯片(Field Programmable Gate Array現場可編程門陣列)芯片結合的雙CPU，其中：

所述第一微處理器，用于與所述上位機數據交互控制、以及與所述測試終端同步對時算法控制和數據交互控制；

所述第一FPGA芯片，用于所述主控制機內部時鐘同步、以及數據處理中斷分頻。

優(yōu)選地，所述測試終端包括第二微處理器與第二FPGA芯片結合的雙CPU，其中：

所述第二微處理器，用于與所述控制主機的數據交互控制，以及處理所述控制主機發(fā)送的同步對時信號；

所述第二FPGA芯片，用于對所述虛擬采集器采樣或9-2采樣進行發(fā)送編碼控制，以及控制所述測試終端內采樣裝置的時鐘節(jié)拍。

優(yōu)選地，所述測試終端內設置有恒溫晶振，用于所述測試終端與所述控制主機之間的同步對時信號中斷后、實現所述測試終端與所述控制主機的同步守時。

根據本發(fā)明實施的第二方面，提供了一種智能變電站數字化電能計量平衡整站測試方法，包括：

上位機建立智能變電站數字化計量系統的仿真模型；

所述上位機根據設定的故障對象和時序、向控制主機發(fā)送智能變電站內各間隔采樣數據命令；

所述控制主機接收所述采樣數據命令，將所述采樣數據命令發(fā)送給相應的測試終端；

所述控制主機向所述測試終端發(fā)送同步對時信號，與所述測試終端進行同步對時；

所述測試終端接收所述采樣數據命令，根據所述采樣數據命令中的預配置以及后端智能設備類型，向所述后端智能設備發(fā)送虛擬采集器采樣或9-2采樣；

通過網絡交換機接收智能變電站內數字化電能表產生的MMS電能量數據，并將所述MMS電能量數據發(fā)送給所述主控制機，所述數字化電能表與所述測試終端或所述后端智能設備電連接；