一種基于三態(tài)數(shù)據(jù)的面向間隔的多功能測控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電學(xué)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)數(shù)據(jù)融合，針對智能變電站現(xiàn)有測 控裝置功能單一的問題，集成測控、PMU、故障錄波及計量等多種功能，可減少二次電（光） 纜長度、優(yōu)化二次回路設(shè)計、減少交換機(jī)數(shù)量、減少用地和建筑面積、節(jié)省投資，對促進(jìn)面向 間隔的三態(tài)數(shù)據(jù)的整合具有重要意義。
【背景技術(shù)】
[0002] 智能變電站基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了信息共享、設(shè)備互操作、功能自由分布，為 變電站監(jiān)控技術(shù)帶來了革命性的變化。但是現(xiàn)有智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)較常規(guī)變電站來說增 加了過程層的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)，對變電站的設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)都額外增加了工作。智能變電 站無論在經(jīng)濟(jì)性、調(diào)試周期和維護(hù)便利性等方面和常規(guī)變電站比較并不具備優(yōu)勢，成為制 約智能變電站快速發(fā)展的短板。要使智能電站快速向前發(fā)展，必須采取措施解決這些短板。 設(shè)備、功能的集成化、簡約化是解決這些短板的一個有效的措施。
[0003] 智能變電站的發(fā)展方向是智能化、集成化、標(biāo)準(zhǔn)化、就地化。
[0004] 發(fā)明方案內(nèi)容
[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于三態(tài)數(shù)據(jù)的面向間隔的多功能測控方法，以滿足 穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)數(shù)據(jù)融合的需求，實(shí)現(xiàn)智能變電站測控、PMU、故障錄波及計量功能集成。
[0006] 一種基于三態(tài)數(shù)據(jù)的面向間隔的多功能測控技術(shù)基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，采用典型 的集成化設(shè)計思想，在變電站內(nèi)數(shù)據(jù)共享的基礎(chǔ)上，融合穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)數(shù)據(jù)，對分散和獨(dú) 立的保護(hù)、監(jiān)視、控制等間隔層設(shè)備功能進(jìn)行整合。在可靠性不降低、功能不缺失甚至增加 的基礎(chǔ)上，通過多種功能的集成一體化IED配置，達(dá)到組成變電站自動化系統(tǒng)的IED設(shè)備數(shù) 量的精簡和優(yōu)化。首先，可以減少變電站內(nèi)二次設(shè)備的數(shù)量，使變電站結(jié)構(gòu)緊湊化，降低設(shè) 備投資；其次，避免信號重復(fù)采集，降低現(xiàn)場設(shè)備互聯(lián)的復(fù)雜性和后期維護(hù)難度。
[0007] 本發(fā)明利用計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的最新成果，提高了變電站二次設(shè)備的集 成度，減少了建筑面積，簡化了變電站網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，與我國新一代智能變電站的發(fā)展思路 尚度一致。
[0008] 本發(fā)明只采用1個CPU插件就能夠?qū)崿F(xiàn)了"監(jiān)控、電能計量、錄波、PMU和電能質(zhì)量 監(jiān)測的功能集成"，結(jié)構(gòu)更緊湊，硬件成本更低，有利于在智能變電站建設(shè)中推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0009] 圖1裝置結(jié)構(gòu)圖
[0010] 圖2裝置原理圖
[0011] 圖3為雙點(diǎn)遙信的消抖判斷示意圖（圖中t為消抖時間）；
[0012] 圖4為操作閉鎖邏輯示意圖；
[0013] 圖5為就地操作閉鎖示意圖；
[0014]圖6為波形信號與同步相量之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系；
[0015] 圖7為四象限無功示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 1、遙測
[0017] 通過SV采樣接口或交流插件采集電流、電壓等采樣數(shù)據(jù)，進(jìn)行電流、電壓、功率、 功率因數(shù)、頻率、計量等量值的計算。
[0018] 2、遙信
[0019] 通過GOOSE接口或光耦輸入采集狀態(tài)量信息，能夠反映斷路器位置、刀閘位置及 其它遙信狀態(tài)。
[0020] 遙信處理分為單點(diǎn)遙信和雙點(diǎn)遙信，通過消抖時間確認(rèn)遙信狀態(tài)的變位。如果從 過程層采集的GOOSE開入帶時標(biāo)，則測控裝置不對遙信變位進(jìn)行消抖確認(rèn)。
[0021] 對于重要的斷路器或刀閘用跳位狀態(tài)和合位狀態(tài)組成一個雙點(diǎn)遙信來表示它的 狀態(tài)，兩路開入組成的雙點(diǎn)遙信有四種狀態(tài)：〇〇、〇1、10、11，其中01、10對應(yīng)雙點(diǎn)遙信的合、 分狀態(tài)，00、11是無效狀態(tài)，對雙點(diǎn)遙信的消抖處理也就是對上述四種狀態(tài)的消抖處理，其 消抖示意圖3所示。"正常變位"的圖例體現(xiàn)了從合位狀態(tài)經(jīng)過一個短暫的過渡狀態(tài)進(jìn)入穩(wěn) 定的分位狀態(tài)的過程；"擾動"的圖例體現(xiàn)了消抖功能對擾動的屏蔽作用；"無效狀態(tài)"的圖 例是當(dāng)雙點(diǎn)遙信組合中某一個開入出現(xiàn)異常時發(fā)生的情況，此時裝置會向監(jiān)控后臺發(fā)出異 常f目息的提不。
[0022] 3、遙控
[0023] 遙控輸出模式：遙控通過GOOSE接口或繼電器節(jié)點(diǎn)輸出。
[0024] 遙控操作分為選控和直控兩種類型，可以以選控方式對斷路器、隔刀、地刀等進(jìn)行 控制，還可以以直控方式進(jìn)行復(fù)歸操作。選控受遠(yuǎn)方壓板的閉鎖，遠(yuǎn)方壓板退出時閉鎖選控 的遠(yuǎn)方操作。
[0025] 選控的分、合操作可編輯邏輯條件，在所編輯邏輯條件滿足的情況下方能進(jìn)行操 作，該邏輯是否判別可通過聯(lián)鎖/解鎖壓板控制，壓板投入情況下操作需要判別所編輯邏 輯，退出情況下則不判別。邏輯對操作閉鎖的邏輯示意圖4所示。
[0026] 為保證機(jī)構(gòu)就地操作也可通過測控裝置編輯邏輯，裝置還對每個選控對象設(shè)置一 個就地閉鎖出口，該出口受所編輯邏輯的控制，邏輯滿足時，該出口閉合并保持，邏輯不滿 足時，該出口打開。聯(lián)鎖/解鎖壓板退出時，該出口也閉合并保持。就地閉鎖出口應(yīng)用示意 圖5所示。
[0027] 4、遙調(diào)
[0028] 檔位輸入形式采用GOOSE模擬量輸入方式。檔位控制可投入滑檔閉鎖功能，檔位 調(diào)節(jié)執(zhí)行一段時間內(nèi)（滑檔閉鎖時間）檔位未達(dá)到預(yù)期的位置，測控裝置可自動開出急停 出口。
[0029] 5、同期合閘
[0030] 同期功能的選擇通過三個軟壓板（無檢定、檢無壓、檢同期）控制，這些壓板可以 通過后臺監(jiān)控或遠(yuǎn)方調(diào)度投退。裝置也支持采用控制模型中Check的sync位區(qū)分檢同期 與無檢定。還支持采用不用實(shí)例來區(qū)分同期合、無壓合及強(qiáng)合。
[0031] 6、同步向量測量
[0032] 集成同步向量測量功能，以光纖直接連接的方式接收合并器和智能單元的數(shù)據(jù)， 完成數(shù)據(jù)濾波計算功能，實(shí)時上送給數(shù)據(jù)集中處理單元。
[0033]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于=態(tài)數(shù)據(jù)的面向間隔的多功能測控方法，其特征在于，包括： (1) 穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)數(shù)據(jù)算法統(tǒng)一方法； (2) 多功能整合技術(shù)，將測控、PMU、故障錄波功能進(jìn)行整合并合理調(diào)度； (3) 同步數(shù)據(jù)采樣； (4) 基于統(tǒng)一建模思想實(shí)現(xiàn)的=態(tài)數(shù)據(jù)自描述建模方法； 妨測控實(shí)現(xiàn)，包括：遙巧U、遙信、遙控、遙調(diào)、同期、邏輯閉鎖； (6) 同步向量測量方法； (7) 多功能測控平臺下實(shí)現(xiàn)故障錄波方法； (8) 在多功能測控平臺下實(shí)現(xiàn)計量方法。
2. 按照權(quán)利要求1所述的一種基于=態(tài)數(shù)據(jù)的面向間隔的多功能測控方法，其特征在 于；面向間隔的多功能測控裝置集成測控、PMU、故障錄波及計量功能，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫 態(tài)數(shù)據(jù)融合。
3. 按照權(quán)利要求1所述的一種基于=態(tài)數(shù)據(jù)的面向間隔的多功能測控方法，其特征在 于；穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)數(shù)據(jù)通過同一物理網(wǎng)口將數(shù)據(jù)上送一體化監(jiān)控系統(tǒng)。
4. 按照權(quán)利要求1所述的一種基于=態(tài)數(shù)據(jù)的面向間隔的多功能測控方法，其特征在 于；穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)數(shù)據(jù)遵循IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)建模。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于三態(tài)數(shù)據(jù)的面向間隔的多功能測控方法，屬于電學(xué)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)數(shù)據(jù)融合，針對智能變電站現(xiàn)有測控裝置功能單一的問題，集成測控、PMU、故障錄波及計量等多種功能，可減少二次電(光)纜長度、優(yōu)化二次回路設(shè)計、減少交換機(jī)數(shù)量、減少用地和建筑面積、節(jié)省投資，對促進(jìn)面向間隔的三態(tài)數(shù)據(jù)的整合具有重要意義。
【IPC分類】H02J13-00
【公開號】CN104600841
【申請?zhí)枴緾N201410842664
【發(fā)明人】姜帥, 牛強(qiáng), 余高旺, 楊凱, 張艷超, 劉樹猛, 梁經(jīng)宛, 李峰, 李棟, 劉永欣, 席亞克, 王雷濤
【申請人】許繼電氣股份有限公司, 許昌許繼軟件技術(shù)有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月30日