CN201191450Y - 一种电力故障动态记录装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电力故障动态记录装置，满足IEC61850通讯标准的数字化变电站建设要求，为电力系统正常运行和故障处理服务。其技术方案为：该电力故障动态记录装置包括：至少一个智能采集单元，进行模拟量和开关量的数据采集；至少一个数据处理单元，通过数据传输总线与该些智能采集单元连接，对采集到的数据进行存储和处理；嵌入式管理机，通过网络接口与数据处理单元连接，内设调度单元，通过调度单元完成故障动态记录装置的人机对话、数据的处理和存贮、和该些智能采集单元交换数据，该调度单元多任务控制处理录波、故障自动分析、参数修改、通信；其中该嵌入式管理机与调度部门的通讯方式采用IEC61850通讯标准。本实用新型应用于电力系统。

Description

一种电力故障动态记录装置

技术领域

本实用新型涉及一种故障动态记录装置，尤其涉及一种以基于IEC61850通讯标准的数字分布嵌入式智能电力故障动态记录装置。

背景技术

为适应电力系统大规模联网，进一步加强电力系统调度中心对电力系统的故障分析能力和事故后系统快速恢复，重要的变电站和发电厂均要求安装故障动态记录装置，并逐步推广到所有变电站和发电厂，构建统一的电力系统故障信息系统，并通过调度中心主站实现对电力系统动态过程和故障过程的监测和分析。同时，为满足数字变电站建设的需要，要求对过程层设备进行监视和记录，故障记录装置的对外接口应满足IEC61850的要求，所以研制符合IEC61850要求的故障记录装置已是当务之急。由故障动态记录装置和继电保护装置组成的故障信息系统，是为故障处理服务的，它是电力系统事故快速恢复和事故分析的重要装备和保障。

目前故障动态记录技术还停留在围绕工控机展开的阶段，未有符合IEC61850标准，也未有以无启动元件长录波技术实现的故障动态记录系统。随着目前对数字式CT/PT的研究而产生的分布式数据采集技术得到了广泛应用，同时变电站综合同步方案也渐趋成熟。所以，基于IEC61850技术对分布式数据采集系统进行监视和记录是数字式变电站建设的需要，也是目前亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供了一种电力故障动态记录装置，满足IEC61850通讯标准的数字化变电站建设要求，为电力系统正常运行和故障处理服务。

本实用新型的技术方案为：本实用新型揭示了一种电力故障动态记录装置，包括：

至少一个智能采集单元，进行模拟量和开关量的数据采集；

至少一个数据处理单元，通过数据传输总线与该些智能采集单元连接，对采集到的数据进行存储和处理；

嵌入式管理机，通过网络接口与该些数据处理单元连接，内设调度单元。

上述的电力故障动态记录装置，其中，该些智能采集单元是分布式结构，相互之间以光纤连接。

上述的电力故障动态记录装置，其中，该些智能采集单元可以通过数字式电压互感器/电流互感器无缝连接进行通讯。

上述的电力故障动态记录装置，其中，该些智能采集单元是集中式结构。

上述的电力故障动态记录装置，其中，该数据传输总线是串行总线，该网络接口是以太网。

上述的电力故障动态记录装置，其中，该动态记录装置的管理机采用嵌入式硬件形式，该动态记录装置还包括与该嵌入式管理机连接的显示设备和打印设备。

本实用新型对比现有技术有如下的有益效果：本实用新型采用分布式结构的智能采集单元，同时嵌入式管理机与其中的调度单元的数据通讯采用IEC61850标准，使得电子故障动态记录装置在满足IEC61850通讯标准的数字化变电站建设要求的同时满足智能采集单元的分布式嵌入式结构，为电力系统正常运行和故障处理服务。

附图说明

图1是本实用新型的电力故障动态记录装置的较佳实施例的框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

请参见图1，电力故障装置包括6个智能采集单元(IAU)11～16、2个数据处理单元(DPU)21～22、嵌入式管理机(EMU)40、显示设备60和打印设备70。嵌入式管理机40通过以太网80与数据处理单元21、22连接，进行人机对话，内设调度单元50，调度单元完成故障动态记录装置的人机对话、数据的处理和存贮、和各智能采集单元11～16交换数据、与上级部门通信等功能。其中智能采集单元11～16和数据处理单元21～22之间以串行总线30相连。应理解，串行总线30也可以是其他的数据传输总线，以太网80也可以是其他形式的网络接口。智能采集单元和数据处理单元的数目也仅为示例，并不限制本实用新型的保护范围。

本实用新型有别于传统技术的创新之处在于数据处理单元21～22与嵌入式管理机40之间以及嵌入式管理机40与其中的调度单元采用基于IEC61850的通讯标准。智能采集单元11～16是分布式结构，相互之间以光纤连接。智能采集单元11～16可以与符合国际标准的数字式PT(Phase voltageTransformers，电压互感器)/CT(Current Transformers，电流互感器)无缝连接。智能采集单元11～16之间采用同步采集同步传输的方式。应理解，智能采集单元也可以是集中式结构。

智能采集单元11～16进行模拟量和开关量的数据采集，例如每个智能采集单元设置多路模拟量和多路开关量，通过配置可以满足不同规模的录波需要。数据处理单元21～22负责对智能采集单元11～16所采集到的数据的存储和处理。智能采集单元11～16以及数据处理单元21～22完成了录波器“黑匣子”的功能。可以在现场连接一个显示设备以进行现场故障监视，也可以通过以太网80直接与调度单元50通信。可以在嵌入式管理机40的一端利用显示设备60和打印设备70对故障进行显示和打印操作。

电力故障动态记录装置的数据记录方式有：电力系统故障、发生大扰动时的暂态数据记录功能；发电机组和电网正常运行时的稳态数据记录功能；无启动元件长录波功能。暂态数据记录有多种启动方式供选择，并且提供默认启动值和模板式的整定界面，保证电力系统故障时装置能正确启动。无启动元件长录波功能是在不影响传统的启动式录波基础上，通过增加的数据处理单元(例如数据处理单元22)将采样率设为1KHz，这一功能尤其对启动元件不易整定或电力系统不明原因故障时的数据记录起到很好的补充作用，对大面积长时间故障的全过程的记录和分析更有意义。

电力故障动态记录装置中配备例如是电子盘、CF卡等的存储卡(未图示)和硬盘(未图示)，其中存储卡存储以暂态数据记录方式记录的数据，数据处理单元其中之一(例如数据处理单元22)和硬盘存储以无启动元件长录波方式记录的数据，嵌入式管理机40通过以太网80获取并存储以暂态数据记录方式和稳态数据记录方式记录的数据。这样的多重化冗余存储保证了数据记录的可靠性。

本实用新型的电力故障动态记录装置基于IEC61850的通信体系架构，采用基于FPGA、DSP技术的嵌入式硬件系统，取消风扇等机械旋转部件，提高了硬件系统的可靠性，确保可靠测量和记录。整体采用模块化部件和一体化结构的设计。本实用新型通过基于GPS和原子钟技术的变电站同步授时综合方案实现了数据采集和传输的同步。装置采用网络化分布式数据采集，使用嵌入式通信模块和嵌入式实时多任务软件架构设计，同时引入无启动元件实现长录波的功能。

上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本实用新型的，本领域普通技术人员可在不脱离本实用新型的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本实用新型的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (6)

1、一种电力故障动态记录装置，其特征在于，包括：

至少一个智能采集单元，进行模拟量和开关量的数据采集；

至少一个数据处理单元，通过数据传输总线与该些智能采集单元连接，对采集到的数据进行存储和处理；

嵌入式管理机，通过网络接口与该些数据处理单元连接，内设调度单元。

2、根据权利要求1所述的电力故障动态记录装置，其特征在于，该些智能采集单元是分布式结构，相互之间以光纤连接。

3、根据权利要求2所述的电力故障动态记录装置，其特征在于，该些智能采集单元可以通过数字式电压互感器/电流互感器无缝连接进行通讯。

4、根据权利要求1所述的电力故障动态记录装置，其特征在于，该些智能采集单元是集中式结构。

5、根据权利要求1所述的电力故障动态记录装置，其特征在于，该数据传输总线是串行总线，该网络接口是以太网。

6、根据权利要求1所述的电力故障动态记录装置，其特征在于，该动态记录装置的管理机采用嵌入式硬件形式，该动态记录装置还包括与该嵌入式管理机连接的显示设备和打印设备。

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