[发明专利]一种数字化变电站电能质量监测系统及方法

说明书

本发明提供一种数字化变电站电能质量监测系统，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。所述电子式互感器主要完成数据的采集及模数转换功能；所述电子式互感器主要完成数据处理及数据发送；所述电能质量监测装置主要完成基于IEC 61000‑4‑30的电能质量数据处理并将数据按IEC 61850‑7进行建模；所述同步功能单元主要完成数据采样率的设置和同步功能；所述电能质量管理平台主要完成电能信息发布。该系统能够覆盖数字化变电站的各层装置并且提供一种能够满足数字化变电站高采样率和可设置同源采样率的解决方案。

技术领域

本发明涉及智能电网中数字化变电站内电能质量监测技术领域，具体是一种数字化变电站电能质量监测系统及方法。

背景技术

随着智能电网的快速发展，电子式装置的应用日益成熟和普及，导致现有变电站内装置数字化程度不一致，使电网公司的发展受到一定的限制。

随着电网公司对电能质量的重视程度的提高，数字化变电站作为智能电网未来发展趋势，必须纳入到电能质量技术监督的范畴。而目前数字化变电站内主流的电能质量监测装置采样率已提高为512点/周波，导致互感器及合并单元的信号采样率变低，存在各个层次装置之间采样率不一致的问题。为解决此问题，许多院校及研究单位通过改变采样算法来达到装置采样率的一致问题，但由此也带来了计算量的增大和算法的带来的数据不一致性。

因此现有技术缺乏一个覆盖数字化变电站各层的数字化变电站电能质量监测的高采样率的解决方案。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种数字化变电站电能质量监测系统及方法，彻底解决数字化变电站由于采样率问题而导致的电能质量监测难题，并实现各种电能质量稳态指标与暂态指标的监测与分析，并满足高次谐波的监测分析要求，监测与分析数据通过基于WEB的方式进行发布。

本发明所采用的技术方案是：

一种数字化变电站电能质量监测系统，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IEC 61000-4-30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。

进一步的，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；