專(zhuān)利名稱(chēng)：接入電子式互感器的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于智能電網(wǎng)領(lǐng)域，尤其是一種接入電子式互感器的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端。
背景技術(shù)：
智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)在模擬量采集方式上發(fā)生了很大變化，由電纜從傳統(tǒng)電壓、 電流互感器輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橛赏ㄐ烹娎|或光纖輸入的電子式互感器數(shù)字信號(hào)。傳統(tǒng)電網(wǎng)變電站，如圖2所示，由電磁式電壓、電流互感器通過(guò)電纜傳送給各個(gè)采集裝置(包括保護(hù)、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè))100V/5A的模擬信號(hào)，每個(gè)采集裝置需要配置電壓、電流互感器，將該模擬信號(hào)變換為嵌入式裝置能接收的小信號(hào)，通過(guò)AD轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，由CPU進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。由于電磁式電壓、電流互感器體積比較大，單臺(tái)裝置不能實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)多條出線進(jìn)行監(jiān)測(cè)，且每一路模擬量都需要配置一個(gè)高精度AD轉(zhuǎn)換，成本較高。因此，采用傳統(tǒng)電網(wǎng)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端不能滿足智能電網(wǎng)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠同時(shí)對(duì)多條出線進(jìn)行監(jiān)測(cè)并滿足智能電網(wǎng)需求的接入電子式互感器的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種接入電子式互感器的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端，由光纖收發(fā)器和CPU連接構(gòu)成，光纖收發(fā)器通過(guò)光纖與過(guò)程層的電子式互感器相連用于接收電子互感器輸出的實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)并送入到CPU中，CPU對(duì)接收的實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行電能分析計(jì)算，并將計(jì)算得到的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口上傳至站控層。而且，所述的CPU為DSP或FPGA。而且，所述的實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)包括多條出線的電壓和電流數(shù)據(jù)。而且，所述的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)包括電壓偏差、頻率偏差、諧波、電壓波動(dòng)及閃變、三相不平衡數(shù)據(jù)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本發(fā)明采用光纖收發(fā)器從電子式互感器接收數(shù)字化實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相應(yīng)的分析和處理，不僅簡(jiǎn)化了監(jiān)測(cè)終端的硬件結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)一次、二次設(shè)備的有效電氣隔離，而且提高了監(jiān)測(cè)終端的準(zhǔn)確度和可靠性，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)的數(shù)字化應(yīng)用，避免了電磁干擾的影響，在穩(wěn)定性、可靠性、安全性等方面得到了很大提高，為電能質(zhì)量分析提供了準(zhǔn)確、可靠數(shù)據(jù)來(lái)源，滿足了電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)分析所需要的精度，同時(shí)，由于光纖收發(fā)器接收到的采樣數(shù)據(jù)包中包含有多條出線的轉(zhuǎn)換信號(hào)，因此，一臺(tái)監(jiān)測(cè)終端可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)監(jiān)測(cè)多條出線功能， 大大節(jié)約了設(shè)備的成本。


圖1是本發(fā)明的電路方框圖2是傳統(tǒng)變電站的電路方框圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述一種接入電子式互感器的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端，如圖1所示，由光纖收發(fā)器和CPU連接構(gòu)成，光纖收發(fā)器通過(guò)光纖與過(guò)程層的電子式互感器相連接，光纖收發(fā)器接收電子互感器輸出的電壓、電流等實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)并送入到CPU中，CPU對(duì)接收的電壓、電流等實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行電能分析計(jì)算，得到電壓偏差、頻率偏差、諧波、電壓波動(dòng)及閃變、三相不平衡等電能質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口將分析結(jié)果上傳站控層。在本實(shí)施例中，光纖收發(fā)器采用 AVAGO公司的光纖收發(fā)器，CPU可以采用DSP (數(shù)字信號(hào)處理器)或FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)或其他微處理器模塊。由于智能變電站采用電子式互感器，其通過(guò)光纖輸出數(shù)字信號(hào)，該數(shù)字信號(hào)可直接被電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端所接收，省去中間由模擬量到數(shù)字量的變換環(huán)節(jié)，只需根據(jù) IEC61850相關(guān)協(xié)議規(guī)定進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換即可，CPU可直接對(duì)該信號(hào)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，計(jì)算出電能質(zhì)量的各項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，由于光纖收發(fā)器接收到的數(shù)據(jù)包中包含有多條出線的轉(zhuǎn)換信號(hào)，一個(gè)CPU可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)監(jiān)測(cè)多條出線，大大節(jié)約了設(shè)備的成本。同時(shí)，由于電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端接收的是光信號(hào)而非常規(guī)的電信號(hào)，受電磁干擾的影響大大降低，因此，提高了整個(gè)終端的電磁兼容水平。本發(fā)明的工作過(guò)程為本監(jiān)測(cè)終端通過(guò)光纖收發(fā)器將過(guò)程層電子式互感器傳送過(guò)來(lái)的光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，解析網(wǎng)際協(xié)議(TCP/IP)，根據(jù)IEC61850協(xié)議規(guī)范，解碼收到的數(shù)據(jù)包，得到電壓、電流實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)，然后對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行電能分析，計(jì)算電壓偏差、頻率偏差、諧波、電壓波動(dòng)與閃變、三相不平衡等電能質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將分析結(jié)果上傳站控層，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明所述的實(shí)施例是說(shuō)明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明并不限于具體實(shí)施方式
中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種接入電子式互感器的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端，其特征在于由光纖收發(fā)器和CPU連接構(gòu)成，光纖收發(fā)器通過(guò)光纖與過(guò)程層的電子式互感器相連用于接收電子互感器輸出的實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)并送入到CPU中，CPU對(duì)接收的實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行電能分析計(jì)算，并將計(jì)算得到的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口上傳至站控層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接入電子式互感器的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端，其特征在于所述的 CPU 為 DSP 或 FPGA。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接入電子式互感器的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端，其特征在于所述的實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)包括多條出線的電壓和電流數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接入電子式互感器的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端，其特征在于所述的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)包括電壓偏差、頻率偏差、諧波、電壓波動(dòng)及閃變、三相不平衡數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種接入電子式互感器的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)終端，其技術(shù)特點(diǎn)是由光纖收發(fā)器和CPU連接構(gòu)成，光纖收發(fā)器通過(guò)光纖與過(guò)程層的電子式互感器相連，用于接收電子互感器輸出的實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)并送入到CPU中，CPU對(duì)接收的實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行電能分析計(jì)算，并將計(jì)算得到的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口上傳至站控層。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)了在一臺(tái)監(jiān)測(cè)終端同時(shí)監(jiān)測(cè)多條出線功能，降低了設(shè)備成本，有效地避免了電磁干擾的影響，在穩(wěn)定性、可靠性、安全性等方面得到了很大提高，滿足了電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)分析所需要的精度，適應(yīng)了智能電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)要求。
文檔編號(hào)G08C23/06GK102565583SQ20121000076
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者劉云, 劉廣振, 劉穎英, 周勝軍, 安哲, 崔健, 張樹(shù)民, 李國(guó)棟, 王同勛, 郭浩 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院, 天津市電力公司