CN109298670A - 多源数据融合采集装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种多源数据融合采集装置及系统。该装置包括:信息采集模块对感测待测目标的互感器组进行采样得到第一采样数据和第二采样数据,以及对待测目标的脉冲信号进行采样得到脉冲采样数据;信息处理模块对第一采样数据和第二采样数据进行处理,得到第一采样值、第一通用信息以及第二采样值、第二通用信息;并对第一采样值、第二采样值和脉冲采样数据分别处理,得到监测信息;信息传输模块将第一通用信息、第二通用信息和监测信息中的一种或多种发送至出多源数据融合保护装置、安稳装置和自动化装置。本公开所提供的装置及系统,采样数据的精度、计算可靠性高,减少了管控阻碍,有利于智能变电站的稳定、可靠运行。
Description
技术领域
本公开涉及电力技术领域,尤其涉及一种多源数据采集装置及系统。
背景技术
智能变电站为变电站的自动化运行和管理带来深远的影响和巨大的变革,是智能电网建设的重要组成部分,在经济和技术方面都有着重大意义。随着数字化通信技术在智能变电站内的广泛应用,合并单元(合并单元简称MU,是指对一次互感器传输过来的电气量进行合并和同步处理,并将处理后的数字信号按照特定格式转发给间隔层设备使用的装置)大量使用。相关技术中,采用双AD冗余技术来降低合并单元大量使用所带来的不利影响。但由于双AD冗余技术的作用有限,仍存在数据可靠性、精确度低的问题,难以保证智能变电站稳定、可靠的运行和管理。
发明内容
有鉴于此,本公开提出了一种多源数据融合采集装置及系统。
根据本公开的一方面,提供了一种多源数据融合采集装置,所述装置包括:信息采集模块、信息处理模块和信息传输模块,
所述信息采集模块,包括:互感器组、第一采样单元、第二采样单元和高速采样单元,
所述互感器组,用于对待测目标进行感测;
所述第一采样单元和所述第二采样单元,分别用于对所述互感器组进行信号采样,分别获取到第一采样数据和第二采样数据;
所述高速采样单元,用于对所述待测目标的脉冲信号进行采样,获得脉冲采样数据;
所述信息处理模块,包括:第一采集计算单元、第二采集计算单元和通信管理单元,
所述第一采集计算单元,与所述第一采样单元连接,获取所述第一采样数据,对所述第一采样数据进行采集处理,得到第一采样值和第一通用信息;
所述第二采集计算单元,与所述第二采样单元连接,获取所述第二采样数据,对所述第二采样数据进行采集处理,得到第二采样值和第二通用信息;
所述通信管理单元,分别与所述第一采集计算单元、所述第二采集计算单元和所述高速采样单元连接,对接收到的所述第一采样值、所述第二采样值和所述脉冲采样数据分别进行数据分析,得到所述待测目标的监测信息;
所述信息传输模块,包括:第一缓冲单元、第二缓冲单元和组网缓冲单元,
所述第一缓冲单元,与所述第一采集计算单元连接,将接收到的所述第一通用信息发送至出多源数据融合保护装置和多源数据融合安稳装置;
所述第二缓冲单元,与所述第二采集计算单元连接,将接收到的所述第二通用信息发送至所述多源数据融合安稳装置和所述多源数据融合保护装置,以使所述多源数据融合安稳装置根据所述第一通用信息和所述第二通用信息对所述待测目标进行稳定控制,以及使所述多源数据融合保护装置根据所述第一通用信息和所述第二通用信息对所述待测目标进行保护控制;
所述组网缓冲单元,与所述第一采集计算单元、第二采集计算单元和所述通信管理单元连接,并将接收到的所述第一通用信息、所述第二通用信息和所述监测信息发送至多源数据融合自动化装置,以使所述多源数据融合自动化装置根据接收到的信息查看指令,获取并输出所述第一通用信息、所述第二通用信息和所述监测信息中与所述信息查看指令相对应的信息。
对于上述装置,在一种可能的实现方式中,所述第一采样单元包括第一AD采样电路、第二AD采样电路和第一数据处理电路,所述第一AD采样电路和所述第二AD采样电路分别对所述互感器组的主数据进行信号采样,所述第一数据处理电路对所述第一AD采样电路和所述第二AD采样电路所采集到的数据进行合并处理,获得所述第一采样数据;
所述第二采样单元包括第三AD采样电路、第四AD采样电路和第二数据处理电路,所述第三AD采样电路和所述第四AD采样电路分别对所述互感器组的冗余数据进行信号采样,所述第二数据处理电路对所述第三AD采样电路和所述第四AD采样电路所采集到的数据进行合并处理,获得所述第二采样数据;
所示高速采样单元包括高速AD采样电路1041,所示高速AD采样电路对所示待测目标进行脉冲采样,得到所示脉冲采样数据。
对于上述装置,在一种可能的实现方式中,所述第一缓冲单元包括依次连接的第一直连缓冲子单元、第一多址接入信道MAC和第一端口物理层PHY,所述第二缓冲单元包括依次连接的第二直连缓冲子单元、第二多址接入信道MAC和第二端口物理层PHY,所述组网缓冲单元包括依次连接的组网缓冲子单元、第三多址接入信道MAC和第三端口物理层PHY,
其中,所述第一直连缓冲子单元与所述第一采集计算单元连接,并将接收到的第一通用信息经所述第一多址接入信道MAC转发至所述第一端口物理层PHY,所述第一端口物理层PHY通过第一直连端口将所述第一通用信息发送至所述多源数据融合保护装置和所述多源数据融合安稳装置,
所述第二直连缓冲子单元与所述第二采集计算单元连接,并将接收到的第二通用信息经发所述第二多址接入信道MAC转发至所述第二端口物理层PHY,所述第二端口物理层PHY通过第二直连端口将所述第二通用信息发送至所述多源数据融合安稳装置和所述多源数据融合保护装置,
所述组网缓冲子单元与所述第一采集计算单元、所述第二采集计算单元和所述通信管理单元连接,并将接收到的所述第一通用信息、所述第二通用信息和所述监测信息经所述第三多址接入信道MAC转发至所述第三端口物理层PHY,所述第三端口物理层PHY通过第三直连端口将所述第一通用信息、所述第二通用信息和所述监测信息发送至所述多源数据融合自动化装置。
对于上述装置,在一种可能的实现方式中,所述通信管理单元还用于执行以下至少一项:
根据接收到的调试指令,对所述装置进行调试配置;
根据接收到的对时信息,对所述装置进行对时校准处理,其中,所述对时信息包括以太网对时信息和GPS对时信息中的至少一种;
检测所述第一采样值、所述第二采样值和所述脉冲采样数据中是否存在突变,在所述第一采样值、所述第二采样值和所述脉冲采样数据中至少一项存在突变时,记录发生突变的突变数据,并将所述突变数据发送至所述多源数据融合自动化装置,以使所述多源数据融合自动化装置根据所述突变数据确定突变原因;
对所述装置进行进程看护;
对所述装置进行检测,得到所述装置的装置信息,以使所述多源数据融合自动化装置根据所述装置信息确定所述装置的运行状态。
对于上述装置,在一种可能的实现方式中,所述互感器组包括保护电流互感器、测量电流互感器和电压互感器,
所述保护电流互感器用于对所述待测目标进行保护电流感测,所述测量电流互感器用于对所述待测目标进行测量电流感测,所述电压互感器用于对所述待测目标进行电压感测,
其中,所述第一采样单元分别对所述保护电流互感器、所述测量电流互感器和所述电压互感器进行信号采样,得到所述第一采样数据,所述第一采样数据包括保护电流的主数据、测量电流的主数据和电压的主数据中的至少一种;
所述第二采样单元分别对所述保护电流互感器、所述测量电流互感器和所述电压互感器进行信号采样,得到所述第二采样数据,所述第二采样数据包括保护电流的冗余数据、测量电流的冗余数据和电压的冗余数据中的至少一种。
对于上述装置,在一种可能的实现方式中,所述信息处理模块和所述信息传输模块,按照MAC协议和预设编码标准进行所述第一通用信息、所述第二通用信息、所述监测信息和所述装置信息的传输,
其中,所述预设编码标准包括ASN.1抽象语法标记标准,
所述第一通用信息、所述第二通用信息和所述监测信息中包括所述装置的标识、信息类别。
对于上述装置,在一种可能的实现方式中,
所述第一通用信息包括以下至少一项:
保护电流的主数据的采样值、有效值、相角,测量电流的主数据的采样值、有效值、相角,电压的主数据的采样值、有效值、相角、频率、有效值变化率、频率变化率,有功功率,无功功率,视在功率,功率因数,正序电压的幅值和相角,零序电压的幅值和相角,正序电流的幅值和相角,零序电流的幅值和相角,自采零序电压的采样值和有效值,自采零序电流的采样值和有效值,通道有效掩码,采样延时;
所述第二通用信息包括以下至少一项:
保护电流的冗余数据的采样值、有效值、相角,测量电流的冗余数据的采样值、有效值、相角,电压的冗余数据的采样值、有效值、相角、频率、有效值变化率、频率变化率,有功功率,无功功率,视在功率,功率因数,正序电压的幅值和相角,零序电压的幅值和相角,正序电流的幅值和相角,零序电流的幅值和相角,自采零序电压的采样值和有效值,自采零序电流的采样值和有效值,通道有效掩码,采样延时;
所述监测信息包括以下至少一项:
所述第一采样值的第一次同步振荡幅值、第一次同步振荡频率、第一超同步振荡幅值、第一超同步振荡频率以及谐波数据,所述第二采样值息的第二次同步振荡幅值、第二次同步振荡频率、第二超同步振荡幅值、第二超同步振荡频率以及谐波数据,所述脉冲采样数据的脉冲信息;
所述装置信息包括以下至少一项:
第一装置故障字、第一装置故障字反码、第二装置故障字、第二装置故障字反码、装置运行状态字、装置运行状态字反码、第一装置状态备用、第二装置状态备用、第一电机内电势、第一电机内电势绝对角、第一发动机功角、第一转速、第二电机内电势、第二电机内电势绝对角、第二发动机功角、第二转速,
其中,所述谐波数据包括二次谐波、…、N次谐波,所述N为大于或等于2的整数,所述装置运行状态字、所述装置运行状态字反码所表示的所述装置的运行状态包括投运、停运和检修中的至少一种。
对于上述装置,在一种可能的实现方式中,所述第一采集计算单元包括第一同步相量测量单元,所述第一同步相量测量单元,采用傅氏算法对经过幅值修正的第一采样数据进行计算,得到与所述第一采样数据相对应的有效值和相角;
所述第二采集计算单元包括第二同步相量测量单元,所述第二同步相量测量单元,采用傅氏算法对经过幅值修正的第二采样数据进行计算,得到与所述第二采样数据相对应的有效值和相角。
对于上述装置,在一种可能的实现方式中,所述第一采样单元与所述第一采集计算单元之间、所述第二采样单元和所述第二采集计算单元之间通过加速器一致性接口连接。
根据本公开的另一方面,提供了一种多源数据融合采集系统,所述系统包括:如上述权利要求1-9任一项所述的多源数据融合采集装置、多源数据融合保护装置、多源数据融合安稳装置和多源数据融合自动化装置,
所述多源数据融合采集装置通过对应的端口与所述多源数据融合保护装置、所述多源数据融合安稳装置和所述多源数据融合自动化装置分别连接;
多源数据融合保护装置,接收所述多源数据融合采集装置通过对应的端口发送的第一通用信息和第二通用信息,对所述第一通用信息和/或所述第二通用信息中的采样值进行傅氏计算,得到计算结果,对所述第一通用信息和所述第二通用信息中与所述计算结果相对应的有效值和所述计算结果进行比较,得到第一比较结果,根据所述第一比较结果对待测目标进行保护控制;
多源数据融合安稳装置,接收所述多源数据融合采集装置通过对应的端口发送的第一通用信息和第二通用信息,对所述第一通用信息和/或所述第二通用信息中的采样值进行计算,得到计算功率,对所述第一通用信息和所述第二通用信息中与所述计算功率相对应的功率数据和所述计算功率进行比较,得到第二比较结果,根据所述第二比较结果对待测目标进行稳定控制;
多源数据融合自动化装置,接收所述多源数据融合采集装置通过对应的端口发送的监测信息,并在接收到的信息查看指令时,获取并输出所述监测信息中与所述信息查看指令相对应的信息。
本公开所提供的多源数据融合采集装置及系统,多源数据融合采集装置采用隔离的方式获取采样数据,采样数据精度、计算可靠性高,对采样数据进行处理分别生成多源数据融合保护装置、多源数据融合安稳装置和多源数据融合自动化装置输送器所需的信息。避免了由于硬件损坏、软件异常等原因造成的数据错误,降低了数据传输环节中丢包所造成的不良影响,减少了管控阻碍,有利于智能变电站的稳定、可靠运行。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明,本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面,并且用于解释本公开的原理。
图1示出根据本公开一实施例的多源数据融合采集装置的结构示意图。
图2示出根据本公开一实施例的多源数据融合采集装置的结构示意图。
图3示出根据本公开一实施例的信息处理模块的应用示例的示意图。
图4a、图4b示出根据本公开一实施例的多源数据融合采集装置中报文结构示例的示意图。
图5示出根据本公开一实施例的多源数据融合采集系统的结构示意图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外,为了更好的说明本公开,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本公开同样可以实施。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本公开的主旨。
图1示出根据本公开一实施例的多源数据融合采集装置的结构示意图。如图1所示,该装置1包括信息采集模块100、信息处理模块200和信息传输模块300。其中,信息采集模块100包括:互感器组101、第一采样单元102、第二采样单元103和高速采样单元104。信息处理模块200包括第一采集计算单元201、第二采集计算单元202和通信管理单元203。信息传输模块300包括第一缓冲单元301、第二缓冲单元302和组网缓冲单元304。
其中,互感器组101用于对待测目标400进行感测。待测目标可以包含智能变电站中的间隔内的电压、电流量,以及发电厂站端发电机组的脉冲信号。互感器组可以感测待测目标的电流、电压等。智能变电站中的间隔可以包括主变间隔、进线间隔、PT间隔、母联间隔等,主变间隔可以是主变压器的高、低压侧与母线连接的间隔是实现高电压和低电压的转换的间隔。发电厂站端发电机组的脉冲信号可以包括键相脉冲和转速脉冲。
第一采样单元102和第二采样单元103,分别用于对互感器组101进行信号采样,分别获取到第一采样数据s1和第二采样数据s2。
高速采样单元104用于对待测目标400的脉冲信号进行采样,获得脉冲采样数据m。
第一采集计算单元201与第一采样单元101连接,从第一采样单元101中获取第一采样数据s1,对第一采样数据s1进行采集处理,得到第一采样值C1和第一通用信息T1。
第二采集计算单元202与第二采样单元102连接,从第二采样单元102中获取第二采样数据s2,对第二采样数据s2进行采集处理,得到第二采样值C2和第二通用信息T2。
通信管理单元203分别与第一采集计算单元201、第二采集计算单元202和高速采样单元104连接,对接收到的第一采样值C1、第二采样值C2和脉冲采样数据分别进行数据分析,得到待测目标400的监测信息M。通信管理单元处理后所获得的监测信息的精细程度高、准确性高,可以满足多源数据融合自动化装置的使用需求。
第一缓冲单元301与第一采集计算单元201连接,将接收到的第一通用信息T1发送至出多源数据融合保护装置2和多源数据融合安稳装置3。
第二缓冲单元302与第二采集计算单元202连接,将接收到的第二通用信息T2发送至多源数据融合安稳装置3和多源数据融合保护装置2,以使多源数据融合安稳装置3根据第一通用信息T1和第二通用信息T2对待测目标400进行稳定控制。稳定控制可以包括对待测目标进行跳闸保护、稳定运行等控制。以及,使多源数据融合保护装置2根据第一通用信息T1和第二通用信息T2对待测目标400进行保护控制。其中,保护控制可以包括对待测目标的出口逻辑控制等。
组网缓冲单元303与第一采集计算单元201、第二采集计算单元202和通信管理单元203连接,并将接收到的第一通用信息T1、第二通用信息T2和监测信息M发送至多源数据融合自动化装置4,以使多源数据融合自动化装置4根据接收到的信息查看指令,获取并输出第一通用信息T1、第二通用信息T2和监测信息M中与信息查看指令相对应的信息。
在本实施例中,第一采集计算单元、第二采集计算单元和通信管理单元需要采用独立的结构实现,三个单元独立进行数据计算和管理,提高了多源数据融合保护装置、多源数据融合安稳装置和多源数据融合自动化装置所接收信息的准确性。独立的结构可以是不同的电路、芯片,或者同一芯片中占用不同物理内存的不同核。本领域技术人员可以根据实际需要对信息处理模块的实现方式进行设置,本公开对此不作限制。
本公开所提供的多源数据融合采集装置,采用隔离的方式获取采样数据,采样数据精度、计算可靠性高。对采样数据进行处理分别生成多源数据融合保护装置、多源数据融合安稳装置和多源数据融合自动化装置输送器所需的信息。避免了由于硬件损坏、软件异常等原因造成的数据错误,降低了数据传输环节中丢包所造成的不良影响,减少了管控阻碍,有利于智能变电站的稳定、可靠运行。
在一种可能的实现方式中,第一采集计算单元201、第二采集计算单元202可以在BM(bare model)模式下获取采样数据,其中,BM模式可以是第一采集计算单元201、第二采集计算单元202在未加载操作系统的情况下进行运行的模式,以保证获取数据的延时抖动满足需求。
在一种可能的实现方式中,第一采样单元102和第二采样单元103的采样时序可以由可编程逻辑(Programmable Logic,简称PL)实现。
在一种可能的实现方式中,第一采样单元102与第一采集计算单元201之间、第二采样单元103和第二采集计算单元202之间通过加速器一致性接口(AcceleratorCoherency Port,简称ACP)连接。以使得第一采样数据、第二采样数据可以通过ACP管道直接传输,为PL提供异步缓存一致性直接访问处理系统的入口。
在一种可能的实现方式中,第一采集计算单元201可以包括第一同步相量测量单元(phasor measurement unit,简称PMU,也称同步相量测量装置),第一同步相量测量单元采用傅氏算法对经过幅值修正的第一采样数据进行计算,得到与第一采样数据相对应的有效值和相角。
第二采集计算单元202可以包括第二同步相量测量单元,第二同步相量测量单元采用傅氏算法对经过幅值修正的第二采样数据进行计算,得到与第二采样数据相对应的有效值和相角。
在该实现方式中,第一采集计算单元由硬中断周期触发任务中断,在硬中断期间对第一采样数据进行幅值修正。而后在不同的任务中断中根据修正后的第一采样数据完成所需的第一通用信息的计算。例如,第一采样单元和第二采样单元的采样频率可以是9600Hz,在插值任务中断,第一采集计算单元可以对第一采样数据进行插值,完成9600Hz到1200Hz的插值处理,完成第一采样数据的相角补偿。在计算任务中断,第一同步相量测量单元采用傅氏算法(傅氏补偿算法)对经过幅值修正的第一采样数据进行计算,得到与第一采样数据相对应的有效值和相角。第二采集计算单元与第一采集计算单元对获取到的采集数据进行处理的过程相同,不再赘述。
在一种可能的实现方式中,第一采样单元和第二采样单元的采样频率可以是9600Hz。这样,可以保证最终所获得的第一通用信息、第二通用信息和监测信息能够满足对应的多源数据融合保护装置、多源数据融合安稳装置和多源数据融合自动化装置的使用需求。本领域技术人员可以根据实际需要对采样频率进行设置,本公开对此不作限制。
图2示出根据本公开一实施例的多源数据融合采集装置的结构示意图。在一种可能的实现方式中,如图2所示,第一采样单元102可以包括第一AD采样电路1021、第二AD采样电路1022和第一数据处理电路1023,第一AD采样电路1021和第二AD采样电路1022分别对互感器组101的主数据进行信号采样,第一数据处理电路1023对第一AD采样电路1021和第二AD采样电路1022所采集到的数据进行合并处理,获得第一采样数据s1。
第二采样单元103可以包括第三AD采样电路1031、第四AD采样电路1032和第二数据处理电路1033,第三AD采样电路1031和第四AD采样电路1032分别对互感器组101的冗余数据进行信号采样,第二数据处理电路1033对第三AD采样电路1031和第四AD采样电路1032所采集到的数据进行合并处理,获得第二采样数据s2。
高速采样单元104可以包括高速AD采样电路1041,高速AD采样电路对待测目标进行脉冲采样,得到脉冲采样数据m。其中,脉冲采样数据可以包括对待测目标的键向脉冲、转速脉冲等的采样数据。
其中,高速AD采样电路可以是采样频率在一定频率范围内以满足脉冲信号(键相脉冲和转速脉冲)的采样需求的AD采样电路,例如,高速AD采样电路可以是采样频率为200KS/s的AD采样电路。高速AD采样电路的采样频率大于第一AD采样电路、第二AD采样电路、第三AD采样电路和第四AD采样电路的采样频率。
在该实现方式中,第一采样单元和第二采样单元采用双AD冗余方式进行信号采样,可以避免模数转换过程中所出现的转换异常对第一采样数据和第二采样数据所带来的不利影响,保证了第一采样数据和第二采样数据的准确性和可靠性。
在一种可能的实现方式中,对于第一AD采样电路、第二AD采样电路、第三AD采样电路、第四AD采样电路和高速AD采样电路,可以根据采样需要对其采样通道数进行设置。例如,可以设置第一AD采样电路、第二AD采样电路、第三AD采样电路、第四AD采样电路的通道数均为8。第一AD采样电路、第二AD采样电路、第三AD采样电路、第四AD采样电路和高速AD采样电路可以是集成电路芯片,实现信号采样,简化装置的连接,便于装置维护。
应当理解的是,本领域技术人员可以根据实际需要对第一采样单元、第二采样单元和高速采样单元进行设置,本公开对此不作限制。
在一种可能的实现方式中,如图2所示,第一缓冲单元301可以包括依次连接的第一直连缓冲子单元3011、第一多址接入信道MAC和第一端口物理层PHY,第二缓冲单元302可以包括依次连接的第二直连缓冲子单元3021、第二多址接入信道MAC和第二端口物理层PHY,组网缓冲单元303可以包括依次连接的组网缓冲子单元3031、第三多址接入信道MAC和第三端口物理层PHY。
其中,第一直连缓冲子单元3011与第一采集计算单元201连接,接收第一采集计算单元201发出的第一通用信息T1。第一MAC连接在第一直连缓冲子单元3011和第一PHY之间,可以将第一直连缓冲子单元3011接收到的第一通用信息T1转发至第一PHY。第一PHY上设置有包括两个直连口的第一直连端口out1,多源数据融合保护装置2和多源数据融合安稳装置3通过第一直连端口out1的两个直连口与第一PHY连接。第一PHY通过第一直连端口out1将第一通用信息T1分别发送至多源数据融合保护装置2和多源数据融合安稳装置3中。
第二直连缓冲子单元3021与第二采集计算单元202连接,接收第二采集计算单元202发出的第二通用信息T2。第二MAC连接在第二直连缓冲子单元3021和第二PHY之间,可以将第二直连缓冲子单元3021接收到的第二通用信息T2转发至第二PHY。第二PHY上设置有包括两个直连口的第二直连端口out2,多源数据融合安稳装置3和多源数据融合保护装置2分别通过第二直连端口out2的两个直连口与第二PHY连接。第二PHY通过第二直连端口out2将第二通用信息T2分别发送至多源数据融合安稳装置3和多源数据融合保护装置2。
组网缓冲子单元3031与第一采集计算单元201、第二采集计算单元202和通信管理单元203连接,接收第一采集计算单元201、第二采集计算单元202和通信管理单元203分别发出的第一通用信息T1、第二通用信息T2和监测信息M。第三MAC连接在组网缓冲子单元3031和第三PHY之间,可将组网缓冲子单元3031接收到的第一通用信息T1、第二通用信息T2和监测信息M转发至第三PHY。第三PHY上设置有第三直连端口out3,多源数据融合自动化装置4通过第三直连端口out3与第三PHY连接。第三PHY通过第三直连端口out3将第一通用信息T1、第二通用信息T2和监测信息M发送至多源数据融合自动化装置4。
在一种可能的实现方式中,第一直连缓冲子单元、第二直连缓冲子单元和组网缓冲子单元,用于进行数据缓冲,以使得相对高速的信息处理模块中信息经数据缓冲作用可以发送至相对低速的多源数据融合保护装置、多源数据融合安稳装置和多源数据融合自动化装置。
在一种可能的实现方式中,第一直连缓冲子单元、第二直连缓冲子单元和组网缓冲子单元所进行的数据缓冲以及第一MAC、第二MAC、第三MAC都可以通过PL实现。第一PHY、第二PHY和第三PHY可以是不同的PHY芯片,不同的PHY芯片挂接不同的直连端口,以保证数据输出延时抖动固定。
在一种可能的实现方式中,通信管理单元203还可以用于执行以下至少一项:
ProcCfg:根据接收到的调试指令,对装置2进行调试配置。在装置运行之前,对装置进行配置、调试。以及在装置运行的过程中处于运行状态,并在接收到指令时,执行指令,对装置进行调试和/或配置。
ProcGPS:根据接收到的对时信息,对装置2进行对时校准处理,其中,对时信息可以包括以太网对时信息和GPS对时信息中的至少一种。这样,可以保证装置2的时间的准确性。
ProcTriprd:检测第一采样值、第二采样值和脉冲采样数据中是否存在突变,在第一采样值、第二采样值和脉冲采样数据中至少一项存在突变时,记录发生突变的突变数据,并将突变数据发送至多源数据融合自动化装置4,以使多源数据融合自动化装置4根据突变数据确定突变原因。以进一步根据突变原因对装置进行维修。
ProcGurad:对装置2进行进程看护,保护装置的正常运行。
ProcCanUARTMgr:对装置2进行检测,得到装置2的装置信息,以使多源数据融合自动化装置4根据装置信息确定装置2的运行状态。对装置2进行的检测包括对装置的电机、转速、故障情况、运行状态,以及CAN网、串口等进行管理和检测。
在一种可能的实现方式中,通信管理单元中的通信管理和数据计算,可以分开执行,以提高通信管理单元的效率。
举例来说,图3示出根据本公开一实施例的信息处理模块的应用示例的示意图。如图3所示,若信息处理模块通过某个多核芯片实现,且该芯片包括两个CortexTM-A53核,两个Cortex-R5核。则可以设置两个CortexTM-A53核用于实现通信管理单元,两个Cortex-R5核用于分别实现第一采集计算单元和第二采集计算单元。按照需要将通信管理单元的的具体功能通过不同的进程实现,并将与通信管理相关的进程置于两个CortexTM-A53核中的核0,将与数据计算相关的进程置于两个CortexTM-A53核中的核1。
通信管理单元除包括对应上述功能的ProcCfg、ProcGPS、ProcTriprd、ProcGurad和ProcCanUARTMgr的进程,还包括:ProcComm,用于接收第一采样值和第二采样值。ProcCalc,完成对第一采样值和第二采样值的谐波计算。ProcSynosc,对第一采样值和第二采样值完成次同步、超同步计算。ProcPulse,完成对脉冲采样数据的计算。其中,ProcCalc和ProcPulse两个进程所得到的数据即为监测信息。ProcEthSend,用于将监测信息和装置信息发送至多源数据融合自动化装置。其中,ProcCfg、ProcEthSend、ProcCanUARTMgr、ProcGPS和ProcGurad进程运行在核0上。ProcTriprd、ProcComm、ProcCalc、ProcPulse和ProcSynosc进程运行在核1上。
在一种可能的实现方式中,如图2所示,互感器组101可以包括保护电流互感器1011、测量电流互感器1012和电压互感器1013。
保护电流互感器1011可以用于对待测目标400进行保护电流感测,测量电流互感器1012可以用于对待测目标400进行测量电流感测,电压互感器1013可以用于对待测目标400进行电压感测。
其中,第一采样单元102分别对保护电流互感器1011、测量电流互感器1012和电压互感器1013进行信号采样,得到第一采样数据s1,第一采样数据s1可以包括保护电流的主数据、测量电流的主数据和电压的主数据中的至少一种。
第二采样单元103分别对保护电流互感器1011、测量电流互感器1012和电压互感器1013进行信号采样,得到第二采样数据s2,第二采样数据s2可以包括保护电流的冗余数据、测量电流的冗余数据和电压的冗余数据中的至少一种。
在一种可能的实现方式中,第一通用信息可以包括以下至少一项:保护电流的主数据的采样值、有效值、相角,测量电流的主数据的采样值、有效值、相角,电压的主数据的采样值、有效值、相角、频率、有效值变化率、频率变化率,有功功率,无功功率,视在功率,功率因数,正序电压的幅值和相角,零序电压的幅值和相角,正序电流的幅值和相角,零序电流的幅值和相角,自采零序电压的采样值和有效值,自采零序电流的采样值和有效值,通道有效掩码,采样延时。
其中,保护电流的主数据、测量电流的主数据的采样值、有效值、相角可以为三个相的对应值,电压的主数据采样值、有效值、相角、频率、有效值变化率、频率变化率,也可以是三个相所对应的有效值。通道有效掩码用于指示第一通用信息中所存储的数据是否为有效数据。
在一种可能的实现方式中,第二通用信息可以包括以下至少一项:
保护电流的冗余数据的采样值、有效值、相角,测量电流的冗余数据的采样值、有效值、相角,电压的冗余数据的采样值、有效值、相角、频率、有效值变化率、频率变化率,有功功率,无功功率,视在功率,功率因数,正序电压的幅值和相角,零序电压的幅值和相角,正序电流的幅值和相角,零序电流的幅值和相角,自采零序电压的采样值和有效值,自采零序电流的采样值和有效值,通道有效掩码,采样延时。
其中,采样延时是报文发送时刻与第一通用信息和/或第二通用信息的产生时刻之间的绝对时延,为保证保护速动性,采样延时的合理范围为小于或等于5ms,例如,采样延时可以为2.5ms。通道有效掩码用于指示第二通用信息中所存储的数据是否为有效数据。
在一种可能的实现方式中,监测信息可以包括以下至少一项:
第一采样值的第一次同步振荡幅值、第一次同步振荡频率、第一超同步振荡幅值、第一超同步振荡频率以及谐波数据,第二采样值息的第二次同步振荡幅值、第二次同步振荡频率、第二超同步振荡幅值、第二超同步振荡频率以及谐波数据,脉冲采样数据的脉冲信息。其中,谐波数据包括二次谐波、…、N次谐波,N为大于或等于2的整数。
在一种可能的实现方式中,装置信息可以包括以下至少一项:
第一装置故障字、第一装置故障字反码、第二装置故障字、第二装置故障字反码、装置运行状态字、装置运行状态字反码、第一装置状态备用、第二装置状态备用、第一电机内电势、第一电机内电势绝对角、第一发动机功角、第一转速、第二电机内电势、第二电机内电势绝对角、第二发动机功角、第二转速。其中,装置运行状态字、装置运行状态字反码所表示的装置的运行状态包括投运、停运和检修中的至少一种。
在一种可能的实现方式中,信息处理模块200和信息传输模块300,可以按照MAC协议和预设编码标准进行第一通用信息T1、第二通用信息T2、监测信息M和装置信息的传输。其中,预设编码标准可以包括ASN.1抽象语法标记标准。第一通用信息T1、第二通用信息T2、监测信息M和装置信息中可以包括装置的标识、信息类别。
在该实现方式中,装置信息可以与第一通用信息、第二通用信息和监测信息采用相同的方式进行传输。装置信息、第一通用信息、第二通用信息和监测信息可以按照对应的报文结构进行传输,且由于装置信息和监测信息均由通信管理单元产生,二者可以设置相同的信息类别,二者可以打包在同一报文中进行传输。
在一种可能的实现方式中,报文可以采用组播地址发送。可以为不同的信息设置相同或不同的信息类别,不同的信息类别通过设置对应的以太网类型(Ethertype)来进行区分。例如,对于第一通用信息、第二通用信息可以将其以太网类型设置为0x88BA,将装置信息和监测信息的以太网类型设置为0x88BC。其中,第一通用信息、第二通用信息、装置信息和监测信息的以太网类型选取未设定协议的,以和现有协议进行区分。
在一种可能的实现方式中,装置的标识可以是多源数据融合采集装置的编号、名称等能够将其识别出的信息,在智能变电站中装置的标识是唯一的,以区分多源数据融合采集装置和其他装置、设备。
在一种可能的实现方式中,报文可以包含一个应用协议数据单元(ApplicationProtocol Data Unit,简称APDU),APDU中可以有多个应用服务数据单元(ApplicationService Data Unit,简称ASDU),用于记载第一通用信息、第二通用信息、装置信息和监测信息。报文数据可以采用紧凑型字节流。这样,满足了装置进行信息传输的传输需求。
在一种可能的实现方式中,可以预先设置报文中各通道所携带的数据的具体类型和数据的长度,例如,对于第一通用信息和第二通用信息,可以设置通道号为“3”的通道中所发送的数据为“采样延时”数据,其长度为4字节。还可以预先设置报文中各通道数据的最小精度,以使接收信息的一方可以根据最小进度确定通道中数据所表达的数值。
图4a、图4b示出根据本公开一实施例的多源数据融合采集装置中报文结构示例的示意图。在一种可能的实现方式中,如图4a所示,第一通用信息、第二通用信息、监测信息和装置信息均可以按照该报文示例的结构进行传输。报文中依次包括报头(Header Mac)、优先级标签(Priority tagged)、以太网类型(Ethertype)、APDU头(Header APDU)和APDU。其中,报头中包括目标地址和源地址,优先级标签中包括标签协议标识(Tag ProtocolIdentifier,简称TPID)和标签控制信息(Tag Control Information,简称TCI)。以太网类型包括以太网类型标识,第一通用信息和第二通用信息采用第一以太网类型,如0x88BA,装置信息和监测信息采用第二以太网类型,如0x88BC。APDU头包括装置的标识APPID、长度(L+8)、保留字段1和保留字段2,保留字段1和保留字段2默认为0。APDU包括多个ASDU,用于记载第一通用信息、第二通用信息、监测信息和装置信息。
如图4b所示,给出了APDU的一种示例,其中ASDU仅示出4个,其余ASDU的结构与示出的4个ASDU相似。默认情况下,APDU中的内长和长度的值遵循预设编码标准(ASN.1)长度进行编码,数字说明为十六进制。其中,多元APDU的标签Tag为60,值为长度字节后所有字节长度的个数。ASDU个数的Tag为80。ASDU序列的Tag为A5。以四个ASDU中的ASDU1为例对ASDU进行说明,ASDU1序列的Tag为30,值为ASDU1内容,由此后数据为ASDU1的数据。ASDU1通道ID的Tag为80,内长固定为4,值由配置文件决定,默认为ASDU序号。采样序号的Tag为82,内长固定为2,值在0到N-1间循环,其中N为秒等分次数,采样序号0对应采样值为秒脉冲时刻采样值。版本号的Tag为83,内长固定为1,值默认为1。同步标志的Tag为85,内长固定为1,值由对时模式决定,全局为2,本地为1,失步为0。数据列的Tag为87,内长为数据集通道数N×4。数据集最小数据单元为4字节。
在一种可能的实现方式中,如下表1、表2所示,对于第一通用信息和第二通用信息的报文中ASDU1、ASDU2、…、ASDUn的数据集中所包含的数据、数据的字节数、以及数据所对应的通道号进行了示例性规定。其中,通道有效掩码1和通道有效掩码2用于指示报文中各通道的数据是否有效。在某个通道所对应的通道有效掩码为1时,该通道所存储的数据有效;在某个通道所对应的通道有效掩码为0时,该通道所存储的数据无效。通道有效掩码1和通道有效掩码2可以至少各为四个字节,以满足对数据集中所有通道中数据是否有效就进行标记的需求。在表1和表2中,示例性的对各数据所对应的通道号和最小精度进行了规定,在装置的通信过程中,可以按照图中的规定进行第一通用信息和第二通用信息的传输。
在一种可能的实现方式中,如下表1、表2所示,在报文中可以预留备用通道,例如,预留6个备用通道,用户可以根据需要对备用通道所要传输的内容进行设置。
表1通用信息的报文内容示例
报文内容 | 通道号 | 最小精度 | 描述 |
通道有效掩码1 | 1 | 无 | |
通道有效掩码2 | 2 | 无 | |
采样延时(4字节) | 3 | 1us | |
A相保护电流采样值(4字节) | 4 | 1mA | |
B相保护电流采样值(4字节) | 5 | 1mA | |
C相保护电流采样值(4字节) | 6 | 1mA | |
A相保护电流有效值(4字节) | 7 | 1mA | |
B相保护电流有效值(4字节) | 8 | 1mA | |
C相保护电流有效值(4字节) | 9 | 1mA | |
A相保护电流相角(4字节) | 10 | 0.1° | |
B相保护电流相角(4字节) | 11 | 0.1° | |
C相保护电流相角(4字节) | 12 | 0.1° | |
A相电压采样值(4字节) | 13 | 10mV | |
B相电压采样值(4字节) | 14 | 10mV | |
C相电压采样值(4字节) | 15 | 10mV | |
A相电压有效值(4字节) | 16 | 10mV | |
B相电压有效值(4字节) | 17 | 10mV | |
C相电压有效值(4字节) | 18 | 10mV | |
A相电压相角(4字节) | 19 | 0.1° | |
B相电压相角(4字节) | 20 | 0.1° | |
C相电压相角(4字节) | 21 | 0.1° | |
A相测量电流采样值(4字节) | 22 | 1mA | |
B相测量电流采样值(4字节) | 23 | 1mA | |
C相测量电流采样值(4字节) | 24 | 1mA | |
A相测量电流有效值(4字节) | 25 | 1mA | |
B相测量电流有效值(4字节) | 26 | 1mA | |
C相测量电流有效值(4字节) | 27 | 1mA | |
A相测量电流相角(4字节) | 28 | 0.1° | |
B相测量电流相角(4字节) | 29 | 0.1° | |
C相测量电流相角(4字节) | 30 | 0.1° | |
有功功率(4字节) | 31 | 1kW | |
无功功率(4字节) | 32 | 1kVar | |
视在功率(4字节) | 33 | 1kVA | |
功率因数(4字节) | 34 | 0.001 | |
正序电压幅值(4字节) | 35 | 10mV | |
正序电压相角(4字节) | 36 | 0.1° | |
零序电压幅值(4字节) | 37 | 10mV | |
零序电压相角(4字节) | 38 | 0.1° | |
正序电流幅值(4字节) | 39 | 1mA | |
正序电流相角(4字节) | 40 | 0.1° |
表2通用信息的报文内容示例(续)
报文内容 | 通道号 | 最小精度 | 描述 |
零序电流幅值(4字节) | 41 | 1mA | |
零序电流相角(4字节) | 42 | 0.1° | |
自采零序电压采样值(4字节) | 43 | 10mV | (可选) |
自采零序电压有效值(4字节) | 44 | 10mV | (可选) |
自采零序电流采样值(4字节) | 45 | 1mA | (可选) |
自采零序电流有效值(4字节) | 46 | 1mA | (可选) |
A相电压频率(4字节) | 47 | 0.001Hz | |
B相电压频率(4字节) | 48 | 0.001Hz | |
C相电压频率(4字节) | 49 | 0.001Hz | |
A相电压有效值变化率(4字节) | 50 | 10mV/s | |
B相电压有效值变化率(4字节) | 51 | 10mV/s | |
C相电压有效值变化率(4字节) | 52 | 10mV/s | |
A相电压频率变化率(4字节) | 53 | 0.001Hz/s | |
A相电压频率变化率(4字节) | 54 | 0.001Hz/s | |
A相电压频率变化率(4字节) | 55 | 0.001Hz/s | |
备用(4字节) | 56 | (自定义) | |
备用(4字节) | 57 | (自定义) | |
备用(4字节) | 58 | (自定义) | |
备用(4字节) | 59 | (自定义) | |
备用(4字节) | 60 | (自定义) | |
备用(4字节) | 61 | (自定义) |
在一种可能的实现方式中,如下表3、表4和表5所示,装置信息和监测信息的报文所包含的数据、数据的字节数、以及数据所对应的通道号进行了示例性规定。装置信息存储于报文中ASDU1的数据集中,监测信息存储于ASDU2、…ASDUn的数据集,以在报文中区分装置信息和监测信息。在表3和表4中,还示例性的对各数据所对应的通道号和最小精度进行了规定,在装置的通信过程中,可以按照图中的规定进行装置信息和监测信息的传输。其中,第一装置故障字(如下表3中的装置故障字1)、第二装置故障字(如下表3中的装置故障字2)、装置运行状态字、装置状态备用字等,按照设定的字节使用Bit掩码表示。例如,第一装置故障字(如下表3中的装置故障字1)存储在第一通道(如图4b中的ASDU1的通道1中),其为两个字节。在表5中给出了装置运行状态以及表征该运行状态所对应的代码的示例。
表3装置信息的报文内容示例
报文内容 | 通道号 | 最小精度 | 描述 |
装置故障字1(2字节) | 1 | (自定义) | |
装置故障字1反码(2字节) | 2 | ||
装置故障字2(2字节) | 3 | (自定义) | |
装置故障字2反码(2字节) | 4 | ||
装置运行状态字(2字节) | 5 | 参见下面定义 | |
装置运行状态字反码(2字节) | 6 | ||
装置状态备用(4字节) | 7 | ||
装置状态备用(4字节) | 8 | ||
电机内电势1(4字节) | 9 | 10mV | (可选) |
电机内电势绝对角1(4字节) | 10 | 0.1 | (可选) |
发电机功角1(4字节) | 11 | 0.1° | (可选) |
转速1(4字节) | 12 | 1C/min | (可选) |
电机内电势2(4字节) | 13 | 10mV | (可选) |
电机内电势绝对角2(4字节) | 14 | 0.1 | (可选) |
发电机功角2(4字节) | 15 | 0.1° | (可选) |
转速2(4字节) | 16 | 1C/min | (可选) |
表4监测信息的报文内容示例
表5装置运行状态示例
需要说明的是,上述表1-表5中,给出了第一通用信息、第二通用信息、装置信息和监测信息在报文的数据集中进行存储的示例,本领域技术人员可以根据实际需要对数据所对应的通道号、最小精度、所对应的字节数等进行设置,本公开对此不作限制。
需要说明的是,尽管以上述实施例作为示例介绍了多源数据融合采集装置如上,但本领域技术人员能够理解,本公开应不限于此。事实上,用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定各模块,只要符合本公开的技术方案即可。
本公开提供一种多源数据融合采集系统,如图1所示,该系统包括多源数据融合采集装置1、多源数据融合保护装置2、多源数据融合安稳装置3和多源数据融合自动化装置4。多源数据融合采集装置1通过对应的端口与多源数据融合保护装置2、多源数据融合安稳装置3和多源数据融合自动化装置4分别连接。
多源数据融合保护装置2,接收多源数据融合采集装置1通过对应的端口发送的第一通用信息和第二通用信息,对第一通用信息和/或第二通用信息中的采样值进行傅氏计算,得到计算结果,对第一通用信息和第二通用信息中与计算结果相对应的有效值和计算结果进行比较,得到第一比较结果,根据第一比较结果对待测目标进行保护控制。
这样,多源数据融合保护装置直接从第一通用信息和/或第二通用信息中获取采样值进行计算,提高了计算结果的准确性,且直接从第一通用信息和第二通用信息中获取与计算结果相对应的有效值进行比较,提高了处理速度,加快了保护控制的进度。
多源数据融合安稳装置3,接收多源数据融合采集装置1通过对应的端口发送的第一通用信息和第二通用信息,对第一通用信息和/或第二通用信息中的采样值进行计算,得到计算功率,对第一通用信息和第二通用信息中与计算功率相对应的功率数据和计算功率进行比较,得到第二比较结果,根据第二比较结果对待测目标进行稳定控制。
这样,多源数据融合安稳装置直接从第一通用信息和/或第二通用信息中获取采样值进行计算,提高了计算结果的准确性,且直接从第一通用信息和第二通用信息中获取与计算结果相对应的有效值进行比较,提高了处理速度,加快了稳定控制的进度。
多源数据融合自动化装置4,接收多源数据融合采集装置1通过对应的端口发送的监测信息和/或装置信息,并在接收到的信息查看指令时,获取并输出监测信息和装置信息任一项中与信息查看指令相对应的信息。
这样,多源数据融合自动化装置可以直接从监测信息和装置信息中获取所需的信息无需二次计算,减少了多源数据融合自动化装置的计算量,简化了多源数据融合自动化装置的处理过程,为装置信息和监测信息的集中式测控和管理提供可能。
图5示出根据本公开一实施例的多源数据融合采集系统的结构示意图。在一种可能的实现方式中,如图5所示,多源数据融合自动化装置4和多源数据融合采集装置1之间通过交换机5进行连接。交换机5可以与多个多源数据融合采集装置1连接,使得多源数据融合自动化装置4可以通过交换机5接收到来自于多个多源数据融合采集装置1的装置信息和监测信息。
本公开所提供的多源数据融合采集系统,采集装置采用隔离的方式获取采样数据,采样数据精度、计算可靠性高。对采样数据进行处理分别生成多源数据融合保护装置、多源数据融合安稳装置和多源数据融合自动化装置输送器所需的信息。避免由于硬件损坏、软件异常等原因造成的数据错误,降低了数据传输环节中丢包所造成的不良影响,减少了管控阻碍,有利于智能变电站的稳定、可靠运行。
以上已经描述了本公开的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (10)
1.一种多源数据融合采集装置,其特征在于,所述装置包括:信息采集模块、信息处理模块和信息传输模块,
所述信息采集模块,包括:互感器组、第一采样单元、第二采样单元和高速采样单元,
所述互感器组,用于对待测目标进行感测;
所述第一采样单元和所述第二采样单元,分别用于对所述互感器组进行信号采样,分别获取到第一采样数据和第二采样数据;
所述高速采样单元,用于对所述待测目标的脉冲信号进行采样,获得脉冲采样数据;
所述信息处理模块,包括:第一采集计算单元、第二采集计算单元和通信管理单元,
所述第一采集计算单元,与所述第一采样单元连接,获取所述第一采样数据,对所述第一采样数据进行采集处理,得到第一采样值和第一通用信息;
所述第二采集计算单元,与所述第二采样单元连接,获取所述第二采样数据,对所述第二采样数据进行采集处理,得到第二采样值和第二通用信息;
所述通信管理单元,分别与所述第一采集计算单元、所述第二采集计算单元和所述高速采样单元连接,对接收到的所述第一采样值、所述第二采样值和所述脉冲采样数据分别进行数据分析,得到所述待测目标的监测信息;
所述信息传输模块,包括:第一缓冲单元、第二缓冲单元和组网缓冲单元,
所述第一缓冲单元,与所述第一采集计算单元连接,将接收到的所述第一通用信息发送至出多源数据融合保护装置和多源数据融合安稳装置;
所述第二缓冲单元,与所述第二采集计算单元连接,将接收到的所述第二通用信息发送至所述多源数据融合安稳装置和所述多源数据融合保护装置,以使所述多源数据融合安稳装置根据所述第一通用信息和所述第二通用信息对所述待测目标进行稳定控制,以及使所述多源数据融合保护装置根据所述第一通用信息和所述第二通用信息对所述待测目标进行保护控制;
所述组网缓冲单元,与所述第一采集计算单元、第二采集计算单元和所述通信管理单元连接,并将接收到的所述第一通用信息、所述第二通用信息和所述监测信息发送至多源数据融合自动化装置,以使所述多源数据融合自动化装置根据接收到的信息查看指令,获取并输出所述第一通用信息、所述第二通用信息和所述监测信息中与所述信息查看指令相对应的信息。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
所述第一采样单元包括第一AD采样电路、第二AD采样电路和第一数据处理电路,所述第一AD采样电路和所述第二AD采样电路分别对所述互感器组的主数据进行信号采样,所述第一数据处理电路对所述第一AD采样电路和所述第二AD采样电路所采集到的数据进行合并处理,获得所述第一采样数据;
所述第二采样单元包括第三AD采样电路、第四AD采样电路和第二数据处理电路,所述第三AD采样电路和所述第四AD采样电路分别对所述互感器组的冗余数据进行信号采样,所述第二数据处理电路对所述第三AD采样电路和所述第四AD采样电路所采集到的数据进行合并处理,获得所述第二采样数据;
所示高速采样单元包括高速AD采样电路1041,所示高速AD采样电路对所示待测目标进行脉冲采样,得到所示脉冲采样数据。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一缓冲单元包括依次连接的第一直连缓冲子单元、第一多址接入信道MAC和第一端口物理层PHY,所述第二缓冲单元包括依次连接的第二直连缓冲子单元、第二多址接入信道MAC和第二端口物理层PHY,所述组网缓冲单元包括依次连接的组网缓冲子单元、第三多址接入信道MAC和第三端口物理层PHY,
其中,所述第一直连缓冲子单元与所述第一采集计算单元连接,并将接收到的第一通用信息经所述第一多址接入信道MAC转发至所述第一端口物理层PHY,所述第一端口物理层PHY通过第一直连端口将所述第一通用信息发送至所述多源数据融合保护装置和所述多源数据融合安稳装置,
所述第二直连缓冲子单元与所述第二采集计算单元连接,并将接收到的第二通用信息经发所述第二多址接入信道MAC转发至所述第二端口物理层PHY,所述第二端口物理层PHY通过第二直连端口将所述第二通用信息发送至所述多源数据融合安稳装置和所述多源数据融合保护装置,
所述组网缓冲子单元与所述第一采集计算单元、所述第二采集计算单元和所述通信管理单元连接,并将接收到的所述第一通用信息、所述第二通用信息和所述监测信息经所述第三多址接入信道MAC转发至所述第三端口物理层PHY,所述第三端口物理层PHY通过第三直连端口将所述第一通用信息、所述第二通用信息和所述监测信息发送至所述多源数据融合自动化装置。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述通信管理单元还用于执行以下至少一项:
根据接收到的调试指令,对所述装置进行调试配置;
根据接收到的对时信息,对所述装置进行对时校准处理,其中,所述对时信息包括以太网对时信息和GPS对时信息中的至少一种;
检测所述第一采样值、所述第二采样值和所述脉冲采样数据中是否存在突变,在所述第一采样值、所述第二采样值和所述脉冲采样数据中至少一项存在突变时,记录发生突变的突变数据,并将所述突变数据发送至所述多源数据融合自动化装置,以使所述多源数据融合自动化装置根据所述突变数据确定突变原因;
对所述装置进行进程看护;
对所述装置进行检测,得到所述装置的装置信息,以使所述多源数据融合自动化装置根据所述装置信息确定所述装置的运行状态。
5.根据权利要求1-4任一项所述的装置,其特征在于,所述互感器组包括保护电流互感器、测量电流互感器和电压互感器,
所述保护电流互感器用于对所述待测目标进行保护电流感测,所述测量电流互感器用于对所述待测目标进行测量电流感测,所述电压互感器用于对所述待测目标进行电压感测,
其中,所述第一采样单元分别对所述保护电流互感器、所述测量电流互感器和所述电压互感器进行信号采样,得到所述第一采样数据,所述第一采样数据包括保护电流的主数据、测量电流的主数据和电压的主数据中的至少一种;
所述第二采样单元分别对所述保护电流互感器、所述测量电流互感器和所述电压互感器进行信号采样,得到所述第二采样数据,所述第二采样数据包括保护电流的冗余数据、测量电流的冗余数据和电压的冗余数据中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述信息处理模块和所述信息传输模块,按照MAC协议和预设编码标准进行所述第一通用信息、所述第二通用信息、所述监测信息和所述装置信息的传输,
其中,所述预设编码标准包括ASN.1抽象语法标记标准,
所述第一通用信息、所述第二通用信息和所述监测信息中包括所述装置的标识、信息类别。
7.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,
所述第一通用信息包括以下至少一项:
保护电流的主数据的采样值、有效值、相角,测量电流的主数据的采样值、有效值、相角,电压的主数据的采样值、有效值、相角、频率、有效值变化率、频率变化率,有功功率,无功功率,视在功率,功率因数,正序电压的幅值和相角,零序电压的幅值和相角,正序电流的幅值和相角,零序电流的幅值和相角,自采零序电压的采样值和有效值,自采零序电流的采样值和有效值,通道有效掩码,采样延时;
所述第二通用信息包括以下至少一项:
保护电流的冗余数据的采样值、有效值、相角,测量电流的冗余数据的采样值、有效值、相角,电压的冗余数据的采样值、有效值、相角、频率、有效值变化率、频率变化率,有功功率,无功功率,视在功率,功率因数,正序电压的幅值和相角,零序电压的幅值和相角,正序电流的幅值和相角,零序电流的幅值和相角,自采零序电压的采样值和有效值,自采零序电流的采样值和有效值,通道有效掩码,采样延时;
所述监测信息包括以下至少一项:
所述第一采样值的第一次同步振荡幅值、第一次同步振荡频率、第一超同步振荡幅值、第一超同步振荡频率以及谐波数据,所述第二采样值息的第二次同步振荡幅值、第二次同步振荡频率、第二超同步振荡幅值、第二超同步振荡频率以及谐波数据,所述脉冲采样数据的脉冲信息;
所述装置信息包括以下至少一项:
第一装置故障字、第一装置故障字反码、第二装置故障字、第二装置故障字反码、装置运行状态字、装置运行状态字反码、第一装置状态备用、第二装置状态备用、第一电机内电势、第一电机内电势绝对角、第一发动机功角、第一转速、第二电机内电势、第二电机内电势绝对角、第二发动机功角、第二转速,
其中,所述谐波数据包括二次谐波、…、N次谐波,所述N为大于或等于2的整数,所述装置运行状态字、所述装置运行状态字反码所表示的所述装置的运行状态包括投运、停运和检修中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,
所述第一采集计算单元包括第一同步相量测量单元,所述第一同步相量测量单元,采用傅氏算法对经过幅值修正的第一采样数据进行计算,得到与所述第一采样数据相对应的有效值和相角;
所述第二采集计算单元包括第二同步相量测量单元,所述第二同步相量测量单元,采用傅氏算法对经过幅值修正的第二采样数据进行计算,得到与所述第二采样数据相对应的有效值和相角。
9.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第一采样单元与所述第一采集计算单元之间、所述第二采样单元和所述第二采集计算单元之间通过加速器一致性接口连接。
10.一种多源数据融合采集系统,其特征在于,所述系统包括:如上述权利要求1-9任一项所述的多源数据融合采集装置、多源数据融合保护装置、多源数据融合安稳装置和多源数据融合自动化装置,
所述多源数据融合采集装置通过对应的端口与所述多源数据融合保护装置、所述多源数据融合安稳装置和所述多源数据融合自动化装置分别连接;
多源数据融合保护装置,接收所述多源数据融合采集装置通过对应的端口发送的第一通用信息和第二通用信息,对所述第一通用信息和/或所述第二通用信息中的采样值进行傅氏计算,得到计算结果,对所述第一通用信息和所述第二通用信息中与所述计算结果相对应的有效值和所述计算结果进行比较,得到第一比较结果,根据所述第一比较结果对待测目标进行保护控制;
多源数据融合安稳装置,接收所述多源数据融合采集装置通过对应的端口发送的第一通用信息和第二通用信息,对所述第一通用信息和/或所述第二通用信息中的采样值进行计算,得到计算功率,对所述第一通用信息和所述第二通用信息中与所述计算功率相对应的功率数据和所述计算功率进行比较,得到第二比较结果,根据所述第二比较结果对待测目标进行稳定控制;
多源数据融合自动化装置,接收所述多源数据融合采集装置通过对应的端口发送的监测信息,并在接收到的信息查看指令时,获取并输出所述监测信息中与所述信息查看指令相对应的信息。
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