[發明專利]一種數字化變電站電能質量監測系統及方法

有效

• 申請號: 201711074960.2
• 申請日: 2017-11-06
• 公開（公告）號: CN108010301B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 李偉;王昕;王晉;宿磊;丁凱;錢一民;陳喬;王易;胡斌;舒欣;李鵬;杜鎮安;葉龐琪;黎恒烜;羅浩;耿介雯;龐雪燕
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網湖北省電力公司電力科學研究院;國網湖北省電力公司武漢供電公司;深圳市中電電力技術股份有限公司
• 主分類號: G08C19/00
• 分類號: G08C19/00;G08C25/00;G01R31/00;H04L12/28;H04L29/08
• 代理公司: 42113 武漢楚天專利事務所
• 代理人: 孔敏<國際申請>=<國際公布>=<進入國

1.一種數字化變電站電能質量監測系統，其特征在于：包括依次連接的電子式互感器、合并單元、電能質量監測裝置、電能質量管理平臺、及與電子式互感器、合并單元連接的同步功能單元，

所述電子式互感器運行于數字化變電站過程層，用于將電力系統一次側的高電壓、大電流信號轉換成二次側低電壓和小電流模擬信號，所述電子式互感器包括低功率采樣線圈和采樣信號發送模塊，采樣信號發送模塊的采樣頻率適應同步功能單元所設置的頻率，即按照同步功能單元設置的頻率接入合并單元；

所述合并單元，用于按照同步功能單元給定的同步轉換信號將電子式互感器采集的二次側低電壓和小電流模擬信號轉換為數字信號，然后經過同步、解碼、組幀處理后封裝成IEC 61850-9-2標準以太網格式發送給電能質量監測裝置；

所述電能質量監測裝置安裝于間隔層，用于以IEC 61850-9-2標準接收來自一個或多個合并單元的高采樣率信號并完成基于IEC61000-4-30進行電能質量數據處理，計算得到各種電能質量指標的實時值和統計值，并將各種電能質量數據按IEC 61850-7進行建模；

所述電能質量管理平臺安裝于變電站層，用于以IEC 61850-8標準接收來自一個或多個電子式電能質量監測裝置的電能質量實時數據和統計數據，進行數據分析統計、數據存儲和電能質量信息發布；

所述同步功能單元包括總線模塊、FPGA配置模塊、扇出模塊、時鐘合成模塊，所述FPGA配置模塊用于通過總線模塊接收上位機的配置指令，按照配置指令配置FPGA程序，所述時鐘合成模塊用于按照FPGA配置模塊配置的FPGA程序，通過時鐘合成芯片的功能引腳配置實現所配置時鐘；所述扇出模塊用于通過扇出芯片實現信號由一路到多路的輸出；所述FPGA配置模塊還同時接收采樣反饋信號，解讀出采樣反饋信號傳輸回的信號值，并與上位機設置信號和輸出采樣同步信號進行對比，反饋給上位機進行顯示以實現頻率跟蹤的功能。

2.如權利要求1所述的數字化變電站電能質量監測系統，其特征在于：所述合并單元包括多路數據采集器、數據處理模塊、串口發送模塊、同步模塊，

多路數據采集器與電子式互感器進行接口，用于按照同步功能單元給定的同步轉換信號接收通道的輸出數據并校驗數據的有效性，將電子式互感器采集的二次側低電壓和小電流信號轉換為高采樣率的原始采樣值數字信號；

所述數據處理模塊用于以IEC 60044格式接收來自多路數據采集器采集的多個電子式互感器的高采樣率的原始采樣值數字信號，完成數據的同步、解碼、組幀等處理，將原始采樣值數字信號封裝成IEC61850-9-2標準以太網格式；

所述串口發送模塊用于將數據處理模塊處理得到IEC 61850-9-2標準以太網格式的原始采樣值數字信號，按照標準完成以太網接口轉換，發送給后端的電能質量監測裝置；

所述同步模塊用于接收同步功能單元給定的同步轉換信號，將同步轉換信號發送給多路數據采集器、數據處理模塊、串口發送模塊。

3.如權利要求1所述的數字化變電站電能質量監測系統，其特征在于：所述電子式互感器包括電子式電壓互感器和電流互感器。