[发明专利]智能变电站电能质量监测终端

说明书

技术领域

本发明属于智能电网领域，尤其是一种智能变电站电能质量监测终端。

背景技术

随着智能变电站的建立，以IEC61850规约和电子互感器为代表的技术得到大量应用。IEC61850规约作为变电站统一通信协议的国际标准，实现智能变电站自动化系统的标准化和互操作性。按照IEC 61850标准，智能变电站系统结构由过程层、间隔层、站控层三部分组成，对于电子式互感器在智能变电站自动化系统中的推广应用，间隔层的智能设备面临的首要问题是要解决好与过程层合并单元和站控层的管理系统接口与通信。由于智能变电站和传统变电站存在很大差异，因此，现有的电能质量监测终端已经不能满足实际需要，其原因是：1、接口的改变，由于智能变电站过程层设备采用电子式互感器、光纤输出，电子式互感器汇总到合并单元，合并单元经点对点或以太网方式发送采样数据至位于间隔层的设备，不再有模拟或强电信号送入设备，而是数字信号或很小的模拟信号；2、由于智能电网对采集的信号要求更精确，更接近网络实际情况，因此，需要原有基于传统铁磁型互感器的保护原理及计量方法进行调整；3、对站控层的通信要求剧增，设备必须提升通信及数据处理能力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、能够实现过程层合并单元与站控层无缝互联和通讯功能的智能变电站电能质量监测终端。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种智能变电站电能质量监测终端，包括变送模块、数据采集模块、管理模块、数据处理及分析模块和GPS时间基准模块，变送模块的输入端与过程层合并单元相连接，变送模块、数据采集模块、管理模块、数据处理及分析模块依次相连接，GPS时间基准模块连接到内部总线上，数据处理及分析模块通过通信接口与站控层相连接。

而且，所述的变送模块、数据采集模块、管理模块、数据处理及分析模块通过总线式的接口或差分接口连接在一起。

而且，所述的变送模块采用光纤收发器。

而且，所述的数据采集模块由数据采集DSP模块和双端口RAM连接构成。

而且，所述的管理模块由管理DSP模块和双端口RAM连接构成。

而且，所述的数据处理与分析模块由嵌入式ETX、通信接口及显示打印接口连接构成。

而且，所述的通信接口为网络接口或RS232接口。

本发明的优点和积极效果是：

本发明应用于IEC61850标准规定的智能变电站系统结构中的间隔层，一方面通过光纤网络接口接收过程层合并单元传送来的数字信号，然后通过数据采集模块、管理模块及数据分析处理模块进行处理实现智能变电站电能质量监测功能；另一方面通过工业级以太网将处理完成的数据传送到站控层，从而实现与过程层合并单元和站控层的无缝互联和通讯功能，充分保证了通信的可靠性和实时性，为智能变电站自动化系统的互动性和互操作性奠定了坚实的基础，节省了调试和维护时间，也降低了运行成本。

附图说明

图1是本发明的连接示意图；

图2是本发明与过程层合并单元和站控层的连接关系。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：

一种智能变电站电能质量监测终端，如图1所示，包括变送模块、数据采集模块、管理模块、数据处理及分析模块和GPS时间基准模块，其中，变送模块采用AVAGO公司的光纤收发器或其模块接收来自光纤传输的数字信号并通过内部总线传输给数据采集模块；数据采集模块由数据采集DSP模块和双端口RAM连接构成，该数据采集DSP模块采用德州仪器的DSP处理器进行数据的采集并存储到双端口RAM中；管理模块由管理DSP和双端口RAM构成，管理模块的DSP接收数据采集模块的双口RAM数据并传输到数据处理及分析模块中；数据处理与分析模块由嵌入式ETX、通信接口及显示打印接口连接构成，能够对管理模块传输过来的数据进行分析和处理，然后根据需求通过RS232或者网络传输到站控层；GPS时间基准模块连接到内部总线上实现GPS时钟及时序控制功能；上述变送模块、数据采集模块、管理模块、数据处理及分析模块和GPS时间基准模块之间采用总线式的接口或差分接口，充分保证了极高的数据吞吐能力，并具有高精度和高可靠性。本监测终端在接收GPS同步时钟信号后，形成同步采集控制信号，在同步采集信号的控制下，数据采集模块进行同步采集及预处理，采集数据通过总线分别送到管理模块进行相关算法计算，由数据处理及分析模块进行数据存储、数据分析处理模块进行数据存储、分析、打印及数据远传等处理。