[发明专利]一种地铁牵引变电所的综合电源监控系统及监控方法

权利要求书

1.一种地铁牵引变电所的综合电源监控系统，其特征在于包括分别并联接入地铁牵引变电所的综合电源的I路低压侧的三相线路的交流电压互感器、地铁牵引变电所的综合电源的II路低压侧的三相线路的交流电压互感器、串联接入地铁牵引变电所的综合电源的I路低压侧的三相线路的交流电流互感器、串联接入地铁牵引变电所的综合电源的II路低压侧的三相线路的交流电流互感器以及串联接入地铁牵引变电所的综合电源的各馈出回路的单相线路的交流电流互感器，分别并联接入地铁牵引变电所的综合电源的I路低压侧的三相线路的交流电压互感器、地铁牵引变电所的综合电源的II路低压侧的三相线路的交流电压互感器、串联接入地铁牵引变电所的综合电源的I路低压侧的三相线路的交流电流互感器、串联接入地铁牵引变电所的综合电源的II路低压侧的三相线路的交流电流互感器以及串联接入地铁牵引变电所的综合电源的各馈出回路的单相线路的交流电流互感器就构成了交流互感器组，交流互感器组的交流电压互感器和交流电流互感器分别同信号调理电路相连接，信号调理电路也同地铁牵引变电所的综合电源的低压侧开关和地铁牵引变电所的综合电源的各低压馈出回路开关相连接，信号调理电路同A/D转换器相连接，A/D转换器通过总线接口同32位DSP数字信号处理器相连接，32位DSP数字信号处理器还同看门狗及复位电路、外围接口电路、双口RAM、系统电源以及系统时钟相连接，双口RAM也同32位中央处理器相连接，另外可擦除可编辑逻辑器件EPLD同32位DSP数字信号处理器、32位中央处理器以及双口RAM相连接。

2.根据权利要求1所述的地铁牵引变电所的综合电源监控系统，其特征在于所述的地铁牵引变电所的综合电源监控系统中使用的总线为隔离总线。

3.根据权利要求2所述的地铁牵引变电所的综合电源监控系统，其特征在于所述的双口RAM同32位中央处理器相连接的方式以及32位DSP数字信号处理器同双口RAM相连接的方式均为DMA方式。

4.根据权利要求3所述的地铁牵引变电所的综合电源监控系统，其特征在于所述的32位中央处理器还同Flash_Memory相连接，双口RAM和Flash_Memory能保存多达50个录波报告以及事件记录数能够达1000条；所述的A/D转换器为16位A/D转换器；所述的外围接口电路包括2个独立的高速以太网络通信接口，同高速以太网络通信接口连接的终端均能设置独立的IP地址，并能支持多种通信方式和通讯协议。

5.根据权利要求4所述的地铁牵引变电所的综合电源监控系统，其特征在于所述的32位中央处理器采用Nucleus嵌入式实时操作系统，所述的Nucleus嵌入式实时操作系统上带有地铁牵引变电所的综合电源监控系统的功能模块，地铁牵引变电所的综合电源监控系统的功能模块包括测量模块、开关状态及事件顺序记录模块、故障录波模块、实时变化数据上报模块、遥测越限检测及判别模块、电压异常曲线记录及过流曲线记录模块以及非正常状态报警模块。

6.根据权利要求5所述的地铁牵引变电所的综合电源监控系统，其特征在于所述的系统电源带有隔离屏蔽罩。

7.根据权利要求5所述的地铁牵引变电所的综合电源监控系统的监控方法，其特征在于，具体如下：

（1）当需要对地铁牵引变电所的综合电源进行测量时，首先通过分别并联接入地铁牵引变电所的综合电源的I路低压侧的三相线路的交流电压互感器、地铁牵引变电所的综合电源的II路低压侧的三相线路的交流电压互感器、串联接入地铁牵引变电所的综合电源的I路低压侧的三相线路的交流电流互感器、串联接入地铁牵引变电所的综合电源的II路低压侧的三相线路的交流电流互感器以及串联接入地铁牵引变电所的综合电源的各馈出回路的单相线路的交流电流互感器各自对其连接的线路电压或电流进行感应测量到电压值或电流值，将进行感应测量到的电压值或电流值送入信号调理电路进行信号调理，然后把信号调理后的电压值或电流值送入A/D转换器进行A/D转换，A/D转换后的电压值或电流值送入32位DSP数字信号处理器5中进行数字信号处理，数字信号处理后的电压值或电流值送入32位中央处理器，32位中央处理器就启动测量模块接收数字信号处理后的电压值或电流值，这样就得到了地铁牵引变电所的综合电源的I路低压侧的三相线路的交流电压、地铁牵引变电所的综合电源的II路低压侧的三相线路的交流电压、串联接入地铁牵引变电所的综合电源的I路低压侧的三相线路的交流电流、串联接入地铁牵引变电所的综合电源的II路低压侧的三相线路的交流电流或者串联接入地铁牵引变电所的综合电源的各馈出回路的单相线路的交流电流，再根据得到的地铁牵引变电所的综合电源的I路低压侧的三相线路的交流电压、地铁牵引变电所的综合电源的II路低压侧的三相线路的交流电压、串联接入地铁牵引变电所的综合电源的I路低压侧的三相线路的交流电流、串联接入地铁牵引变电所的综合电源的II路低压侧的三相线路的交流电流或者串联接入地铁牵引变电所的综合电源的各馈出回路的单相线路的交流电流计算出低压侧线电压、负序电压、有功功率、无功功率或者功率因数；

（2）当需要对地铁牵引变电所的综合电源进行开关状态及事件顺序记录时，首先通过地铁牵引变电所的综合电源的低压侧开关的状态信号或者报警信号和地铁牵引变电所的综合电源的各低压馈出回路开关的状态信号或者报警信号送入信号调理电路进行信号调理，然后把信号调理后的状态信号或者报警信号送入A/D转换器进行A/D转换，A/D转换后的状态信号或者报警信号送入32位DSP数字信号处理器中进行数字信号处理，数字信号处理后的状态信号或者报警信号送入32位中央处理器，32位中央处理器就启动开关状态及事件顺序记录模块接收数字信号处理后的状态信号或者报警信号并保存到双口RAM6或Flash_Memory中；

（3）当需要对地铁牵引变电所的综合电源进行故障录波时，首先32位中央处理器启动故障录波模块在双口RAM或Flash_Memory中设置用于故障录波的存储空间，所述用于故障录波的存储空间的大小满足大于等于1M的条件,然后故障录波模块就能在默认故障点前5个波且故障点后5个波的条件下进行故障录波，或者还能够根据用户需求设置来进行故障录波，同时记录地铁牵引变电所的综合电源中的两侧电源的所有数据；根据现场的情况，另外故障录波模块还能够增加过流启动录波、过压启动录波、开关变位异常录波这样的功能投退，同时记录地铁牵引变电所的综合电源中的两侧电源的所有数据，故障录波结束以后还能通知调度端，调度端可手动取故障波；

（4）当需要对地铁牵引变电所的综合电源进行实时变化数据上报时，32位中央处理器启动实时变化数据上报模块对电流变化步长或者电压变化步长进行设置，然后在设置的电流变化步长或者电压变化步长的条件下测量地铁牵引变电所的综合电源的动态电流或者动态电压的幅度变化趋势，动态电流或者动态电压的幅度变化趋势包含了变化前后的具体数值以及变化的时间，将包含了变化前后的具体数值以及变化的时间的动态电流或者动态电压的幅度变化趋势记录的数据保存到双口RAM或Flash_Memory中，同时实时地自动上传到调度中心；

（5）当需要对地铁牵引变电所的综合电源进行遥测越限检测及判别时，首先32位中央处理器启动遥测越限检测及判别模块设定地铁牵引变电所的综合电源各线路对应的限值，再根据遥测越限检测、电流越限检测、零序电压越限检测以及遥测越限判别功能，遥测越限检测及判别模块根据数字信号处理后的电流值的大小及设定地铁牵引变电所的综合电源各线路对应的限值，能够判别线路零序电压及电流、快速计算零序电压及电流大小，并同设定地铁牵引变电所的综合电源各线路对应的限值进行比较，越限信息将以遥信形式产生SOE记录，主动上报给地铁牵引变电所的主站或子站；

（6）当需要对地铁牵引变电所的综合电源进行电压异常曲线记录及过流曲线记录时，首先32位中央处理器启动电压异常曲线记录及过流曲线记录模块设定低压侧异常电压及过流定值，接着动电压异常曲线记录及过流曲线记录模块依据设定的低压侧异常电压及过流定值，当产生过欠压或过流报警时，动电压异常曲线记录及过流曲线记录模块实时报警并主动将采样的所有数据所形成的事故曲线上报到远端，若异常情况依旧存在，其后将只传送更大的峰值,且能够间隔时间定时上传报警；

（7）当需要对地铁牵引变电所的综合电源进行非正常状态报警时，32位中央处理器启动非正常状态报警模块，非正常状态报警模块能够进行缺相报警、相位角异常报警、相序异常报警、开关异常分断报警或者PT断线报警，并且对应的报警的定值可调。