[发明专利]智能变电站便携式故障录波与报文检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力电网技术领域，具体是一种用于智能变电站调试、运行和维护的智能变电站便携式故障录波与报文检测装置。

背景技术

目前智能电网建设是各国电力行业的热点，我国提出了建设“坚强可靠，经济高效，清洁环保，透明开放，友好互动”的具有中国特色的智能电网。智能变电站是智能电网的重要组成部分，是应用先进可靠、高度集成的设备，通过网络化通信、标准化信息平台，实现电网运行数据全面采集、自动运行控制、在线分析决策、协同互动等功能，达到提高变电站运行可靠性、减少人工干预、支撑电网实时控制和智能调节、优化资源利用、电源灵活接入等目标的变电站。智能变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建，遵循IEC61850标准，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作。

智能变电站以网络连接取代传统电缆连接，网络报文成为电压、电流以及开关、保护等的动作信息的主要载体，是智能变电站运行的基础。智能变电站的网络报文数据有两大特点：一是实时性要求高，每250us就有一组采样值报文发出，因此要求站内装置应具有足够的实时响应特性；二是数据量大，如安装24个MU的变电站每天的数据量就可达1.9TB，这对于负责记录和监视报文数据的装置来说是一个巨大的考验。

随着IEC61850标准的推行，数字化变电站相关技术日益完善，数字化变电站已经进入了大规模实用阶段。在数字化变电站中，采用数字传输技术替代了常规变电站中沿用多年的模拟量传输，完成变电站各IED设备之间的实时信息交换，为实现数据共享和设备的互操作性提供了必要的技术基础。在数字传输的技术条件下，由于传统的故障录波装置已不能满足变电站日常运行、管理的需要，因此采用了新的通信分析工具对数字化变电站的通信报文（GOOSE、MMS、SMV等）进行分析、记录。而智能变电站二次系统调试、检测和维护工程实际中缺乏便携式报文解析和故障数值计算工具，不利于运检工作科学化水平和效率的提高。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种智能变电站便携式故障录波与报文检测装置，不但能记录、分析电压电流等电气量，提供检测故障分析功能，而且能完整的记录、分析整个智能变电站的报文，为故障分析提供可靠依据。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

智能变电站便携式故障录波与报文检测装置，包括硬件系统和软件系统，所述的硬件系统包括管理单元、SV及GOOSE采集模块、FT3采集模块、千兆光口采集模块和模拟信号采集模块；所述的软件系统包括故障录波及报文采集子系统、故障录波及报文存储子系统及运行在PC上的故障录波与报文在线分析监视子系统；

故障录波及报文采集子系统支持ST、LC或RJ45光电口并支持FT3协议，依赖于多核多线程网络处理器，用于对原始报文进行采集、分析、压缩及存储，由实时报文接收模块、异常报文告警模块、实时流量统计模块、实时压缩处理模块、实时波形提取模块、录波启动判断模块、故障录波模块、稳态录波模块、校时处理模块和故障录波及报文数据发送模块组成；

故障录波及报文存储子系统基于嵌入式实时Linux内核，用于接收来自故障录波及报文采集子系统的报文数据并完成存储管理、远传及转换测距，由故障录波及报文数据接收模块、故障录波及报文独立存储模块、故障录波存储管理模块、稳态录波存储管理模块、IEC61850/103/104规约远传模块、COMTRADE数据转换模块、故障测距模块、异常报文事件告警模块、定值组管理模块、报文存储管理模块和异常报文独立存储管理模块组成；

故障录波与报文在线分析监视子系统对故障录波数据和报文数据进行在线监视、在线分析和管理。

本发明的智能变电站便携式故障录波与报文检测装置可运行于Windows或Linux图形操作系统平台，基于大容量列表管理控件、报文分析引擎、波形分析引擎以及流量监视等模块，集成网络硬件加速、硬件压缩解压缩、高速消息分发处理等机制；集故障录波、稳态录波、报文记录、数据分析、存储、传输等多种功能于一体，结构紧凑、易于扩展，充分保证装置具有强大的数据吞吐及处理能力，实现功能强大的在线监视分析功能。