[發(fā)明專利]智能變電站便攜式故障錄波與報(bào)文檢測裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610111421.0
• 申請日: 2016-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN105553110A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉春成;熊天祿;王麗;崔廣巍;郭佳歡;王斌;許長寧;王賀;黃振
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)安徽省電力公司蚌埠供電公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): H02J13/00
• 分類號(hào): H02J13/00;H04L12/24
• 代理公司: 蚌埠鼎力專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 34102
• 代理人: 張建宏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于智能變電站調(diào)試、運(yùn)行和維護(hù)的智能變電站便攜式故障錄波與報(bào)文檢測裝置。

背景技術(shù)

目前智能電網(wǎng)建設(shè)是各國電力行業(yè)的熱點(diǎn)，我國提出了建設(shè)“堅(jiān)強(qiáng)可靠，經(jīng)濟(jì)高效，清潔環(huán)保，透明開放，友好互動(dòng)”的具有中國特色的智能電網(wǎng)。智能變電站是智能電網(wǎng)的重要組成部分，是應(yīng)用先進(jìn)可靠、高度集成的設(shè)備，通過網(wǎng)絡(luò)化通信、標(biāo)準(zhǔn)化信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)全面采集、自動(dòng)運(yùn)行控制、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等功能，達(dá)到提高變電站運(yùn)行可靠性、減少人工干預(yù)、支撐電網(wǎng)實(shí)時(shí)控制和智能調(diào)節(jié)、優(yōu)化資源利用、電源靈活接入等目標(biāo)的變電站。智能變電站是由智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層構(gòu)建，遵循IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作。

智能變電站以網(wǎng)絡(luò)連接取代傳統(tǒng)電纜連接，網(wǎng)絡(luò)報(bào)文成為電壓、電流以及開關(guān)、保護(hù)等的動(dòng)作信息的主要載體，是智能變電站運(yùn)行的基礎(chǔ)。智能變電站的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文數(shù)據(jù)有兩大特點(diǎn)：一是實(shí)時(shí)性要求高，每250us就有一組采樣值報(bào)文發(fā)出，因此要求站內(nèi)裝置應(yīng)具有足夠的實(shí)時(shí)響應(yīng)特性；二是數(shù)據(jù)量大，如安裝24個(gè)MU的變電站每天的數(shù)據(jù)量就可達(dá)1.9TB，這對(duì)于負(fù)責(zé)記錄和監(jiān)視報(bào)文數(shù)據(jù)的裝置來說是一個(gè)巨大的考驗(yàn)。

隨著IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的推行，數(shù)字化變電站相關(guān)技術(shù)日益完善，數(shù)字化變電站已經(jīng)進(jìn)入了大規(guī)模實(shí)用階段。在數(shù)字化變電站中，采用數(shù)字傳輸技術(shù)替代了常規(guī)變電站中沿用多年的模擬量傳輸，完成變電站各IED設(shè)備之間的實(shí)時(shí)信息交換，為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和設(shè)備的互操作性提供了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。在數(shù)字傳輸?shù)募夹g(shù)條件下，由于傳統(tǒng)的故障錄波裝置已不能滿足變電站日常運(yùn)行、管理的需要，因此采用了新的通信分析工具對(duì)數(shù)字化變電站的通信報(bào)文（GOOSE、MMS、SMV等）進(jìn)行分析、記錄。而智能變電站二次系統(tǒng)調(diào)試、檢測和維護(hù)工程實(shí)際中缺乏便攜式報(bào)文解析和故障數(shù)值計(jì)算工具，不利于運(yùn)檢工作科學(xué)化水平和效率的提高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種智能變電站便攜式故障錄波與報(bào)文檢測裝置，不但能記錄、分析電壓電流等電氣量，提供檢測故障分析功能，而且能完整的記錄、分析整個(gè)智能變電站的報(bào)文，為故障分析提供可靠依據(jù)。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

智能變電站便攜式故障錄波與報(bào)文檢測裝置，包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，所述的硬件系統(tǒng)包括管理單元、SV及GOOSE采集模塊、FT3采集模塊、千兆光口采集模塊和模擬信號(hào)采集模塊；所述的軟件系統(tǒng)包括故障錄波及報(bào)文采集子系統(tǒng)、故障錄波及報(bào)文存儲(chǔ)子系統(tǒng)及運(yùn)行在PC上的故障錄波與報(bào)文在線分析監(jiān)視子系統(tǒng)；

故障錄波及報(bào)文采集子系統(tǒng)支持ST、LC或RJ45光電口并支持FT3協(xié)議，依賴于多核多線程網(wǎng)絡(luò)處理器，用于對(duì)原始報(bào)文進(jìn)行采集、分析、壓縮及存儲(chǔ)，由實(shí)時(shí)報(bào)文接收模塊、異常報(bào)文告警模塊、實(shí)時(shí)流量統(tǒng)計(jì)模塊、實(shí)時(shí)壓縮處理模塊、實(shí)時(shí)波形提取模塊、錄波啟動(dòng)判斷模塊、故障錄波模塊、穩(wěn)態(tài)錄波模塊、校時(shí)處理模塊和故障錄波及報(bào)文數(shù)據(jù)發(fā)送模塊組成；

故障錄波及報(bào)文存儲(chǔ)子系統(tǒng)基于嵌入式實(shí)時(shí)Linux內(nèi)核，用于接收來自故障錄波及報(bào)文采集子系統(tǒng)的報(bào)文數(shù)據(jù)并完成存儲(chǔ)管理、遠(yuǎn)傳及轉(zhuǎn)換測距，由故障錄波及報(bào)文數(shù)據(jù)接收模塊、故障錄波及報(bào)文獨(dú)立存儲(chǔ)模塊、故障錄波存儲(chǔ)管理模塊、穩(wěn)態(tài)錄波存儲(chǔ)管理模塊、IEC61850/103/104規(guī)約遠(yuǎn)傳模塊、COMTRADE數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、故障測距模塊、異常報(bào)文事件告警模塊、定值組管理模塊、報(bào)文存儲(chǔ)管理模塊和異常報(bào)文獨(dú)立存儲(chǔ)管理模塊組成；

故障錄波與報(bào)文在線分析監(jiān)視子系統(tǒng)對(duì)故障錄波數(shù)據(jù)和報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行在線監(jiān)視、在線分析和管理。

本發(fā)明的智能變電站便攜式故障錄波與報(bào)文檢測裝置可運(yùn)行于Windows或Linux圖形操作系統(tǒng)平臺(tái)，基于大容量列表管理控件、報(bào)文分析引擎、波形分析引擎以及流量監(jiān)視等模塊，集成網(wǎng)絡(luò)硬件加速、硬件壓縮解壓縮、高速消息分發(fā)處理等機(jī)制；集故障錄波、穩(wěn)態(tài)錄波、報(bào)文記錄、數(shù)據(jù)分析、存儲(chǔ)、傳輸?shù)榷喾N功能于一體，結(jié)構(gòu)緊湊、易于擴(kuò)展，充分保證裝置具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)吞吐及處理能力，實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)大的在線監(jiān)視分析功能。