[发明专利]一种基于分布式发电的输配电网户外节点状态测传仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量仪和通信仪，尤其涉及一种用于分布式发电电网运行环境中的可进行运行参数、状态检测和多种通信、控制的输配电网户外状态检测和传输仪器。 

背景技术

　　有分布式发电后，电网中会有逆送电现象，需要保护户外线路安全，同时控制中心也需要对电网的安全调度，因此都需要有户外状态信息。

在分布式发电后，需要经常了解各支路的状态及支路对整个电网的影响，需要相关的信息参数进行计算分析处理，以方便控制中心对整个电网进行管理、监控和调度。

为适应分布式发电环境，电网中各支路根据不同条件选择合适的通信方式并进行分级通信后传输到控制中心。

目前，还缺乏对分布式电网的各节点和支路的运行情况进行实时跟踪、分析、控制的系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于分布式发电的输配电网户外节点状态测传仪。适应于分布式发电环境下的输配电网户外状态检测传输，实现运行参数和状态检测以及各支路状态信息检测传输并实现与控制中心进行数据传输和远程监控、管理、调度；或根据节点自身状态直接控制其执行机构的动作。

包括系统模块、控制中心，系统模块包括数据采集前端连数据处理和传输单元；在输配电网的节点和支路处连数据采集前端，系统模块连控制中心。数据采集前端对用户侧电网的电压过零点时间，线电压（包括掉相电压、过电压、欠电压等状态）、相电流（包括浪涌或瞬动电流）、电压和电流都是包含过零点时间信息的矢量；正序阻抗、正序电容、正序导纳（即阻抗的倒数）、零序阻抗、零序电容、零序互感、零序感应势、感应电压、频率、功率因素和线路上开关的开闭状态进行检测，通过采集处理成标准信号后送入微电脑芯片上，再经程序计算、命令处理及通信等相关处理之后再通过载波通信模块及对应的接口与控制中心通信，进行数据传输、分析处理和远程监控及调度，同时接收下一级支路状态测传仪测量的信息，并传输给控制中心，以便控制中心同时对各支路状态、用户的发电、受电和用电状态的管理及监控，便于调度、检修、安全运行；或根据节点自身状态直接控制其执行机构的动作。控制中心接收输配电网户外状态测传仪所传输的信息，经工业计算机软件程序的分析计算，可监控各支路用户的用电、受电、发电状态，同时可分析各支路之间、支路与电网之间的影响。

进一步，所述数据采集前端是测量交流电压、电流带过零点时间信息矢量的电路。

进一步，数据采集前端和数据处理传输单元之间内部用通信口连接。

进一步，所述控制单元设置采用微电脑芯片并嵌入GPRS/3G模块、TCP/IP协议模块、载波通信模块和RS232/RS485接口电路实现有线和无线多种通信方式，以方便与控制中心和下级支路用户进行通信。

进一步，所述数据处理和传输单元的微电脑芯片采用DSP芯片TMS320C200。开发中充分利用DSP集成度高、模块功能强、处理速度快的优点，装置的软件存放在片内大容量FLASHEEPROM，片内RAM存放实时数据、程序中变量等，EEPROM内存放定值、数据。

本发明适应于分布式发电环境，在分布式发电电网中，用户侧有用电、及逆送电（即发电）状态出现，为了户外线路安全，为了控制中心对电网的统一调度，都需要户外侧状态信息，进行对电网的状态分析和用户侧对输配电网的影响分析，通过分析进行安全调度，因此这种户外状态测传仪即解决了这些状态信息的安全、精确测量和计算，同时也解决了状态信息的安全传输，保证了控制中心对成千上万的用户状态信息的管理及分析，保证了控制中心对电网的统一安全调度或根据节点自身状态直接控制其执行机构的动作。

附图说明

图1为本发明的系统框图。

图2为本发明的数据采集前端图。

图3为本发明的数据与串行总线通信图。

图4为本发明的GPRS/3G通信系统框图。

图5为本发明的载波通信模块框图。

图6为本发明的电力线接口电路框图。

图7为本发明的正序阻抗和正序电容测量接线图。

图8为本发明的频率和功率因素系统框图。

图9为本发明的相角测量合成模块图。

图10为本发明的电流、电压测量主程序流程图。

图11为本发明的频率测量流程图。

图12为本发明的功率因素测量流程图。

图13为本发明的零序阻抗测量图。

图14为本发明的感应电压测量图。