[实用新型]一种智能变电站动态数据记录装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统信号数据监测及记录，具体涉及一种智能变电站动态数据记录装置。

背景技术

公告号为CN201966689的中国实用新型专利公开了一种用于智能变电站的网络报文监测及故障录波一体化装置，包括信号接入单元、信号处理分析单元和信息输出单元；所述信号接入单元用于接收智能变电站的含有一次系统信号和二次报文信号的综合信号并传送给所述的信号处理分析单元；所述信号处理分析单元用于对所述智能变电站的综合信号进行分析；所述信息输出单元用于将经过信号处理分析单元对综合信号分析后的包括告警信号在内的综合信号分析结果进行输出。该实用新型的信号接收单元包括100M的光以太网接入电路、IEC60044-8报文数据接入电路和对时信号接入电路；信号处理分析单元包括两个CPU系统，第一CPU系统通过FPGA与信号接收单元连接并完成综合信号的解析、标记、告警、存储、功能配置文件处理和通信处理，而第二CPU系统与第一CPU系统通过以太网连接并完成暂态录波启动判据计算、暂态录波数据存储和转换COMTRADE格式以及故障测距；同时第一CPU系统和第二CPU系统均通过FPGA与信息输出单元连接并将数据处理结果发送给信息输出单元。

该实用新型专利存在如下问题：

1）信号接收单元只能接收100M光以太网，如果是1000M光以太网将无法接入，同时对于目前智能变电站点对点接入方式，有可能需要32个甚至更多的光口接入，而信号接收单元的端口数将无法满足现场实际的应用需要，只能采用扩充装置的方式进行配置，势必造成工程成本的提升。

2）信号处理分析单元中的第一CPU系统通过FPGA与信号接收单元连接，接收综合信号并处理，FPGA只是用于对信号报文进行解码和逻辑处理，实际报文接收能力还是依靠第一CPU系统的性能决定，在多端口网络报文的并发的情况下，势必造成信号报文的丢失，这样，后续的信号处理分析将毫无意义，或者说，该实用新型专利的信号处理能力无法达到国家标准的要求。

3）信号处理分析单元实际上是2套CPU系统协同工作，工作环节增加了，在处理结果的实时性上大大降低，并增加了软件逻辑的复杂度，也造成了系统稳定性的降低。

4）信号处理分析单元中采用常规的SATA硬盘进行数据存储，4块硬盘的容量远远无法满足国家标准的要求。而且磁盘的读写速度也会成为整个系统性能的瓶颈。

发明内容

本实用新型目的是：提供一种智能变电站动态数据记录装置。

本实用新型的技术方案是：一种智能变电站动态数据记录装置，其包括：接收来自智能变电站信号的若干个扩展单元、对扩展单元的输出进行综合分析的若干个记录分析单元、和接收所述记录分析单元的输出并提供人机操作功能的管理单元。

在上述技术方案的基础上，进一步包括如下附属技术方案：

所述扩展单元包括接收智能变电站信号的100M光以太网接入电路、支持电信号或光信号并接收北斗或GPS的IRIG-B码对时信号的对时信号接入电路、接收100M光以太网接入电路和对时信号接入电路的输出信号的FPGA扩展电路、以及与记录分析单元相连的1000M光以太网发送电路。

所述记录分析单元包括支持电信号和光信号的100M以太网接入电路、支持电信号或光信号并接收北斗或GPS的IRIG-B码对时信号的对时信号接入电路、1000M光以太网接入电路、核心处理系统、1000M电以太网发送电路、用于硬接点信号输入输出的DIO电路、和用于指示灯显示的LED电路，而所述管理单元通过1000M电以太网接入电路与多个记录分析单元的1000M电以太网发送电路相连接。

所述核心处理系统包括FPGA逻辑处理模块、CPU、内存、外部存储卡电路、压缩系统和SATA电路。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型通过FPGA实现了数据接收的协处理模块，既保证了装置具有很高的数据接入能力，又降低了CPU在数据接收过程中的资源消耗；同时，采用硬件压缩技术实现了数据的实时压缩，既提高了数据存储的容量和带宽，又降低了CPU在存储过程中的资源消耗，从而为CPU进行分析计算提供了更多的资源，大大提升了装置的处理性能。