CN104850020A - 变流器的数据采集方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于通信领域，提供了一种变流器的数据采集方法及装置，所述方法包括如下步骤：数据采集器根据变流器参数的优先级采集变流器参数；发送所述采集的变流器参数至监控系统。本发明提供的方法及装置可提高变流器数据采集的实时性。

Description

变流器的数据采集方法及装置

技术领域

本发明属于电力领域，尤其涉及一种变流器的数据采集方法及装置。

背景技术

在电力系统中，变流器的参数传输至变流器监控系统受到部署环境的制约，由于受变流器与数据采集器之间的带宽限制，数据采集器读取一个变流器参数的最少时间为2ms，而变流器中的数据量很大，通常具有上千个数据点，变流器监控系统无法快速的获取全部参数。变流器监控系统对部分变流器参数有快速获取的需求，例如一些故障和告警信息，因此现有的变流器监控系统无法满足这样的需求，造成数据采集的实时性差。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种变流器的数据采集方法及装置，旨在解决现有的电力系统数据采集实时性不高的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种变流器的数据采集方法，所述方法包括如下步骤：

数据采集器根据变流器参数的优先级采集变流器参数；

发送所述采集的变流器参数至监控系统。

进一步地，所述数据采集器根据不同变流器参数的优先级采集变流器参数包括：

当预设的采集周期到达时，采集变流器内存储的全部最高优先级的变流器参数，其余各优先级变流器参数根据预设的数量采集。

进一步地，所述发送采集的变流器参数至监控系统包括：

当预设的第M优先级对应的更新周期到达时，发送第一优先级和第M优先级对应的变流器参数至监控系统，所述1≤M≤N，所述第一优先级变流器参数至第N优先级变流器参数的优先级依次递减，N为大于1的自然数。

进一步地，在执行所述数据采集器更新该优先级的变流器参数之前，还包括：

数据采集器发送采集请求至所述变流器，所述采集请求包括所述待更新变流器参数的参数地址，所述待更新变流器参数与参数地址一一对应。

进一步地，在执行所述数据采集器根据变流器参数的优先级采集变流器参数之前，还包括：

根据所述变流器参数的实时性要求设置所述变流器参数的优先级。

本发明还提出一种数据采集的装置，所述装置包括：

采集模块，用于根据变流器参数的优先级采集变流器参数；

发送模块，用于发送所述采集的变流器参数至监控系统。

进一步地，所述采集模块具体用于：

当预设的采集周期到达时，采集变流器内存储的全部最高优先级的变流器参数，其余各优先级变流器参数根据预设的数量采集。

进一步地，所述发送模块具体用于：

当预设的第M优先级对应的更新周期到达时，发送第一优先级和第M优先级对应的变流器参数至监控系统，所述1≤M≤N，所述第一优先级变流器参数至第N优先级变流器参数的优先级依次递减，N为大于1的自然数。

进一步地，还包括：

请求模块，用于发送采集请求至所述变流器，所述采集请求包括所述待更新变流器参数的参数地址，所述待更新变流器参数与参数地址一一对应。

进一步地，所述装置还包括：

设置模块，用于根据所述变流器参数的实时性要求设置所述变流器参数的优先级。

本发明实施例对变流器参数划分优先级，按优先级决定采集各优先级变流器参数的数量，在一个最短的采集周期内，优先级最高的全部采集，其它优先级的变流器参数数量依次递减，以此满足不同优先级的变流器参数的采集要求。尤其对于不同实时性要求的变流器参数，可大大提高数据采集的效率。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的数据采集的方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的数据采集的装置的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

本发明实施例一提出一种变流器的数据采集方法。如图1所示，本发明实施例一的方法包括如下步骤：

S1、数据采集器根据变流器参数的优先级采集变流器参数。

本发明实施例一预先将变流器参数进行分组，每组的优先级不同。划分变流器参数可以根据变流器参数的实时性要求进行，实时性最高的变流器参数如电网电压、定子电压、网侧电流、机侧电流等变流器参数为第一优先级变流器参数，第一优先级(也叫最高优先级，以下统一称第一优先级)变流器参数的数据量小，以保证数据采集器可在短时间内如几十毫秒内采集完毕。实时性较高的变流器参数如网侧控制字、网侧调试字、母线电压给定值等变流器参数为第二优先级变流器参数，第二优先级变流器参数的数据量较大，包括几百个数据点到上千个数据点不等，以保证数据采集器可在较短时间内如几秒内采集完毕。实时性要求最低的变流器参数例如额定功率、额定电压、 额定频率等变流器参数为第三优先级变流器参数，第三优先级变流器参数的数据量最大，包括上千个数据点，只要保证数据采集器在几分钟内采集完成即可，以此类推，可以根据需要设置N(N为大于1的自然数)个优先级的变流器参数，第N优先级变流器参数的优先级最低。

进一步地，针对每一优先级的变流器参数，设置不同的更新周期第一更新周期、......第N更新周期，分别对应第一优先级变流器参数、......第N优先级变流器参数。第M更新周期包括多个第一更新周期(1≤M≤N)，第一更新周期的时间至第N更新周期的时间依次变长。

步骤S1可具体包括：

当预设的采集周期到达时，采集变流器内存储的全部最高优先级的变流器参数，其余各优先级变流器参数根据预设的数量采集。假定采集周期为200ms，变流器参数划分为三个优先级，且数据采集器每次采集100个变流器参数，则每隔200ms，数据采集器采集第一优先级变流器参数30个，第二优先级变流器参数60个，第三优先级变流器参数10个。

在步骤S1之前，数据采集器发送采集请求至变流器，采集请求包括待更新变流器参数的参数地址。本发明实施例一可在变流器中为每一变流器参数分配唯一的存储空间地址，即参数地址。变流器收到采集请求的命令帧后，根据协议解析出待更新变流器参数的参数地址，从参数地址对应的存储区取出参数值，并返回至数据采集器，暂 时缓存于数据采集器的存储器中，等待更新周期的到来。上述返回到数据采集器的数据包括第一优先级变流器参数、…、第N优先级变流器参数。

S2、发送采集的变流器参数至监控系统。具体为：当预设的第M优先级对应的更新周期到达时，发送第一优先级和第M优先级对应的变流器参数至监控系统。

同样假定变流器参数的优先级为三个，分别对应三个更新周期，同时假定变流器的采集周期和第一更新周期相同。

第一更新周期时间最短，主要用于更新第一优先级变流器参数。在第一更新周期内，数据采集器将优先向变流器发送读取个第一优先级变流器参数的命令帧，以保证第一更新周期内完成对第一优先级变流器参数的获取并发送至监控系统。同时根据第二优先级变流器参数、第三优先级变流器参数的数目和更新时间需求，按比例分配第二优先级变流器参数、第三优先级变流器参数，并缓存至数据采集器的存储器内。

第二更新周期，用于更新第二优先级变流器参数。第二更新周期包括多个第一更新周期，由于每个第一更新周期内都有第二优先级变流器参数的更新数据(该数据缓存至数据采集器的存储器)，到第二更新周期时间到达时，第二优先级变流器参数已全部更新并缓存在数据采集器的存储器内，此时，数据采集器将更新后的第一优先级变流器参数和第二优先级变流器参数全部发送至监控系统。

第三更新周期用于更新第三优先级变流器参数，包括多个第一更 新周期，较第二更新周期长。由于每个第一更新周期内都有第三优先级变流器参数的更新并缓存至数据采集器的存储器，到第三更新周期时间到达时，第三优先级变流器参数已全部更新并缓存在数据采集器的存储器内，此时，数据采集器将更新后的第一优先级变流器参数和第三优先级变流器参数全部发送至监控系统。

本发明实施例中，假定上述第三更新周期包括数个第二更新周期，因此，当第二更新周期到达时，数据采集器发送第一优先级变流器参数和第二优先级变流器参数，当第三更新周期到达时，数据采集器发送的是第一优先级变流器参数、第二优先级变流器参数和第三优先级变流器参数。另一种可能的方案为：虽然第二更新周期和第三更新周期包括数个第一更新周期，但第三更新周期并不包括多个第二更新周期，此时，当第三更新周期到达时，仅发送第一优先级变流器参数和第三优先级变流器参数。

综上，第M更新周期到达时，如介于第一更新周期与第M更新周期的其它更新周期的时间可以被第M更新周期的时间整除，此时数据采集器发送的除第一优先级变流器参数和第M优先级变流器参数外，还发送可以被第M更新周期的时间整除的其它更新周期对应的变流器参数。否则，数据采集器仅发送第一优先级变流器参数和第M优先级变流器参数。

为进一步说明本发明实施例一的方法之工作原理，现以一示例说明如下：

假定某一风电场内的需要监控的变流器参数为2030个，监控系 统对第一优先级变流器参数(如电网电压、定子电压、网侧电流、机侧电流等)更新需求为200ms更新一次，对第二优先级变流器参数(如网侧控制字、网侧调试字、母线电压给定值等)的更新需求为2s更新一次，对第三优先级变流器参数(如额定功率、额定电压、额定频率等设置参数)的更新需求为1min更新一次。

受变流器与数据采集器之间的带宽限制，数据采集器读取一个变流器参数的最少时间为2ms。

根据现有的变流器参数采集方法，将变流器参数全部采集时间需要2ms*2030≈4s，不能满足监控系统对第一优先级和第二优先级参数的更新需求。

根据本发明实施例一的数据采集方法，可对此2030个变流器参数进行分组，例如，将第一优先级变流器参数设定为30个，第二优先级变流器参数设定为500个，第三优先级变流器参数设定为1500个。数据采集器在200ms内可以更新100个变流器参数，其中第一优先级变流器参数占30个，第二优先级变流器参数占60个，第三优先级变流器参数占10个。那么在200ms内，第一优先级变流器参数可在数据采集器完成采集，然后通过网口(如环网光纤)发送至监控系统完成更新；在2s内，所有的第二优先级变流器参数可在数据采集器完成采集(第二优先级参数在2s内可采集600个，大于500)，然后通过网口(如环网光纤)发送至监控系统完成更新；在60s内，所有的第三优先级变流器参数可在数据采集器完成采集(第三优先级参数在60s内可以更新3000个，大于1500)，此时可通过网口(如 环网光纤)发送至监控系统完成更新。按照这一分配比例更新变流器参数，可满足监控系统对不同类型参数的更新频率，以实现毫秒级数据监控。

本发明实施例一对变流器参数划分优先级，按优先级决定采集各优先级变流器参数的数量，在一个最短的采集周期内，优先级最高的全部采集，其它优先级的变流器参数数量按预定数量采集，以此满足不同优先级的变流器参数的采集要求。尤其对于不同实时性要求的变流器参数，可大大提高数据采集的效率。

实施例二

本发明实施例二提出一种变流器的数据采集装置。如图2所示，所述装置可包括：

设置模块10，用于根据变流器参数的实时性要求设置变流器参数的优先级。

请求模块20，用于发送采集请求至变流器。

采集模块30，用于根据变流器参数的优先级采集变流器参数；

发送模块40，用于发送采集的变流器参数至监控系统。

本发明实施例二预先将变流器参数进行分组，每组的优先级不同。设置模块10划分变流器参数可以根据变流器参数的实时性要求进行，实时性最高的变流器参数如电网电压、定子电压、网侧电流、机侧电流等变流器参数为第一优先级变流器参数，第一优先级变流器参数的数据量小，以保证数据采集器可在短时间内如几十毫秒内采集完毕。实时性较高的变流器参数如网侧控制字、网侧调试字、母线电 压给定值等变流器参数为第二优先级变流器参数，第二优先级变流器参数的数据量较大，包括几百个数据点到上千个数据点不等，以保证数据采集器可在较短时间内如几秒内采集完毕。实时性要求最低的变流器参数例如额定功率、额定电压、额定频率等变流器参数为第三优先级变流器参数，第三优先级变流器参数的数据量最大，包括上千个数据点，只要保证数据采集器在几分钟内采集完成即可，以此类推，可以根据需要设置N(N为大于1的自然数)个优先级的变流器参数，第N优先级变流器参数的优先级最低。

进一步地，针对每一优先级的变流器参数，设置不同的更新周期第一更新周期、......第N更新周期，分别对应第一优先级变流器参数、......第N优先级变流器参数。第M更新周期包括多个第一更新周期(1≤M≤N)，第一更新周期的时间至第N更新周期的时间依次变长。

当预设的采集周期到达时，请求模块20发送采集请求至变流器，采集请求包括待更新变流器参数的参数地址。本发明实施例二可在变流器中为每一变流器参数分配唯一的存储空间地址，即参数地址。变流器收到采集请求的命令帧后，根据协议解析出待更新变流器参数的参数地址，从参数地址对应的存储区取出参数值，并返回至数据采集器，暂时缓存于数据采集器的存储器中，等待更新周期的到来。

采集模块30在预设的采集周期到来时采集变流器内存储的全部最高优先级的变流器参数，其余各优先级变流器参数根据预设的数量采集。假定采集周期为200ms，变流器参数划分为三个优先级，且采 集模块30每次采集100个变流器参数，则每隔200ms，采集模块30采集第一优先级变流器参数30个，第二优先级变流器参数60个，第三优先级变流器参数10个。

发送模块40发送采集的变流器参数至监控系统。具体为：当预设的第M优先级对应的更新周期到达时，发送第一优先级和第M优先级对应的变流器参数至监控系统。

同样假定变流器参数的优先级为三个，分别对应三个更新周期，同时假定变流器的采集周期和第一更新周期相同。

第一更新周期时间最短，主要用于更新第一优先级变流器参数。在第一更新周期内，发送模块40将第一优先级变流器参数发送至监控系统。

第二更新周期，用于更新第二优先级变流器参数。第二更新周期包括多个第一更新周期，由于每个第一更新周期内都有第二优先级变流器参数的更新数据(该数据缓存至数据采集器的存储器)，到第二更新周期时间到达时，第二优先级变流器参数已全部更新并缓存在数据采集器的存储器内，此时，发送模块40将更新后的第一优先级变流器参数和第二优先级变流器参数全部发送至监控系统。

第三更新周期用于更新第三优先级变流器参数，包括多个第一更新周期，较第二更新周期长。由于每个第一更新周期内都有第三优先级变流器参数的更新并缓存至数据采集器的存储器，到第三更新周期时间到达时，第三优先级变流器参数已全部更新并缓存在数据采集器的存储器内，此时，发送模块40将更新后的第一优先级变流器参数 和第三优先级变流器参数全部发送至监控系统。

本发明实施例中，假定上述第三更新周期包括数个第二更新周期，因此，当第二更新周期到达时，发送模块40发送第一优先级变流器参数和第二优先级变流器参数，当第三更新周期到达时，发送模块40发送的是第一优先级变流器参数、第二优先级变流器参数和第三优先级变流器参数。另一种可能的方案为：虽然第二更新周期和第三更新周期包括数个第一更新周期，但第三更新周期并不包括多个第二更新周期，此时，当第三更新周期到达时，仅发送第一优先级变流器参数和第三优先级变流器参数。

综上，第M更新周期到达时，如介于第一更新周期与第M更新周期的其它更新周期的时间可以被第M更新周期的时间整除，此时发送模块40发送的除第一优先级变流器参数和第M优先级变流器参数外，还发送可以被第M更新周期的时间整除的其它更新周期对应的变流器参数。否则，发送模块40仅发送第一优先级变流器参数和第M优先级变流器参数。

本发明实施例二对变流器参数划分优先级，按优先级决定采集各优先级变流器参数的数量，在一个最短的采集周期内，优先级最高的全部采集，其它优先级的变流器参数数量按预定数量采集，以此满足不同优先级的变流器参数的采集要求。尤其对于不同实时性要求的变流器参数，可大大提高数据采集的效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变流器的数据采集方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

数据采集器根据变流器参数的优先级采集变流器参数；

发送所述采集的变流器参数至监控系统。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据采集器根据不同变流器参数的优先级采集变流器参数包括：

当预设的采集周期到达时，采集变流器内存储的全部最高优先级的变流器参数，其余各优先级变流器参数根据预设的数量采集。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述发送采集的变流器参数至监控系统包括：

当预设的第M优先级对应的更新周期到达时，发送第一优先级和第M优先级对应的变流器参数至监控系统，所述1≤M≤N，所述第一优先级变流器参数至第N优先级变流器参数的优先级依次递减，N为大于1的自然数。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在执行所述数据采集器更新该优先级的变流器参数之前，还包括：

数据采集器发送采集请求至所述变流器，所述采集请求包括所述待更新变流器参数的参数地址，所述待更新变流器参数与参数地址一一对应。

5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在执行所述数据采集器根据变流器参数的优先级采集变流器参数之前，还包括：

根据所述变流器参数的实时性要求设置所述变流器参数的优先级。

6.一种变流器的数据采集装置，其特征在于，所述装置包括：

采集模块，用于根据变流器参数的优先级采集变流器参数；

发送模块，用于发送所述采集的变流器参数至监控系统。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述采集模块具体用于：

当预设的采集周期到达时，采集变流器内存储的全部最高优先级的变流器参数，其余各优先级变流器参数根据预设的数量采集。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述发送模块具体用于：

当预设的第M优先级对应的更新周期到达时，发送第一优先级和第M优先级对应的变流器参数至监控系统，所述1≤M≤N，所述第一优先级变流器参数至第N优先级变流器参数的优先级依次递减，N为大于1的自然数。

9.如权利要求6至8中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

请求模块，用于发送采集请求至所述变流器，所述采集请求包括所述待更新变流器参数的参数地址，所述待更新变流器参数与参数地址一一对应。

10.如权利要求6至8中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

设置模块，用于根据所述变流器参数的实时性要求设置所述变流器参数的优先级。