[发明专利]一种数字化变电站电能质量监测系统及方法

权利要求书

1.一种数字化变电站电能质量监测系统，其特征在于：包括依次连接的电子式互感器、合并单元、电能质量监测装置、电能质量管理平台、及与电子式互感器、合并单元连接的同步功能单元，

所述电子式互感器运行于数字化变电站过程层，用于将电力系统一次侧的高电压、大电流信号转换成二次侧低电压和小电流模拟信号，所述电子式互感器包括低功率采样线圈和采样信号发送模块，采样信号发送模块的采样频率适应同步功能单元所设置的频率，即按照同步功能单元设置的频率接入合并单元；

所述合并单元，用于按照同步功能单元给定的同步转换信号将电子式互感器采集的二次侧低电压和小电流模拟信号转换为数字信号，然后经过同步、解码、组帧处理后封装成IEC 61850-9-2标准以太网格式发送给电能质量监测装置；

所述电能质量监测装置安装于间隔层，用于以IEC 61850-9-2标准接收来自一个或多个合并单元的高采样率信号并完成基于IEC61000-4-30进行电能质量数据处理，计算得到各种电能质量指标的实时值和统计值，并将各种电能质量数据按IEC 61850-7进行建模；

所述电能质量管理平台安装于变电站层，用于以IEC 61850-8标准接收来自一个或多个电子式电能质量监测装置的电能质量实时数据和统计数据，进行数据分析统计、数据存储和电能质量信息发布；

所述同步功能单元包括总线模块、FPGA配置模块、扇出模块、时钟合成模块，所述FPGA配置模块用于通过总线模块接收上位机的配置指令，按照配置指令配置FPGA程序，所述时钟合成模块用于按照FPGA配置模块配置的FPGA程序，通过时钟合成芯片的功能引脚配置实现所配置时钟；所述扇出模块用于通过扇出芯片实现信号由一路到多路的输出；所述FPGA配置模块还同时接收采样反馈信号，解读出采样反馈信号传输回的信号值，并与上位机设置信号和输出采样同步信号进行对比，反馈给上位机进行显示以实现频率跟踪的功能。

2.如权利要求1所述的数字化变电站电能质量监测系统，其特征在于：所述合并单元包括多路数据采集器、数据处理模块、串口发送模块、同步模块，

多路数据采集器与电子式互感器进行接口，用于按照同步功能单元给定的同步转换信号接收通道的输出数据并校验数据的有效性，将电子式互感器采集的二次侧低电压和小电流信号转换为高采样率的原始采样值数字信号；

所述数据处理模块用于以IEC 60044格式接收来自多路数据采集器采集的多个电子式互感器的高采样率的原始采样值数字信号，完成数据的同步、解码、组帧等处理，将原始采样值数字信号封装成IEC61850-9-2标准以太网格式；

所述串口发送模块用于将数据处理模块处理得到IEC 61850-9-2标准以太网格式的原始采样值数字信号，按照标准完成以太网接口转换，发送给后端的电能质量监测装置；

所述同步模块用于接收同步功能单元给定的同步转换信号，将同步转换信号发送给多路数据采集器、数据处理模块、串口发送模块。

3.如权利要求1所述的数字化变电站电能质量监测系统，其特征在于：所述电子式互感器包括电子式电压互感器和电流互感器。