CN109582627A - 一种66kV串补平台测控通信方法 - Google Patents

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甄伟
刘树枫
贾有智
吴钢
王浩
张国彦
赵旭
高燕龙
汪廷浩
王立伟
李聪革
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Beijing Sifang & Huaneng Power System Control Co Ltd
CHIFENG POWER SUPPLY Co OF STATE GRID INNER MONGOLIA EASTERN ELECTRIC POWER Co Ltd
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Beijing Sifang & Huaneng Power System Control Co Ltd
CHIFENG POWER SUPPLY Co OF STATE GRID INNER MONGOLIA EASTERN ELECTRIC POWER Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
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Abstract

本发明实施例提供了一种66kV串补平台测控通信方法，将采集自三相串联补偿平台的并联的多类信号数据依次通过分布式通信FPGA和串并联转换器进行处理，转换为所述串联数据，再传输至测控装置后台。前述改进后的66kV串补平台测控通信方法，无需并联数据先打包后再经过以太网传输，而是先在本地对多路数据进行并联至串联的转换后再进行传输，极大的保证了数据的同步性，减少了工作的繁杂程度，是高压配电串补平台测控通信方法技术上的一大提升。同时，将FPGA应用于串补装置的测控过程中，便于实现后台的直接控制。

Description

一种66kV串补平台测控通信方法
技术领域
本发明属于高压配电技术领域，特别涉及一种66kV串补平台测控通信方法。
背景技术
66kV配电网作为在配电网中的主网，负责接受高压电源提供的电能，向低压电网分配电力，直接向大用户供电，在城市配电网中起着承上启下的重要作用。在66kV配电网为代表的远距离、大容量输电系统中，随着输电距离的增加，其输送能力受到越来越多的限制，而交流输电系统的串联电容器补偿技术(简称串补技术)是解决这个问题、提高送电能力的重要手段之一，具有非常大的经济价值。目前在世界各国电力系统中获得了广泛的应用。串补技术是将电力电容器串联于交流输电系统中，补偿交流输电线路的部分感性阻抗，从而达到增加线路输送容量、提高系统稳定性、降低网损、节约投资等目的。
目前，串补技术所用串补装置中的控制保护系统均采用了一体化设计思想，将控制和保护在同一套装置内实现，如图1所示为典型的三相串补装置，A、B、C分别为一相，来自各平台的信号数据经传输线传入保护装置，该保护装置即集成了测控功能。保护装置的内部数据传输方式通常如图2所示，UA、UB、UC、IA、IB、IC六类信号分别来自A、B、C三相平台，分三路并联输入，输入的信号先经过多路采样保持(图中未示出)，再经过电流/电压互感(CT/PT)以及模数信号转换(A/D)；多路数据传输至测控装置的过程中需保证传输的同步性，如图2所示系将信号数据经总线先传入CPU进行打包处理，再将CPU处理后的打包数据传输给远端。
由于三相串补装置分布在三相平台中，在测控过程中需要分别由三条传输线路将并联的六类测控数据传输到测控装置后台，现有技术中的该传输过程采用远端传输方式，无法完全保证三相数据的同步，增加了串补平台测控的通信难度。
发明内容
本发明要解决的是现有串补技术中测控过程三相信号远端传输难以保证数据同步的问题，提供一种66kV串补平台测控通信方法，可保证三相信号数据传输同步，使测控过程中的数据远端传输变为近端传输。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种66kV串补平台测控通信方法，将采集自三相串联补偿平台的并联的多类信号数据转换为串联数据后，再传输至测控装置后台。
优选地，所述并联的多类信号数据依次通过分布式通信FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)和串并联转换器进行处理，转换为所述串联数据。其中，FPGA是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
进一步优选地，具体步骤包括：
1.采集由三相串联补偿平台并联输入的多类信号；
2.将采集到的所述多类信号依次经过CT/PT和A/D转换后得到并联的多类信号数据；
3.将并联的多类信号数据依次通过分布式通信FPGA和串并联转换器，转换为串联数据；
4.将所述串联数据传输至测控装置后台。
本发明实施例的上述技术方案，用分布式通信FPGA和串并联转换器代替原来的CPU和总线，使得并联输入的信号转换为串联输入后再传入后台测控系统，其有益效果为：
通过将并联输入的信号数据转换为串联数据，保证了信号传入后台测控系统时的数据传输同步，克服了原先的远端数据传输难以保证数据同步的弊端；将FPGA应用于串补装置的测控过程中，利用FPGA的内部资源可以实现总线通信，减少部分外围器件的使用，降低通信系统复杂度。
附图说明
图1为三相串补平台数据传输示意图；
图2为现有技术串补平台保护装置中的数据传输方法示意图；
图3为本发明实施例提供的一种66kV串补平台测控通信方法中，改进后的保护装置中的数据传输方法示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
当前的串补技术中所用的串补装置通讯管理功能复杂，接口方式、协议众多，而且扩展要求高，在软件设计上，通常将整个装置的系统分为物理设备管理层、规约处理层和实时数据处理层，其中：物理设备管理层负责硬件的驱动和管理，给上层规约处理层提供接口函数，支持常用的通信接口，如以太网、串口、USB口等；规约处理层完成各种规约和报文格式的转换；实时数据处理层完成数据管理任务和任务转发的功能，保证多级监控终端对串联补偿装置实时的监控和和安全控制。
本发明针对现有的问题，提供一种66kV串补平台测控通信方法，所述方法可保证三相信号数据传输同步，使测控过程中的数据远端传输变为近端传输。
为了实现上述技术方案，如图3所示，本发明的实施例提供了一种66kV串补平台测控通信方法，通过分布式通信FPGA和串并联转换器将采集自三相串联补偿平台的并联的多类信号数据转换为串联数据后，再传输至测控装置后台。
如图3所示方法具体流程为：
1.采集由三相串联补偿平台并联输入的多类信号；
2.将采集到的所述多类信号依次经过CT/PT和A/D转换后得到并联的多类信号数据；
3.将并联的多类信号数据依次通过分布式通信FPGA和串并联转换器，转换为串联数据；
4.将所述串联数据传输至传输至测控装置后台。
在如图2所示的现有技术的保护测控装置通信方法中，因为66KV输电线路的保护装置安装在带电平台上，A、B、C三相分别在三个平台上，故采集装置也分别对三相的数据进行采集。现有技术中，通常以A、B、C相控制器分别对应采集A、B、C三相的信号，各相的控制器具有如下功能：1.根据上位机命令开通或关断开关串联补偿设备；2.与上位机进行通信，接收上位机发送的命令和将设备状态上传给上位机；3.实时采集串联补偿设备的各种状态信息如电流电压信息，并在异常情况及时断开机载设备。控制器采集的信号由光纤总线传输至控制子站，经必要的信号数据处理后，通过以太网远端传输至上位机。
由于上位机控制串联补偿设备所需的信号均需为向量瞬时值，如检测传输线路的电压U、电流I、有功功率P、无功功率Q及功率因数等都需要瞬时值进行计算，而各相控制器系从A、B、C相分别采集数据，如果只采集有效值或数据不同步，则不能满足上位机对采集数据的要求，因此必须采取相应的技术措施保持同步采集的多路并联信号数据各分量的同步性后再传输至上位机。在这种情况下，信号数据经以太网进行远端传输便给测控通信过程带来了不便。为保证数据同步性，来自三相输电线路的六类采集的数据经多路采样保持器、总线、模数转换和CPU处理后生成了并联的信号数据，该并联的信号数据先被打包，再经以太网或光纤传输至保护测控装置。本发明实施例提供的改进后的通信方法，无需将并联数据先打包后再经过以太网传输，而是先在本地对多路数据进行并联至串联的转换后再进行传输，极大的保证了数据的同步性，减少了工作的繁杂程度，是66kV为代表的高压配电串补平台测控通信方法技术上的一大提升。
如图2所示，分相采集的信号采用CPU进行处理，通过内外部总线传输数据，由于串补平台测控通信需要传输和存储大量的实时数据，对传输带宽和处理速度带来了巨大的压力。FPGA可用于实行各种标准外设和功能接口和上位机通信，在如图3所示的本发明实施例中，可采用FPGA代替CPU和部分总线负责系统中海量数据存储和数据的非线性计算，利用FPGA的内部资源可以实现总线通信，减少部分外围器件的使用，降低通信系统复杂度。
应当指出，以上所述的本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种66kV串补平台测控通信方法，其特征在于，将采集自三相串联补偿平台的并联的多类信号数据转换为串联数据后，再传输至测控装置后台。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述并联的多类信号数据依次通过分布式通信FPGA和串并联转换器进行处理，转换为所述串联数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，具体步骤包括：
采集由三相串联补偿平台并联输入的多类信号；
将采集到的所述多类信号依次经过CT/PT和A/D转换后得到并联的多类信号数据；
将并联的多类信号数据依次通过分布式通信FPGA和串并联转换器，转换为串联数据；
将所述串联数据传输至测控装置后台。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105242138A (zh) * 2015-10-08 2016-01-13 南京南瑞继保电气有限公司 固定串补保护测试装置及方法
CN107656150A (zh) * 2017-08-08 2018-02-02 芜湖市凯鑫避雷器有限责任公司 一种电瓷避雷器的在线检测装置

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