CN102096997B - 基于goose逻辑的电能表电压智能采集方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于GOOSE逻辑的电能表电压智能采集方法及系统，所述的变电站每条进线上都安装有电压电流互感器和进线刀闸，主变侧安装有主变电流互感器和主变刀闸；刀闸断开闭合情况信号输出至智能终端，智能终端生成数字信号至GOOSE交换机，GOOSE交换机输出给过程交换机；电压电流互感器输出数字信号至相应线路合并单元；主变电流互感器的数字信号输出至另一个合并单元；合并单元汇总后输出至过程交换机；然后数字式电能表根据过程交换机接收到的刀闸的断开闭合的情况，智能采集线路电压与主变电流数字信号，完成电能量计算。本发明实现了电能表电压智能采集，减少电压互感器配置。

Description

基于GOOSE逻辑的电能表电压智能采集方法及系统

技术领域

本发明专利涉及一种基于GOOSE逻辑的电能表电压智能采集方法及系统。

背景技术

变电站是电力系统中变换电压、接收和分配电能，控制电力的流向和调整电压的电力设施；其有多条高、低电压进出线路，每条进出线的计量电能表需要采集相应回路的电压、电流信号。变电站在实际应用中为节省一次设备投资，电流互感器按线路装设、电压互感器按母线装设，计量电能表二次电压回路采用接入电压切换装置切换相应的I、II段母线电压，计算相应线路的电能量。

这种方法存在通过辅助触点来反映刀闸的位置，并由此导通电压切换装置中相应的继电器线圈进行电压选择切换。由于两组电压互感器的二次回路存在电气联系，会造成电压互感器二次反充电，因此该方法安全性和可靠性不高。

如每条线路均装设电压互感器计量电压不需要切换。但这种方案造价较高，变电站的规模越大，经济性越差。

随着电子互感器技术、智能开关技术、网络通信技术的发展以及IEC61850 标准的颁布，以一次设备智能化、二次设备网络化、数据平台标准化为主要特征的数字化变电站成为目前的研究热点。利用数字化变电站逻辑电压判断，实现电能表电压智能采集成为本发明的重点。

发明内容

本发明专利是一种基于GOOSE逻辑的电能表电压智能采集方法及系统，目的是改变电能表电压采集方式，采用自动读取变电所IEC61850 GOOSE报文（面向通用对象的变电站事件报文），智能选择电压采集数据，电能表根据采集到电压、电流瞬时值计算电能量。有效减少电压互感器配置数量，提高安全性和可靠性，具有节约投资，降低劳动强度的特点。

为了达到上述目的，本发明专利的方法是：

一种基于GOOSE逻辑的电能表电压智能采集方法，所述的变电站每条进线上都安装有电压电流互感器和进线刀闸，主变侧安装有主变电流互感器和主变刀闸；刀闸断开闭合情况信号输出至智能终端，智能终端生成数字信号至GOOSE交换机，产生GOOSE报文，GOOSE交换机输出给过程交换机；电压电流互感器带电，输出数字信号至相应线路合并单元；主变电流互感器的数字信号输出至另一个合并单元；合并单元汇总后输出至过程交换机；然后数字式电能表根据过程交换机接收到的刀闸的断开闭合的GOOSE报文情况，智能采集线路电压与主变电流数字信号，完成电能量计算。

一种基于GOOSE逻辑的电能表电压智能采集系统，包括变电站每条进线上都安装有电压电流互感器和进线刀闸，主变侧安装有主变电流互感器和主变刀闸；其中电压电流互感器与进线刀闸连接，进线刀闸与主变电流互感器连接，主变电流互感器与主变刀闸连接，主变刀闸与主变连接；进线刀闸和主变刀闸各自连接有一个智能终端；智能终端与GOOSE交换机相连；电压电流互感器与第一合并单元相连，主变电流互感器与第二合并单元相连；第一合并单元、第二合并单元和GOOSE交换机分别与过程交换机相连，过程交换机分别与线路电能表、主变电能表相连。

所述的进线刀闸与相邻一条进线的进线刀闸之间通过刀闸相连，刀闸也连接有一个智能终端。

采用上述方法后，本发明的有益效果为：一是实现电压智能采集；二是减少电压互感器配置，可节省投资；三是通过逻辑判断，避免了传统二次回路切换引起的反充电这一问题，提高了电气连接的可靠性和安全性。

附图说明

图1是本发明专利的结构示意图。

具体实施方式

本实施例为一种基于GOOSE逻辑判断的数字化电能表电压智能采集系统，如图1所示，本实施例采用二条线路，分别是第一线路10和第二线路11，第一线路10和第二线路11上分别对应安装有第一电压电流互感器1和第二电压电流互感器2, 第一电压电流互感器1和第二电压电流互感器2分别与第一进线刀闸15和第二进线刀闸16相连，第一进线刀闸15和第二进线刀闸16分别与第一主变电流互感器3和第二主变电流互感器4连接，第一进线刀闸15和第二进线刀闸16之间通过刀闸14相连，第一主变电流互感器3和第二主变电流互感器4分别与第一主变刀闸17和第二主变刀闸18连接，第一主变刀闸17和第二主变刀闸18与第一主变12和第二主变13对应连接。第一线路10和第二线路11上的第一电压电流互感器1和第二电压电流互感器2分别对应连接有一个第一合并单元8相连，第一主变电流互感器3和第二主变电流互感器4分别对应连接有一个第二合并单元9，第一合并单元8和第二合并单元9与过程交换机7相连。

刀闸14、第一进线刀闸15、第二进线刀闸16、第一主变刀闸17、第二主变刀闸18分别与各自的智能终端5连接，所有的智能终端5分别与GOOSE交换机6相连，GOOSE交换机6与过程交换机7相连。

第一线路电能表19（对应线路10）、第二线路电能表20（对应线路11）、第一主变电能表21（对应主变12）、第二主变电能表22（对应主变13）与过程交换机7相连。

本实施例的基于GOOSE逻辑判断的数字化电能表电压智能采集装置的采集方法为：当第一线路10，第二线路11同时运行，刀闸14断开，第一进线刀闸15、第二进线刀闸16、第一主变刀闸17、第二主变刀闸18闭合，刀闸断开闭合的信号分别输出至各自的智能终端5，各自的智能终端5生成的数字信号汇总至GOOSE交换机6，产生GOOSE报文，GOOSE交换机6输出给过程交换机7。

第一电压电流互感器1和第二电压电流互感器2带电，分别输出数据信号至相应的第一合并单元8。由于第一主变12、第二主变13没有电压互感器，第一主变电流互感器3和第二主变电流互感器4的数字信号分别输出至相应的第二合并单元9，所有第一合并单元8和第二合并单元9的数字信号汇总至过程交换机7。数字式电能表根据过程交换机7中刀闸14断开、第一进线刀闸15、第二进线刀闸16、第一主变刀闸17、第二主变刀闸18闭合逻辑信号（GOOSE报文情况），主变电能表21采集线路10电压电流互感器1输出的电压数字信号与主变电流互感器3输出数字信号，完成电能量计算；主变电能表22采集线路11电压电流互感器2输出的电压数字信号与主变电流互感器4输出数字信号，完成电能量计算。线路电能表19、20无逻辑判断，分别采集相应线路10、11电压电流互感器1、2输出的电压、电流数字信号，完成电能量计算。

当第一线路10单独运行，第二进线刀闸16断开，刀闸14、第一进线刀闸15、第一主变刀闸17、第二主变刀闸18闭合，第二进线刀闸16断开信号和刀闸14、第一进线刀闸15、第一主变刀闸17、第二主变刀闸18的闭合信号输出至各自的智能终端5，智能终端5生成数字信号至GOOSE交换机6，GOOSE交换机6联接至过程交换机7。第一线路10的第一电压电流互感器1带电，输出数据信号至相应线路第一合并单元8。由于第一主变12没有电压互感器，第一电流互感器3、第二电流互感器4输出数字信号至相应第二合并单元9，第一合并单元8和第二合并单元9的数字信号汇总至过程交换机7。数字化电能表根据过程交换机7中第二进线刀闸16断开，刀闸14、第一进线刀闸15、第一主变刀闸17、第二主变刀闸18闭合的逻辑信号（GOOSE报文情况），第一主变电能表21采集第一线路10上的第一电压电流互感器1输出的电压数字信号与第一主变电流互感器3输出的电流数字信号，完成电能量计算；第二主变电能表22采集第二线路11上的电压电流互感器1输出的电压数字信号与第二主变电流互感器4输出的电流数字信号，完成电能量计算。第一线路电能表19对应第一线路11电压电流互感器2无输出的电压、电流数字信号，不计算电能量。第二线路电能表20无逻辑判断，采集相应第一线路10电压电流互感器1输出的电压、电流数字信号，完成电能量计算。

当第二线路11单独运行，第一进线刀闸15断开，刀闸14、第二进线刀闸16、第一主变刀闸17、第二主变刀闸18闭合，第一进线刀闸15断开信号和刀闸14、第二进线刀闸16、第一主变刀闸17、第二主变刀闸18闭合的信号输出至各自相应的智能终端5，所有智能终端5生成数字信号至GOOSE交换机6，产生GOOSE报文，GOOSE交换机6输出给过程交换机7。第二线路11上的第二电压电流互感器2带电，输出数据信号至相应线路的第一合并单元8。由于第二主变13没有电压互感器，第一电流互感器3、第二电流互感器4输出数字信号至相应的第二合并单元9，所有第一合并单元8和第二合并单元9的数字信号汇总至过程交换机7。数字化电能表根据过程交换机7中第一进线刀闸15断开逻辑信号和刀闸14、第二进线刀闸16、第一主变刀闸17、第二主变刀闸18闭合逻辑信号，第一主变电能表21采集第一线路10上的第一电压电流互感器2输出的电压数字信号与第一主变电流互感器3输出的电流数字信号，完成电能量计算；第二主变电能表22采集第二线路11上的第二电压电流互感器2输出的电压数字信号与第二主变电流互感器4输出的电流数字信号，完成电能量计算。第一线路电能表19相应第一线路10上的第一电压电流互感器1无输出的电压、电流数字信号，不计算电能量。第二线路电能表20无逻辑判断，采集相应第二线路11上的第二电压电流互感器2输出的电压、电流数字信号，完成电能量计算。

本实施例所述的一种基于GOOSE逻辑判断的数字化电能表电压智能采集方法可应用于110kV及以上智能化变电站的数字化电能表电压智能采集。所以只要运用了此种方法的数字化电能表智能采集技术，皆应列入本案的保护范围。

Claims (2)

1.一种基于GOOSE逻辑的电能表电压智能采集系统，其特征在于：包括变电站每条进线（10）上都安装有电压电流互感器（1）和进线刀闸（15），主变(12)侧安装有主变电流互感器(3)和主变刀闸(17)；其中电压电流互感器(1)与进线刀闸(15)连接，进线刀闸(15)与主变电流互感器(3)连接，主变电流互感器(3)与主变刀闸(17)连接，主变刀闸(17)与主变(12)连接；进线刀闸(15)和主变刀闸(17)各自连接有一个智能终端(5)；智能终端(5)与GOOSE交换机(6)相连；电压电流互感器(1)与第一合并单元(8)相连，主变电流互感器(3)与第二合并单元(9)相连；第一合并单元(8)、第二合并单元(9)和GOOSE交换机(6)分别与过程交换机(7)相连，过程交换机(7)分别与线路电能表(19)、主变电能表（21）相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于GOOSE逻辑的电能表电压智能采集系统，其特征在于：所述的进线刀闸（15）与相邻一条进线（11）的进线刀闸（16）之间通过刀闸(14)相连，刀闸(14)也连接有一个智能终端(5)。

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