CN104242447B - 智能变电站的一体化测控装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能变电站的一体化测控装置和系统，设有可提供各模块数据交换的智能管理器，实现测控功能，动态、暂态数据监测以及网络报文分析功能，过程层功能，液晶面板管理功能，各个电路在智能管理器的控制下协同工作完成各项功能，减少了二次设备的占地面积，提高了变电站二次设备的集成度，简化了维护管理的工作量，提高维护管理效率,同时可为电力自动化系统提供统一的稳态、动态、暂态、过程层报文，集成稳态、动态、暂态数据监测、集成网络报文分析功能。
Description
技术领域
本发明涉及智能电网技术领域，特别是涉及一种智能变电站的一体化测控装置和系统。
背景技术
智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础，将现代先进的传感测量技术、通信技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。它以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性、满足环保约束、适应电力市场化发展等为目的，实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。
智能变电站是智能电网的重要组成部分，采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。
现有技术的智能变电站测控装置的服务对象是单个间隔，功能单一，测控装置工程维护工作量大。在保测一体化装置存在争议的情况下，维持测控装置的独立性，顺应智能电网发展方向，将测控装置向多间隔化和多功能化发展的方式已经成为一种趋势。另外，随着电子信息技术及网络化的发展，作为独立化存在测控装置集成多种应用功能已成为可能，如集成三态数据监测、集成录波和网络报文分析等，将大大减轻测控装置工程维护工作量，提高维护管理效率。
发明内容
基于上述情况，本发明提出了一种智能变电站的一体化测控装置和系统，以提高变电站二次设备的集成度，减少测控装置工程维护工作量。为此，采用的技术方案如下。
一种智能变电站的一体化测控装置，设有测控功能电路，动态、暂态数据监测以及网络报文分析的多功能电路，过程层功能电路和用于数据交换的智能管理器；
所述智能管理器连接测控功能电路，动态、暂态数据监测以及网络报文分析的多功能电路和过程层功能电路；
所述过程层功能电路处理常规互感器的交流采样和具有电子式互感器的数字采样，进行常规继电器控制的输入和输出，进行基于面向通用对象的变电站事件GOOSE的数字化输入和输出；
所述智能管理器负责对时，与测控功能电路，动态、暂态数据监测以及网络报文分析的多功能电路和过程层功能电路之间的通信；
所述测控功能电路由智能管理器上取得原始采样数据并进行计算；
所述动态、暂态数据监测以及网络报文分析的多功能电路用于完成动态数据、暂态录波数据、网络报文分析的工作，再传输到用户电脑上，同时通过智能管理器传输到液晶面板管理电路提供数据显示。
一种智能变电站的一体化测控系统，设有设置在测控功能电路中的测控功能模块，设置在动态、暂态数据监测以及网络报文分析的多功能电路中的同步相量测量模块、暂态扰动监测模块，设置在液晶面板管理电路中的液晶面板管理模块，设置在过程层管理电路中的过程层功能模块和智能管理器模块；所述测控功能模块、同步相量测量模块、暂态扰动监测模块、液晶面板管理模块和过程层功能模块通过智能管理器模块实现相互通信；
所述测控功能模块接收到智能管理器模块传输过来的原始采样数据后，进行测量和控制方面的处理；
所述同步相量测量模块接收过程层功能模块上送的原始采样数据，利用GPS卫星同步时钟实现对电网母线电压和线路电流相量的同步测量，通过通信系统传送到电网的控制中心或保护、控制器中，用于实现全网运行监测控制或实现区域保护和控制；
所述暂态扰动监测模块接收过程层功能电路上送的原始采样数据，进行暂态扰动监测的计算并将结果通过智能管理器模块传输到液晶面板管理模块进行实时显示；
所述液晶面板管理模块接收智能管理器模块发来的数据并通过液晶显示器进行实时显示；
所述过程层功能模块从变电站电压、电流互感器获取电压、电流原始采样值，从变电站的开关设备获得开入量的采样值，获取的电压、电流及开入量的采样值后将这些原始采样数据传送给智能管理器模块；
所述智能管理器模块收到过程层功能模块发送来的原始采样数据后将这些原始数据分别传输到测控功能模块、同步相量测量功能模块以及暂态扰动监测功能模块；同时将测控功能模块、同步相量测量功能模块以及暂态扰动监测功能模块发送来的结果传输到液晶面板管理模块进行实时显示。
与现有技术相比，本发明的智能变电站的一体化测控装置和系统设有可提供各模块数据交换的智能管理器，实现测控功能，动态、暂态数据监测以及网络报文分析功能，过程层功能，液晶面板管理功能，各个电路在智能管理器的控制下协同工作完成各项功能，减少了二次设备的占地面积，提高了变电站二次设备的集成度，简化了维护管理的工作量，提高维护管理效率,同时可为电力自动化系统提供统一的稳态、动态、暂态、过程层报文，集成稳态、动态、暂态数据监测、集成网络报文分析功能。
附图说明
图1是本发明智能变电站的一体化测控装置中过程层功能电路的结构示意图；
图2是本发明智能变电站的一体化测控装置中液晶面板管理电路的结构示意图；
图3是本发明智能变电站的一体化测控装置中测控功能电路的结构示意图。
图4是本发明智能变电站的一体化测控装置中多功能电路的结构示意图；
图5是本发明智能变电站的一体化测控系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。本发明的智能变电站的一体化测控装置(装置)，设有测控功能电路，动态、暂态数据监测以及网络报文分析的多功能电路(多功能电路)，过程层功能电路，液晶面板管理电路，用于数据交换的智能管理器。智能管理器连接测控功能电路、多功能电路、过程层功能电路和液晶面板管理电路。测控功能电路、多功能电路、过程层功能电路和液晶面板管理电路分别以板卡的结构独立设置，以保证各电路的功能实现的安全性。
如图1所示，过程层功能电路设有第一CPU(图中的PowerPC)，第一CPU连接有内存芯片；第一CPU连接有闪存FLASH(Flash EEPROM Memory)：FLASH的一部分用于存放操作系统和应用系统，另一部分用于存放记录文件；第一CPU连接有时钟电路和无盘启动(BOOTROM)插座；第一CPU连接有两片模拟信号转换为数字信号的(A/D)芯片，支持A/D采样，采集变电站电压和电流数据；第一CPU经以太网PHY网卡连接调试网口；第一CPU通过第一现场可编程门阵列FPGA连接8个介质访问控制层(MAC)接口，支持8对光口(8收8发)，第一FPGA还连接两路光串口校时输入，支持光B码或者光秒脉冲；第一FPGA连接有FPGA配置芯片。过程层功能电路经第一FPGA与板卡的输入输出IO总线、数据总线、校时总线、秒脉冲输出口连接。
过程层功能电路通过模拟信号转换为数字信号的电路(A/D芯片)采集到的变电站电气量、运行设备的状态参数、操作控制执行与驱动的数据后，送入第一CPU，第一CPU将采集到的变电站电气量、运行设备的状态参数、操作控制执行与驱动的数据通过智能管理器，上送至测控功能电路与多功能电路，测控功能电路与多功能电路将计算出的电力系统四遥数据、动态数据、暂态录波数据、网络报文分析结果据通过网络传输给变电站的站控层系统。
过程层功能电路处理常规互感器的交流采样和具有电子式互感器的数字采样，可以进行常规继电器控制的输入和输出，可以进行基于面向通用对象的变电站事件GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event)的数字化输入和输出。
如图2所示，液晶面板管理电路设有第二CPU,第二CPU连接有同步动态随机存储器SDRAM，还连接有闪存FLASH和时钟电路；第二CPU连接有一个薄膜场效应晶体管TFT、按键和网络控制器，网络控制器连接交换芯片，交换芯片连接调试网口、网口1、网口2和网口3。液晶面板管理电路经网口1、网口2和网口3与板卡的总线板连接。
液晶面板管理电路负责完成人机交互，将用户命令通过智能管理器下发到各个电路。使用者通过安装在操作面板上按键下达控制指令，通过智能管理器下发给测控功能电路、多功能电路、过程层功能电路。
智能管理器采用高速现场可编程门阵列FPGA，FPGA负责智能管理器对时和测控功能电路、多功能电路、过程层功能电路和液晶面板管理电路之间的通信功能。智能管理器内设有智能管理系统，采用电路化架构，按实现的功能作为电路形式出现，相互独立，接口明确，高内聚、低耦合，智能管理系统实现的功能作为电路包括：管理总线电路、数据总线电路、对时总线电路。
如图3所示，测控功能电路设有第三CPU,第三CPU连接有内存芯片；第三CPU连接有闪存FLASH、时钟电路和BOOTROM插座，FLASH用于存放操作系统、应用系统和FPGA配置系统；第三CPU经以太网PHY网卡连接光/电接口(光/电口)和调试接口或电接口(调试口或电口)，第三CPU连接串口、校时接口和外存储卡；第三CPU经第三FPGA与板卡的IO总线、校时总线连接，实现测控功能电路与输入/输出控制总线和对时总线连接。第三CPU经板卡的三个介质访问控制层MAC、以太网PHY网卡分别连接对外光/电接口或对外数据总线和2个对外光/电接口。
测控功能电路由智能管理器控制的数据总线、IO总线上取得原始采样数据，通过FPGA芯片将数据传送给第三CPU(对应图4中的增强型精简指令集的性能优化芯片(PowerPC))，由第三CPU进行计算，再将计算结果通过MAC及串口传输给液晶面板管理电路供用户使用。
测控功能电路依据变电站实际工况自由配置、投退。用户可以通过输入设备(安装在操作面板上按键)来操作智能管理器，设置测控功能电路在装置内是否使能，从而改变装置的运行方式。
如图4所示，多功能电路设有第四CPU，第四CPU连接有内存芯片、闪存FLASH、时钟电路和BOOTROM插座，FLASH用于存放操作系统、应用系统、FPGA配置系统和数据存储设备Compact Flash(CF)卡；第四CPU经以太网PHY网卡连接光/电接口(光/电口)和调试接口或电接口(调试口或电口)，第四CPU连接串口、两路校时接口。第四CPU可通过校时接口接收对时信号，也可用第2、3网口进行IEEE1588网络对时。第四CPU经第四FPGA与板卡的输入输出IO总线、数据总线、校时总线、FPGA配置芯片连接。第四CPU经板卡的三个介质访问控制层MAC、以太网PHY网卡分别连接3个对外光/电接口。
多功能电路完成动态数据、暂态录波数据、网络报文分析的相关工作，再通过本电路上的网卡传输到用户电脑上，同时通过智能管理器传输到液晶面板管理电路提供数据显示。
多功能电路可依据变电站实际工况自由配置、投退。用户可以通过操作智能管理器，设置多功能电路在装置内是否使能，从而改变装置的运行方式。
多功能电路具有的网络报文分析功能录取本间隔的采样值SV(Sampled Value)报文、GOOSE报文等过程层。采用实时记录、滚动存储的方式保存采集到的报文，用户可以通过IEC61850协议，调取报文进行高级应用和深入分析。
根据变电站自动化的应用需求，本实施例的智能变电站的一体化测控装置，采用以下配置：
半层4U插箱结构，共有5个槽位，从右至左编号依次为1号槽、2号槽、3号槽、4号槽、5号槽，共插入4块板件，所述半层4U插箱结构的长度是4U插箱结构的长度的二分之一，如表1所示：
| 5号槽 | 4号槽 | 3号槽 | 2号槽 | 1号槽 |
| 过程层功能电路 | 空 | 多功能电路 | 测控功能电路 | 电源电路 |
液晶面板管理电路安装在装置前面板上，智能管理器安装在装置背板上，电源电路支持交流或直流220V输入装置供电。电源电路是独立的插件，其特点是可为装置里其他板件或负载进行供电，保证这些电子器件的正常工作。
装置采集电气量信号，测量计算各电气量的有效值、谐波畸变率，并计算功率、功率因素、频率、相位等。可采集遥信信号，可控制操作多路对象，控制操作可经过防误闭锁，防误闭锁逻辑可以组态。支持变压器档位遥控。支持同步相量、故障录波、报文分析功能。
如图5所示，本发明的智能变电站的一体化测控系统，包括设置在测控功能电路中的测控功能模块、设置在多功能电路中的同步相量测量模块、暂态扰动监测模块、液晶面板管理电路中的液晶面板管理模块、过程层管理电路中过程层功能模块以及智能管理器模块，所述测控功能模块、同步相量测量模块、暂态扰动监测模块、液晶面板管理模块和过程层功能模块通过智能管理器模块实现相互通信。
过程层功能模块位于过程层管理电路中，对于传统交流回路接入时，主要负责将强电压、电流量转换成相应的弱电电压信号后，由过程层功能电路板的A/D芯片转换后发送至过程层功能电路板上第一CPU，形成可供其他功能模块使用的原始采样值；如果采用数字化方式采样，SV、GOOSE报文经过程层管理电路上的以太网接口直接进入本电路板上CPU，经过对其报文的解析得到实际的原始采样值，过程层功能模块使用插值算法来达到数据同步的目的。
过程层功能模块从变电站电压、电流互感器获取电压、电流原始采样值，从变电站的开关设备获得开入量的采样值，将获取的电压、电流及开入量的采样值后将这些原始采样数据传送给智能管理器模块，智能管理器模块收到数据后将这些原始采样数据分别传输到测控功能模块、同步相量测量功能模块以及暂态扰动监测功能模块，供这些功能模块实施告警应用。
测控功能模块接收到智能管理器模块传输过来的原始采样数据后，进行测量和控制方面的处理。其电气量的测量结果采用以下计算公式计算得到：
周期的电流、电压信号可表示为：
式中，ω1为周期函数的角频率ω1＝2π/T；k为谐波次数，C0为直流分量；由此可以计算出相关信号第k次谐波幅值、相角、有效值。
幅值：
相角：
有效值：
测控功能模块通过上式将智能管理器模块发送的交流信号进行分解，可以计算电压、电流信号各次谐波及总的有效值和功率、功率因素。测控功能模块将计算出的测量结果经由智能管理器模块传输到液晶面板管理电路进行实时显示。
变电站测控装置采集的开入量信号，即远动所称的遥信量，反应的是变电站一次设备的运行状态、控制设备的动作信号以及报警信号等信息，调度员以此为依据确定设备工况并决定是否进行操作。其信息的正确与否直接影响系统的运行方式、自动化设备的正确动作和调度人员的决策，对电网的正常运行具有重要意义。一体化测控装置通过过程层功能电路对遥信量进行采集，采集的遥信量可形成事件顺序记录信息(Sequence ofEvents，SOE)，该事件顺序记录信息一方面可供用户现场查看，另一方面可以通过测控电路板上的以太网口发送出去。
液晶面板管理电路具有“远方/当地”把手，当测控装置进行后台或调度遥控时，必须使把手处于“远方”位置；当装置进行当地面板操作时，必须使把手处于“当地”位置。
过程层功能模块具有“检修投入”功能，当对应一次设备或继电保护设备进行检修时，可设置一体化测控处于检修投入状态，此时测控功能模块自动屏蔽远方遥控命令，测控功能模块遥测量和遥信量维持检修前状态。测控功能电路具有的“检修”开入，用来控制测控装置“运行/检修”状态，当测控功能电路的“开入公共”短接，装置进入检修状态。
测控功能模块具有遥控输出，可以分别进行合闸或分闸，遥控操作必须经过遥控选择、返校、执行这三个步骤，确保遥控操作的正确。
测控功能模块实现完善的遥控自动准同期合闸功能。自动准同期功能是指测控功能模块自动判断断路器两则的电压信号，只有两两侧电压的幅值差、频率差和相位差满足给定条时，才允许发合闸令。测控功能模块具有完善的防误闭锁功能，用户在实施遥控时，测控装置会根据预先设定的防误逻辑来决定开放或闭锁控制输出，判断闭锁的条件可来源于本装置的直接采样量，也可通过通讯方式接收其它装置的采样量。
同步相量测量模块接收过程层功能模块上送的原始采样数据，利用高精度的同步时钟实现对电网母线电压和线路电流相量的同步测量，通过通信系统传送到其它装置或设备。
交流电力系统的电压、电流信号可以使用相量表示，相量由两部分组成，即幅值X(有效值)和相角φ，用直角坐标则表示为实部和虚部。所以相量测量就必须同时测量幅值和相角。幅值可以用交流电压电流表测量；而相角的大小取决于时间参考点，同一个信号在不同的时间参考点下，其相角值是不同的。所以，在进行系统相量测量时，必须有一个统一的时间参考点，高精度的同步时钟就提供了一个这样的参考点。任意两个相量在统一时间参考点下测得的两个相角的“差”即为两地功角，这就是同步相量测量模块实现基本原理。
同步相量测量模块将计算完的相量数据通过智能管理器模块传输到液晶面板管理模块，液晶面板管理模块通过液晶显示器进行实时显示，另外，可以通过网口将结果输出给远端的用户。
暂态扰动监测模块接收过程层功能电路上送的原始采样数据，进行暂态扰动监测相关的计算工作，并将结果通过智能管理器模块传输到液晶面板管理模块模块，液晶面板管理模块通过液晶显示器进行实时显示。
暂态扰动包括暂态过电压、电压骤降、瞬态过电压以及电压短时中断问题，暂态扰动检测模块根据以下规则进行计算。
电压骤降是指工频条件下电压均方根值减小到10％至90％，持续时间为10ms至1min的短时间电压波动现象。
电压暂升在电力系统某一点的电压突然骤然到1.1～1.8p.u，持续时间通常在10ms～1min。
电压短时中断是指供电电压消失一段时间(电压降到0.1p.u.以下)，一般不超过几分钟。短时中断可以认为是100％幅值的电压暂降。
暂态过电压是指在给定安装点上持续时间较长的不衰减或弱衰减的(以工频或其一定的倍数、分数)振荡的过电压。
瞬态过电压是指持续时间数毫秒或更短，通常带有强阻尼的振荡或非振荡的一种过电压。它可以叠加于暂时过电压上。
实施例智能变电站的一体化测控装置，采用过程层功能电路、测控功能电路及测控功能模块完成变电站间隔测控功能，使得每个间隔依然保留单台测控装置配置，与此同时在每台装置添加多功能电路及同步相量测量软件模块等实现智能变电站同步相量测量等相关功能，在很大程度上提高了变电站二次系统的集成度，降低了相关设计、工程、运行人员的工作量，提高了智能变电站稳定性、可靠性。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种智能变电站的一体化测控装置，其特征在于：
设有测控功能电路，动态、暂态数据监测以及网络报文分析的多功能电路，过程层功能电路和用于数据交换的智能管理器；
所述智能管理器连接测控功能电路，动态、暂态数据监测以及网络报文分析的多功能电路和过程层功能电路；
所述过程层功能电路处理常规互感器的交流采样和具有电子式互感器的数字采样，进行常规继电器控制的输入和输出，进行基于面向通用对象的变电站事件GOOSE的数字化输入和输出；
所述智能管理器负责对时，与测控功能电路，动态、暂态数据监测以及网络报文分析的多功能电路和过程层功能电路之间的通信；
所述测控功能电路由智能管理器上取得原始采样数据并进行计算；
所述动态、暂态数据监测以及网络报文分析的多功能电路接收过程层功能电路上送的原始采样数据，利用同步时钟实现对电网母线电压和线路电流相量的同步测量，通过通信系统传送到电网的控制中心或保护、控制器中，用于实现全网运行监测控制或实现区域保护和控制，所述动态、暂态数据监测以及网络报文分析的多功能电路还接收过程层功能电路上送的原始采样数据，进行暂态扰动监测的计算并将结果通过智能管理器模块传输到液晶面板管理模块进行实时显示。
2.根据权利要求1所述的智能变电站的一体化测控装置，其特征在于：
所述智能管理器连接有液晶面板管理电路；
所述液晶面板管理电路负责完成人机交互，将用户命令通过智能管理器下发到各个电路；使用者通过按键下达控制指令，通过智能管理器下发给测控功能电路，动态、暂态数据监测以及网络报文分析的多功能电路及过程层功能电路；
所述测控功能电路由智能管理器上取得原始采样数据并进行计算，再将计算结果传输给液晶面板管理电路供用户使用；
所述动态、暂态数据监测以及网络报文分析的多功能电路将完成的动态数据、暂态录波数据、网络报文分析通过智能管理器传输到液晶面板管理电路提供数据显示。
3.根据权利要求2所述的智能变电站的一体化测控装置，其特征在于：
所述智能管理器采用高速现场可编程门阵列；所述智能管理器内设有智能管理系统，所述智能管理系统实现的功能电路为：管理总线电路、数据总线电路、对时总线电路。
4.根据权利要求3所述的智能变电站的一体化测控装置，其特征在于：
所述过程层功能电路设有第一CPU，第一CPU分别连接有内存、第一闪存、第一时钟电路、无盘启动插座以及模拟信号转换为数字信号的电路；第一CPU经以太网网卡连接调试网口；第一CPU通过第一FPGA连接介质访问控制层接口，所述第一FPGA还连接光串口校时输入、FPGA配置芯片；过程层功能电路经第一FPGA分别与IO总线、数据总线、校时总线、秒脉冲输出口连接。
5.根据权利要求4所述的智能变电站的一体化测控装置，其特征在于：
所述液晶面板管理电路设有第二CPU，第二CPU分别连接有同步动态随机存储器、第二闪存、第二时钟电路、薄膜场效应晶体管、按键以及网络控制器，网络控制器连接交换芯片，所述交换芯片分别连接调试网口、网口1、网口2和网口3，所述液晶面板管理电路分别经网口1、网口2和网口3与总线板连接。
6.根据权利要求5所述的智能变电站的一体化测控装置，其特征在于：
所述测控功能电路设有第三CPU，第三CPU分别连接有内存、第三闪存、第三时钟电路以及无盘启动插座；第三CPU经以太网网卡连接光/电接口，且第三CPU经以太网网卡连接调试接口或电接口，第三CPU还连接有串口、经串并转换口连接的串口、两路全球定位系统校时；第三CPU经第三FPGA分别与IO总线、校时总线连接；第三CPU还经介质访问控制层、以太网网卡分别连接对外光/电接口或对内数据总线、对外光/电接口。
7.根据权利要求6所述的智能变电站的一体化测控装置，其特征在于：
所述动态、暂态数据监测以及网络报文分析的多功能电路设有第四CPU，第四CPU连接有内存、第四闪存、第四时钟电路和无盘启动插座；第四CPU经以太网网卡连接光/电接口，且第四CPU经以太网网卡连接调试接口或电接口，第四CPU连接串口、两路校时接口，第四CPU可通过校时接口接收对时信号；第四CPU经第四FPGA分别与IO总线、数据总线、校时总线、FPGA配置芯片连接，第四CPU经介质访问控制层、以太网网卡分别连接对外光/电接口。
8.根据权利要求7所述的智能变电站的一体化测控装置，其特征在于：
所述测控功能电路，动态、暂态数据监测以及网络报文分析的多功能电路，过程层功能电路和液晶面板管理电路分别以板卡的结构独立设置。
9.根据权利要求8所述的智能变电站的一体化测控装置，其特征在于：
所述智能变电站的一体化测控装置设有机箱，所述机箱采用半层4U插箱结构，所述半层4U插箱结构的长度是4U插箱结构的长度的二分之一，过程层功能电路，动态、暂态数据监测以及网络报文分析的多功能电路，测控功能电路均插接在机箱的插槽上；液晶面板管理电路安装在机箱的前面板上，智能管理器安装在机箱的背板上，在机箱的插槽上还插接有电源电路，所述电源电路分别为过程层功能电路、多功能电路、测控功能电路、液晶面板管理电路和智能管理器供电。
10.一种智能变电站的一体化测控系统，其特征在于：
设有设置在测控功能电路中的测控功能模块，设置在动态、暂态数据监测以及网络报文分析的多功能电路中的同步相量测量模块、暂态扰动监测模块，设置在液晶面板管理电路中的液晶面板管理模块，设置在过程层管理电路中的过程层功能模块和智能管理器模块；所述测控功能模块、同步相量测量模块、暂态扰动监测模块、液晶面板管理模块和过程层功能模块通过智能管理器模块实现相互通信；
所述测控功能模块接收到智能管理器模块传输过来的原始采样数据后，进行测量和控制方面的处理；
所述同步相量测量模块接收过程层功能模块上送的原始采样数据，利用GPS卫星同步时钟实现对电网母线电压和线路电流相量的同步测量，通过通信系统传送到电网的控制中心或保护、控制器中，用于实现全网运行监测控制或实现区域保护和控制；
所述暂态扰动监测模块接收过程层功能电路上送的原始采样数据，进行暂态扰动监测的计算并将结果通过智能管理器模块传输到液晶面板管理模块进行实时显示；
所述液晶面板管理模块接收智能管理器模块发来的数据并通过液晶显示器进行实时显示；
所述过程层功能模块从变电站电压、电流互感器获取电压、电流原始采样值，从变电站的开关设备获得开入量的采样值，获取的电压、电流及开入量的采样值后将这些原始采样数据传送给智能管理器模块；
所述智能管理器模块收到过程层功能模块发送来的原始采样数据后将这些原始数据分别传输到测控功能模块、同步相量测量模块以及暂态扰动监测模块；同时将测控功能模块、同步相量测量模块以及暂态扰动监测模块发送来的结果传输到液晶面板管理模块进行实时显示。
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