一種數(shù)字化測(cè)控裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種數(shù)字化測(cè)控裝置，包括：接收采樣數(shù)據(jù)并將所述采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)字信號(hào)處理（DSP）插件的光通訊插件；根據(jù)所述采樣數(shù)據(jù)計(jì)算累計(jì)電量和遙測(cè)量、以及測(cè)量基于全球定位系統(tǒng)（GPS）的同步相量（PMU），并將計(jì)算和測(cè)量結(jié)果發(fā)送給中央處理器（CPU）插件的DSP插件；接收并上送遙測(cè)量、累計(jì)電量以及基于GPS的同步相量的CPU插件；所述光通訊插件、DSP插件、CPU插件均與進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚偻酱锌偩€（HTM）總線和控制器局域網(wǎng)（CAN）總線連接。采用本實(shí)用新型，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)測(cè)量控制功能、電量累計(jì)計(jì)算功能及PMU功能。
【專利說(shuō)明】一種數(shù)字化測(cè)控裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及數(shù)字化變電站技術(shù)，尤其涉及一種數(shù)字化測(cè)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)及智能變電站的新建、擴(kuò)建、改造，尤其是第二代智能變電站的新建，對(duì)電力裝置的集成度要求越來(lái)越高。目前，電力系統(tǒng)的測(cè)控裝置、計(jì)量裝置和電力系統(tǒng)基于全球定位系統(tǒng)(Global Position System, GPS)的同步相量測(cè)量(PhasorMeasurement Unit, PMU)裝置是分別獨(dú)立采購(gòu)、安裝,這樣,不僅需要很大的空間來(lái)放置上述三種裝置，而且成本高。但是，目前業(yè)界并沒(méi)有一種同時(shí)具有測(cè)量控制功能、電量計(jì)算功能及PMU功能的數(shù)字化測(cè)控裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種集測(cè)量控制功能、電量累計(jì)計(jì)算功能及PMU功能為一體的數(shù)字化測(cè)控裝置。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種數(shù)字化測(cè)控裝置，包括:接收采樣數(shù)據(jù)并將所述采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)字信號(hào)處理(Digital Signal Processing, DSP)插件的光通訊插件、根據(jù)所述采樣數(shù)據(jù)計(jì)算累計(jì)電量和遙測(cè)量、以及測(cè)量基于GPS的同步相量、并將計(jì)算和測(cè)量結(jié)果發(fā)送給中央處理器(Central Processing Unit, CPU)插件的DSP插件、接收并上送遙測(cè)量、累計(jì)電量以及基于GPS的同步相量的CPU插件；所述光通訊插件、DSP插件、CPU插件均與進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚偻酱锌偩€(High performance Time triggered Multiplexedserial bus, HTM)總線和控制器局域網(wǎng)(Controller Area Network, CAN)總線連接。
[0006]上述方案中，所述DSP插件包括:計(jì)算累計(jì)電量的第一計(jì)量器、測(cè)量基于GPS的同步相量的第二計(jì)量器、以及計(jì)算遙測(cè)量的第三計(jì)量器。
[0007]上述方案中，所述裝置還包括:接收外部開(kāi)入信號(hào)的開(kāi)入插件、提供電源的電源插件、展示CPU插件的輸出結(jié)果的人機(jī)接口插件。
[0008]上述方案中，所述光通訊插件為接收面向通用對(duì)象的變電站事件G00SE開(kāi)入數(shù)據(jù)，并接收來(lái)自DSP插件的CPU控制命令的光通訊插件。
[0009]上述方案中，所述光通訊插件為光纖接口。
[0010]上述方案中，所述采樣數(shù)據(jù)為電力線的電流電壓值。
[0011]上述方案中，所述CPU插件為向DSP插件發(fā)送控制命令的CPU插件；所述DSP插件為接收來(lái)自CPU插件的控制命令，并在校驗(yàn)所述控制命令正確后將所述控制命令發(fā)送給光通訊插件的DSP插件。
[0012]上述方案中，所述第一計(jì)量器、第二計(jì)量器、及第三計(jì)量器共用輸入輸出端口。
[0013]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的數(shù)字化測(cè)控裝置，將具有計(jì)算累計(jì)電量功能的第一計(jì)量器和具有測(cè)量基于GPS的同步相量功能的第二計(jì)量器集成于DSP插件中，DSP插件將遙測(cè)量、累計(jì)電量以及基于GPS的同步相量通過(guò)HTM總線發(fā)送給CPU插件，由CPU插件輸出；如此，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)智能變電站單個(gè)間隔的測(cè)量控制功能、電量累計(jì)計(jì)算功能和PMU功能。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例數(shù)字化測(cè)控裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2本實(shí)用新型實(shí)施例DSP插件的組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例數(shù)字化測(cè)控方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]在本實(shí)用新型實(shí)施例中，將具有計(jì)算累計(jì)電量功能的第一計(jì)量器和具有測(cè)量基于GPS的同步相量功能的第二計(jì)量器集成于DSP插件中，DSP插件將遙測(cè)量、累計(jì)電量以及基于GPS的同步相量通過(guò)HTM總線發(fā)送給CPU插件，由CPU插件輸出，完成測(cè)量控制功能、電量累計(jì)計(jì)算功能及PMU功能。
[0018]以下根據(jù)說(shuō)明書(shū)附圖以及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的闡述。
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例所述的數(shù)字化測(cè)控裝置10，包括:光通訊插件110、DSP插件120、CPU插件130、HTM總線170以及控制器局域網(wǎng)(CAN)總線180 ;所述光通訊插件110、DSP插件120、CPU插件130均與完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)腍TM總線170和CAN總線180連接；其中，
[0020]光通訊插件110，用于接收采樣數(shù)據(jù)并將所述采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給DSP插件；
[0021]具體的，光通訊插件110可以為光纖接口，通過(guò)光纖與數(shù)字化測(cè)控裝置10之外的合并單元11連接，接收來(lái)自合并單元11的按IEC61850-9-2格式傳輸?shù)牟蓸訑?shù)據(jù)，所述采樣數(shù)據(jù)為電力線的電流電壓值；
[0022]光通訊插件110對(duì)來(lái)自合并單元11的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和同步后，通過(guò)HTM總線170發(fā)送給DSP插件120 ；
[0023]這里，具體如何對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和同步屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
[0024]光通訊插件110還通過(guò)光纖與數(shù)字化測(cè)控裝置10之外的智能終端12連接，接收來(lái)自智能終端12的GOOSE開(kāi)入數(shù)據(jù)，對(duì)所述GOOSE開(kāi)入數(shù)據(jù)解碼后，通過(guò)CAN總線180發(fā)送給CPU插件130，用于展示或發(fā)送給后臺(tái)。
[0025]DSP插件120，用于根據(jù)接收的采樣數(shù)據(jù)分別計(jì)算累計(jì)電量和遙測(cè)量、以及測(cè)量基于GPS的同步相量，并通過(guò)HTM總線170將計(jì)算和測(cè)量結(jié)果發(fā)送給CPU插件130。
[0026]這里，DSP插件120的具體組成結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括第一計(jì)量器21、第二計(jì)量器22、以及第三計(jì)量器23 ;其中，
[0027]第一計(jì)量器21，用于計(jì)算累計(jì)電量；
[0028]第二計(jì)量器22，用于測(cè)量基于GPS的同步相量；
[0029]第三計(jì)量器23，用于計(jì)算遙測(cè)量；
[0030]具體的，所述遙測(cè)量為電力系統(tǒng)電力線的電流電壓值，如何計(jì)算累計(jì)電量和遙測(cè)量、以及測(cè)量基于GPS的同步相量均屬于現(xiàn)有技術(shù)，這里不再贅述。
[0031]CPU插件130，用于接收DSP插件120發(fā)送的計(jì)算和測(cè)量結(jié)果，并上送遙測(cè)量、累計(jì)電量以及基于GPS的同步相量；[0032]具體的，CPU插件130通過(guò)以太網(wǎng)使用IEC61850規(guī)約和變電站綜合系統(tǒng)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)遙測(cè)量的上送；
[0033]CPU插件130通過(guò)以太網(wǎng)使用IEC61850規(guī)約與電量采集器裝置13進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)累計(jì)電量值的上送；
[0034]CPU插件130通過(guò)以太網(wǎng)使用IEC1344規(guī)約與PMU采集器14進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)基于GPS的同步相量的上送；
[0035]其中，變電站綜合系統(tǒng)、電量采集器13以及PMU采集器14均為所述數(shù)字化測(cè)控裝置10之外的裝置。
[0036]CPU插件130，還用于接收光通訊插件110發(fā)送的解碼后的GOOSE開(kāi)入數(shù)據(jù)；
[0037]CPU插件130，還用于向DSP插件120發(fā)送控制命令；
[0038]相應(yīng)的，DSP插件120，還用于接收來(lái)自CPU插件130的控制命令，對(duì)所述控制命令進(jìn)行校驗(yàn)，在校驗(yàn)結(jié)果為正確時(shí)，將所述控制命令發(fā)送給光通訊插件110 ；
[0039]這里，DSP插件120具體如何對(duì)控制命令校驗(yàn)屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
[0040]光通訊插件110，還用于接收DSP插件120發(fā)送的控制命令，將所述控制命令使用GOOSE報(bào)文發(fā)送給智能終端12 ；
[0041]其中，所述控制命令包括遙控合及遙控分。
[0042]所述數(shù)字化測(cè)控裝置10還包括:開(kāi)入插件140、電源插件150、人機(jī)接口插件160 ；其中，
[0043]開(kāi)入插件140，用于接收數(shù)字化測(cè)控裝置外的開(kāi)入信號(hào)，通過(guò)CAN總線180將所述開(kāi)入信號(hào)發(fā)送給CPU插件130;
[0044]相應(yīng)的，CPU插件130，用于接收開(kāi)入插件140發(fā)送的開(kāi)入信號(hào)。
[0045]電源插件150，用于為所述數(shù)字化測(cè)控裝置提供電源；其中，所述電源插件150可以為交流/直流電源。
[0046]人機(jī)接口插件160，用于對(duì)CPU插件的輸出結(jié)果進(jìn)行展示；其中，所述人機(jī)接口插件160可以為顯示設(shè)備，如顯示屏等；
[0047]相應(yīng)的，CPU插件130與人機(jī)接口插件160連接，輸出最終結(jié)果；
[0048]其中，所述最終結(jié)果包括電流電壓幅值、電量及PMU相量。
[0049]本實(shí)用新型數(shù)字化測(cè)控方法的實(shí)現(xiàn)流程，如圖3所示，包括以下步驟:
[0050]步驟301，計(jì)算并發(fā)送累計(jì)電量、基于GPS的同步相量及遙測(cè)量；
[0051]具體的，DSP插件內(nèi)的第一計(jì)量器計(jì)算累計(jì)電量，第二計(jì)量器測(cè)量基于GPS的同步相量，第三計(jì)量器計(jì)算遙測(cè)量，DSP插件將上述計(jì)算和測(cè)量結(jié)果發(fā)送至CPU插件后，CPU插件將上述計(jì)量和測(cè)量結(jié)果上送給數(shù)字化測(cè)控裝置之外的后臺(tái)或采集裝置，完成后續(xù)處理；
[0052]其中，如何計(jì)算累計(jì)電量和遙測(cè)量、以及測(cè)量同步向量屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述；
[0053]這里，所述遙測(cè)量為電力系統(tǒng)電力線的電流電壓值；所述第一計(jì)量器、第二計(jì)量器、及第三計(jì)量器共用輸入輸出端口。
[0054]步驟302，接收采樣數(shù)據(jù)和GOOSE開(kāi)入數(shù)據(jù)；
[0055]具體的，光通訊插件接收來(lái)自數(shù)字化測(cè)控裝置外的合并單元發(fā)送的IEC61850-9-2格式的采樣數(shù)據(jù)，并對(duì)所述采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和同步后，通過(guò)HTM總線發(fā)送給DSP插件；其中，所述采樣數(shù)據(jù)為電力線電流電壓值；
[0056]具體如何對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼和同步屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
[0057]光通訊插件接收來(lái)自數(shù)字化測(cè)控裝置外的智能終端的GOOSE開(kāi)入數(shù)據(jù)，對(duì)所述GOOSE開(kāi)入數(shù)據(jù)解碼后，通過(guò)CAN總線發(fā)送給CPU插件，用于展示或發(fā)送給后臺(tái)。
[0058]步驟303，制作控制命令；
[0059]具體的，CPU插件根據(jù)DSP插件發(fā)送的累計(jì)電量、基于GPS的同步相量及遙測(cè)量，以及光通訊插件發(fā)送的解碼后的GOOSE開(kāi)入數(shù)據(jù)制作控制命令，并將所述控制命令發(fā)送給DSP插件；
[0060]其中，所述控制命令包括遙控合及遙控分。
[0061]步驟304，校驗(yàn)并發(fā)送控制命令；
[0062]具體的，DSP插件接收CPU插件發(fā)送的控制命令，在校驗(yàn)控制命令正確后通過(guò)CAN總線發(fā)送給光通訊插件，光通訊插件通過(guò)GOOSE報(bào)文將控制命令發(fā)送給智能終端。
[0063]上述方法中，步驟301和302在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中不存在時(shí)間的先后順序。
[0064]綜上所述，本實(shí)用新型提出了一種數(shù)字化測(cè)控裝置，在不改變現(xiàn)有測(cè)控裝置組成結(jié)構(gòu)的情況下，實(shí)現(xiàn)測(cè)量控制功能、計(jì)算累計(jì)電量功能以及PMU功能的一體化，不僅節(jié)省安放裝置的空間，而且節(jié)約了成本。
[0065]這里，所述DSP插件120、CPU插件130、開(kāi)入插件140在實(shí)際應(yīng)用中，可由位于數(shù)字化測(cè)控裝置內(nèi)的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、微處理器(MPU)、中央處理器(CPU)、或可編程門(mén)陣列(FPGA)芯片等實(shí)現(xiàn)。
[0066]以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字化測(cè)控裝置，其特征在于，所述裝置包括: 接收采樣數(shù)據(jù)并將所述采樣數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)字信號(hào)處理DSP插件的光通訊插件； 根據(jù)所述采樣數(shù)據(jù)計(jì)算累計(jì)電量和遙測(cè)量、以及測(cè)量基于全球定位系統(tǒng)GPS的同步相量MPU，并將計(jì)算和測(cè)量結(jié)果發(fā)送給中央處理器CPU插件的DSP插件； 接收并上送遙測(cè)量、累計(jì)電量以及基于GPS的同步相量的CPU插件； 所述光通訊插件、DSP插件、CPU插件均與進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚偻酱锌偩€HTM總線和控制器局域網(wǎng)CAN總線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述數(shù)字化測(cè)控裝置，其特征在于，所述DSP插件包括:計(jì)算累計(jì)電量的第一計(jì)量器、測(cè)量基于GPS的同步相量的第二計(jì)量器、以及計(jì)算遙測(cè)量的第三計(jì)量器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述數(shù)字化測(cè)控裝置，其特征在于，所述裝置還包括: 接收外部開(kāi)入信號(hào)的開(kāi)入插件、提供電源的電源插件、展示CPU插件的輸出結(jié)果的人機(jī)接口插件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述數(shù)字化測(cè)控裝置，其特征在于，所述光通訊插件為接收面向通用對(duì)象的變電站事件GOOSE開(kāi)入數(shù)據(jù)，并接收來(lái)自DSP插件的CPU控制命令的光通訊插件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述數(shù)字化測(cè)控裝置，其特征在于，所述光通訊插件為光纖接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述數(shù)字化測(cè)控裝置，其特征在于，所述采樣數(shù)據(jù)為電力線的電流電壓值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述數(shù)字化測(cè)控裝置，其特征在于，所述CPU插件為向DSP插件發(fā)送控制命令的CPU插件； 所述DSP插件為接收來(lái)自CPU插件的控制命令，并在校驗(yàn)所述控制命令正確后將所述控制命令發(fā)送給光通訊插件的DSP插件。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述數(shù)字化測(cè)控裝置，其特征在于，所述第一計(jì)量器、第二計(jì)量器、及第三計(jì)量器共用輸入輸出端口。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK203773266SQ201320877262
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】林志和, 尹元, 陳盼, 熊慕文, 陳桂友 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司, 南京南瑞繼保電氣有限公司, 福建省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院