[发明专利]一种无线分布式变电站电气量整站检测系统及方法

权利要求书

1.一种无线分布式变电站电气量整站检测系统，其特征在于：包括检测主站，所述检测主站通过一级WLAN无线网络连接有多个区域子站，每个区域子站通过二级WLAN无线网络连接有多个检测终端；

所述检测主站包括对时模块和数据计算分析模块，所述区域子站包括对时模块和数据汇集模块，所述检测终端包括对时模块和采集模块；

所述检测主站的对时模块、区域子站的对时模块以及检测终端的对时模块实现三者的对时同步，所述检测终端通过采集模块就地同步采集电流、电压量，进行模数转换，并将转换后的电流、电压量封装为IEC 61850-9-2报文，发送至区域子站，所述区域子站接收与其连接的多个检测终端的IEC 61850-9-2报文，通过数据汇集模块解析采样值数据，将多个检测终端同一时刻的采样值数据重新组合为新的IEC 6150-9-2报文，并将新的IEC61850-9-2报文发送至检测主站，所述检测主站接收所有区域子站的IEC 61850-9-2报文，通过数据计算分析模块解析IEC 61850-9-2报文，并进行傅里叶计算，计算出同一时刻的电流的基波幅值和相位、电压的基波幅值和相位、电流的谐波幅值和相位、电压的谐波幅值和相位，比较不同电压通道间的基波幅值差和相位差，完成电压核相工作，比较相关电流和电压通道间的基波相位差，完成电流带负荷工作，同时分析电流、电压的谐波含量，实现变电站投产过程中电流、电压的检测。

2.根据权利要求1所述的一种无线分布式变电站电气量整站检测系统，其特征在于：检测终端分散布置于电流、电压二次回路附近，采集多组电流和电压量，每组均包含A、B、C三相。

3.根据权利要求1所述的一种无线分布式变电站电气量整站检测系统，其特征在于：一级WLAN无线网络和二级WLAN无线网络的模式相同。

4.基于权利要求1所述的一种无线分布式变电站电气量整站检测系统的检测方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤1，检测主站和区域子站通过对时模块实现两者的时间同步，区域子站和检测终端通过对时模块实现两者的时间同步；

步骤2，所述检测终端通过采集模块就地同步采集电流、电压量，进行模数转换，并将转换后的电流、电压量封装为IEC 61850-9-2报文，发送至区域子站；

步骤3，区域子站接收与其连接的多个检测终端的IEC 61850-9-2报文，通过数据汇集模块解析采样值数据，将多个检测终端同一时刻的采样值数据重新组合为新的IEC 6150-9-2报文，并将新的IEC61850-9-2报文发送至检测主站；

步骤4，检测主站接收所有区域子站的IEC 61850-9-2报文，通过数据计算分析模块解析IEC 61850-9-2报文，并进行傅里叶计算，计算出同一时刻的电流的基波幅值和相位、电压的基波幅值和相位、电流的谐波幅值和相位、电压的谐波幅值和相位，比较不同电压通道间的基波幅值差和相位差，完成电压核相工作，比较相关电流和电压通道间的基波相位差，完成电流带负荷工作，同时分析电流、电压的谐波含量，实现变电站投产过程中电流、电压的检测。

5.根据权利要求1所述的一种无线分布式变电站电气量整站检测系统的检测方法，其特征在于：两个对时同步的过程相同，其中检测主站和区域子站对时同步的过程为，

A1)，检测主站正常运行后，向一级WLAN无线网络发送同步对时报文；同步对时报文的时间信息由对时模块产生；

A2)，区域子站自动订阅同步对时报文，通过组播MAC地址过滤接收检测主站发送的同步对时报文；

A3)，区域子站与检测主站进行同步对时报文的交互，计算报文的环回延时时间；

A4)，区域子站的对时模块对同步对时报文中的时间样本进行数字滤波，获取修正后的时间样本，并对自身时钟进行频率和环回延时时间的校正，当区域子站的时钟与检测主站的时钟频率一致且延时收敛小于阀值后，完成区域子站与检测主站的时间同步。

6.根据权利要求5所述的一种无线分布式变电站电气量整站检测系统的检测方法，其特征在于：所述检测终端具备时域跟随能力，当二级WLAN无线网络不稳定时，继续跟随所属区域的区域子站的时钟，时域跟随流程包括以下步骤：

B1)，检测终端与所属区域的区域子站完成对时同步后，按校准后的时钟频率定频产生内部同步脉冲；

B2)，检测终端的内部同步脉冲周期随校准时钟频率变化而变化；

B3)，检测终端通过内部晶振对同步脉冲计数，观察同步脉冲的离散度，当同步脉冲离散度超过测量误差阀值时，认为时钟同步异常，检测终端的时钟进入时域跟随模式；

B4)，检测终端的时钟进入时域跟随模式后，通过回溯同步脉冲计数模拟所属区域的区域子站的时钟频率，继续保证检测终端的时钟与所属区域的区域子站的时钟一致性。