[發(fā)明專利]一種無線分布式變電站電氣量整站檢測系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610344671.9
• 申請日: 2016-05-23
• 公開（公告）號: CN105785144B
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卜強(qiáng)生;袁宇波;龐福濱;湯漢松;高磊;宋亮亮;宋爽;楊毅;劉玙;黃哲忱;彭志強(qiáng);嵇建飛;黃浩聲
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院;國家電網(wǎng)公司;江蘇凌創(chuàng)電氣自動化股份有限公司
• 主分類號: G01R29/18
• 分類號: G01R29/18;G01R25/00;G01R23/16;G01R19/10
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;閆方圓

1.一種無線分布式變電站電氣量整站檢測系統(tǒng)，其特征在于：包括檢測主站，所述檢測主站通過一級WLAN無線網(wǎng)絡(luò)連接有多個區(qū)域子站，每個區(qū)域子站通過二級WLAN無線網(wǎng)絡(luò)連接有多個檢測終端；

所述檢測主站包括對時模塊和數(shù)據(jù)計(jì)算分析模塊，所述區(qū)域子站包括對時模塊和數(shù)據(jù)匯集模塊，所述檢測終端包括對時模塊和采集模塊；

所述檢測主站的對時模塊、區(qū)域子站的對時模塊以及檢測終端的對時模塊實(shí)現(xiàn)三者的對時同步，所述檢測終端通過采集模塊就地同步采集電流、電壓量，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的電流、電壓量封裝為IEC 61850-9-2報文，發(fā)送至區(qū)域子站，所述區(qū)域子站接收與其連接的多個檢測終端的IEC 61850-9-2報文，通過數(shù)據(jù)匯集模塊解析采樣值數(shù)據(jù)，將多個檢測終端同一時刻的采樣值數(shù)據(jù)重新組合為新的IEC 6150-9-2報文，并將新的IEC61850-9-2報文發(fā)送至檢測主站，所述檢測主站接收所有區(qū)域子站的IEC 61850-9-2報文，通過數(shù)據(jù)計(jì)算分析模塊解析IEC 61850-9-2報文，并進(jìn)行傅里葉計(jì)算，計(jì)算出同一時刻的電流的基波幅值和相位、電壓的基波幅值和相位、電流的諧波幅值和相位、電壓的諧波幅值和相位，比較不同電壓通道間的基波幅值差和相位差，完成電壓核相工作，比較相關(guān)電流和電壓通道間的基波相位差，完成電流帶負(fù)荷工作，同時分析電流、電壓的諧波含量，實(shí)現(xiàn)變電站投產(chǎn)過程中電流、電壓的檢測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線分布式變電站電氣量整站檢測系統(tǒng)，其特征在于：檢測終端分散布置于電流、電壓二次回路附近，采集多組電流和電壓量，每組均包含A、B、C三相。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線分布式變電站電氣量整站檢測系統(tǒng)，其特征在于：一級WLAN無線網(wǎng)絡(luò)和二級WLAN無線網(wǎng)絡(luò)的模式相同。

4.基于權(quán)利要求1所述的一種無線分布式變電站電氣量整站檢測系統(tǒng)的檢測方法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟1，檢測主站和區(qū)域子站通過對時模塊實(shí)現(xiàn)兩者的時間同步，區(qū)域子站和檢測終端通過對時模塊實(shí)現(xiàn)兩者的時間同步；

步驟2，所述檢測終端通過采集模塊就地同步采集電流、電壓量，進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的電流、電壓量封裝為IEC 61850-9-2報文，發(fā)送至區(qū)域子站；

步驟3，區(qū)域子站接收與其連接的多個檢測終端的IEC 61850-9-2報文，通過數(shù)據(jù)匯集模塊解析采樣值數(shù)據(jù)，將多個檢測終端同一時刻的采樣值數(shù)據(jù)重新組合為新的IEC 6150-9-2報文，并將新的IEC61850-9-2報文發(fā)送至檢測主站；

步驟4，檢測主站接收所有區(qū)域子站的IEC 61850-9-2報文，通過數(shù)據(jù)計(jì)算分析模塊解析IEC 61850-9-2報文，并進(jìn)行傅里葉計(jì)算，計(jì)算出同一時刻的電流的基波幅值和相位、電壓的基波幅值和相位、電流的諧波幅值和相位、電壓的諧波幅值和相位，比較不同電壓通道間的基波幅值差和相位差，完成電壓核相工作，比較相關(guān)電流和電壓通道間的基波相位差，完成電流帶負(fù)荷工作，同時分析電流、電壓的諧波含量，實(shí)現(xiàn)變電站投產(chǎn)過程中電流、電壓的檢測。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線分布式變電站電氣量整站檢測系統(tǒng)的檢測方法，其特征在于：兩個對時同步的過程相同，其中檢測主站和區(qū)域子站對時同步的過程為，

A1)，檢測主站正常運(yùn)行后，向一級WLAN無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送同步對時報文；同步對時報文的時間信息由對時模塊產(chǎn)生；

A2)，區(qū)域子站自動訂閱同步對時報文，通過組播MAC地址過濾接收檢測主站發(fā)送的同步對時報文；

A3)，區(qū)域子站與檢測主站進(jìn)行同步對時報文的交互，計(jì)算報文的環(huán)回延時時間；

A4)，區(qū)域子站的對時模塊對同步對時報文中的時間樣本進(jìn)行數(shù)字濾波，獲取修正后的時間樣本，并對自身時鐘進(jìn)行頻率和環(huán)回延時時間的校正，當(dāng)區(qū)域子站的時鐘與檢測主站的時鐘頻率一致且延時收斂小于閥值后，完成區(qū)域子站與檢測主站的時間同步。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種無線分布式變電站電氣量整站檢測系統(tǒng)的檢測方法，其特征在于：所述檢測終端具備時域跟隨能力，當(dāng)二級WLAN無線網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定時，繼續(xù)跟隨所屬區(qū)域的區(qū)域子站的時鐘，時域跟隨流程包括以下步驟：

B1)，檢測終端與所屬區(qū)域的區(qū)域子站完成對時同步后，按校準(zhǔn)后的時鐘頻率定頻產(chǎn)生內(nèi)部同步脈沖；

B2)，檢測終端的內(nèi)部同步脈沖周期隨校準(zhǔn)時鐘頻率變化而變化；

B3)，檢測終端通過內(nèi)部晶振對同步脈沖計(jì)數(shù)，觀察同步脈沖的離散度，當(dāng)同步脈沖離散度超過測量誤差閥值時，認(rèn)為時鐘同步異常，檢測終端的時鐘進(jìn)入時域跟隨模式；

B4)，檢測終端的時鐘進(jìn)入時域跟隨模式后，通過回溯同步脈沖計(jì)數(shù)模擬所屬區(qū)域的區(qū)域子站的時鐘頻率，繼續(xù)保證檢測終端的時鐘與所屬區(qū)域的區(qū)域子站的時鐘一致性。