[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

本發明提供一種數字化變電站電能質量監測系統，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。所述電子式互感器主要完成數據的采集及模數轉換功能；所述電子式互感器主要完成數據處理及數據發送；所述電能質量監測裝置主要完成基于IEC 61000?4?30的電能質量數據處理并將數據按IEC 61850?7進行建模；所述同步功能單元主要完成數據采樣率的設置和同步功能；所述電能質量管理平臺主要完成電能信息發布。該系統能夠覆蓋數字化變電站的各層裝置并且提供一種能夠滿足數字化變電站高采樣率和可設置同源采樣率的解決方案。

技術領域

本發明涉及智能電網中數字化變電站內電能質量監測技術領域，具體是一種數字化變電站電能質量監測系統及方法。

背景技術

隨著智能電網的快速發展，電子式裝置的應用日益成熟和普及，導致現有變電站內裝置數字化程度不一致，使電網公司的發展受到一定的限制。

隨著電網公司對電能質量的重視程度的提高，數字化變電站作為智能電網未來發展趨勢，必須納入到電能質量技術監督的范疇。而目前數字化變電站內主流的電能質量監測裝置采樣率已提高為512點/周波，導致互感器及合并單元的信號采樣率變低，存在各個層次裝置之間采樣率不一致的問題。為解決此問題，許多院校及研究單位通過改變采樣算法來達到裝置采樣率的一致問題，但由此也帶來了計算量的增大和算法的帶來的數據不一致性。

因此現有技術缺乏一個覆蓋數字化變電站各層的數字化變電站電能質量監測的高采樣率的解決方案。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種數字化變電站電能質量監測系統及方法，徹底解決數字化變電站由于采樣率問題而導致的電能質量監測難題，并實現各種電能質量穩態指標與暫態指標的監測與分析，并滿足高次諧波的監測分析要求，監測與分析數據通過基于WEB的方式進行發布。

本發明所采用的技術方案是：

一種數字化變電站電能質量監測系統，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IEC 61000-4-30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。

進一步的，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；