[发明专利]一种多功能的智能化数据采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于智能变电站要求的多功能智能化数据采集装置，属于电力自动化技术领域。

背景技术

随着电力系统向大容量、超高压和特高压方向发展，一次、二次设备向小型化、智能化、高可靠性方向发展。电子式互感器以其体积小、重量轻、抗电磁干扰能力强、动态范围宽不易饱和、绝缘结构简单、易于数字信号传输等优点，顺应了电力工程的发展要求，得到了越来越广泛的应用。在数字化变电站建设阶段，对电子式互感器数据进行数据采集的装置—合并单元得到了广泛的应用，电子式互感器通过光纤与合并单元相连，并由合并单元将采样值上送给间隔层IED，合并单元的使用能够简化施工现场的电缆连接，减少占地面积，具有较大的工程价值，为智能电网的数字化需求提供有力保障，使用前景十分广阔。

但以前的合并单元多基于IEC60044-7/8和IEC61850-9-1等标准，在数字化变电站阶段多采用IEC61850-9-1标准，该标准要求相对简单，对设备要求也较低，因此处于主流地位，但随着IEC61850-9-1标准被IEC废除以后，IEC61850-9-2标准成为了数据采集装置的唯一标准。为此各厂家开始研发基于IEC61850-9-2标准的新型数据采集装置，以替换当前基于IEC61850-9-1标准的合并单元。由于该标准完全基于IEC61850模型和相应的多播服务功能，对装置的性能要求有很大的提高，势必涉及产品的重新开发，而非简单的升级改造，同时IEC61850-9-2标准也要求开发厂家对IEC61850标准也要有较为深入的理解，这就造成了IEC61850-9-2标准数据采集装置不多的原因。中国专利一种数字化数据采集装置CN201010256490.3就是针对此进行了开发，它从根本上进行了改变，成为了当时数字化变电站技术最为领先的采集装置。

随着智能电网建设的发展，智能变电站作为智能电网建设的节点之一对当前变电站的建设提出了新的要求，对数据采集也提出了新的要求，尤其是国家电网公司《智能变电站继电保护规范》对继电保护装置进行了严格要求，不仅对规约进行了扩展，对发送端口数量也有了大幅提高；不仅要求支持IEC61850-9-2的网络传输和点对点传输，也需要支持IEC60044-8的点对点传输；另外，智能变电站的数字化采样取消了传统的母线电压采用电缆连接的方式，母线电压从模拟量转变成数字量后，传统方式下母线电压并列和切换的功能就落在了新的数据采集装置的身上，这就对数据采集装置提出了更高的要求；由于电压并列和切换在依赖电压本身的同时还需要母联开关和隔离刀闸的状态信息，这就提出了该采集装置能够接入遥信信息。另外，采用IEC61850-9-2标准采样实现采样数据网络共享的同时对采样精度和组网方式也提出了新的要求。智能变电站在要求设备具有功能集成的同时也要求采集装置能够实现数据级联功能，能够接收其它间隔的采样数据并进行融合。这一系列新的要求迫切需要从根本上开发一种新的智能化多功能数据采集装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多功能的智能化数据采集装置，能够满足智能变电站发展建设的要求，不仅完全支持IEC61850-9-2标准，同时还支持IEC60044-8及其扩展协议；不仅能够发送采样数据，同时还能够接收采样数据，将外部数据与内部数据进行有效融合进而实现装置级联功能；不仅支持IEEE1588高精度网络对时功能，同时还支持GMRP协议，能够自动进行VLAN划分；不仅具有智能化的PT并列和电压切换功能，能够通过GOOSE报文发送和接收状态信息和告警信息，还能支持GOOSE网络控制功能；同时该装置具有智能化的调试功能，能够灵活组态配置、动态仿真、自动诊断、自动校验等多种功能。

 为解决上述问题，本发明提供一种多功能的智能化数据采集装置，其特征在于，包含

提供工作电源的电源板；接入220V交直流电压，为装置提供工作电源； 

包含可接入电子式电压互感器、电子式电流互感器输出的数字信号的FT3串口采样板、可接入模拟电压和电流信号的AC采样板或可接入模拟小信号的采样值的AS采样板中的一种或多种；

CPU板：包含两对（或两组，既4个光口，发送接收各一个口即为一对或一组）收发光纤网络口，一对用于GOOSE和IEEE1588组网，另一对用于IEC61850-9-2采样报文组网；还包含多个用于IEC61850-9-2采样报文的点对点发送或组网通信的光纤网络口；