CN210005592U - 一种应用于柔直输电工程换流站的谐波监测分析装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种应用于柔直输电工程换流站的谐波监测分析装置，包括电源模块、数据采集模块、网络接收模块、数据存储模块、管理模块、计算显示模块、前面板、后面板、电源灯、谐波越限报警灯、装置通讯状态灯、显示屏、底板和外壳；显示屏设置在前面板左侧，电源灯、谐波越限报警灯和装置通讯状态灯设置在前面板右侧自上而下依次排列；后面板设置有各模块的插件板，从左至右依次为电源模块、计算显示模块、数据采集模块、网络接收模块、数据存储模块、管理模块；网络接收模块分别与管理模块和数据采集模块电性相连；管理模块还与数据存储模块电性相连，管理模块与计算显示模块通信相连。本实用新型采用插件式结构，结构简单，可靠性好。

Description

一种应用于柔直输电工程换流站的谐波监测分析装置

技术领域

本实用新型涉及电力谐波监测领域，特别是一种应用于柔直输电工程换流站的谐波监测分析装置。

背景技术

柔直输电工程换流站运行过程中直流场持续出现谐波扰动和不稳定情况，导致电网功率损耗增加，对周边的电气、电信设施造成影响。电压电流通过换流站非线性环节的互相调制，导致换流站交流母线电压严重畸变。现有的谐波监测装置监测信号不全、运行巡检不方便、不能满足现场谐波分析需要。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种应用于柔直输电工程换流站的谐波监测分析装置，能够设置各次谐波的告警限值并将监测信息显示在装置屏幕上。

本实用新型采用以下方案实现：一种应用于柔直输电工程换流站的谐波监测分析装置，包括电源模块、网络接收模块、数据采集模块、数据存储模块、管理模块、计算显示模块、前面板、后面板、电源灯、谐波越限报警灯、装置通讯状态灯、显示屏、底板和外壳；所述显示屏设置在所述前面板左侧，所述电源灯、所述谐波越限报警灯和所述装置通讯状态灯设置在所述前面板右侧自上而下依次排列；所述后面板设置有各模块的插件板，从左至右依次为所述电源模块、所述计算显示模块、所述数据采集模块、所述网络接收模块、所述数据存储模块、所述管理模块；所述各模块的插件板和所述显示屏由所述电源模块通过所述底板供电；所述网络接收模块分别与所述管理模块和所述数据采集模块电性相连；所述管理模块还与所述数据存储模块电性相连，所述管理模块与所述计算显示模块通信相连；所述计算显示模块还与所述显示屏电性相连。

进一步地，所述数据采集模块配置8个FT3报文采集光口，光口依次排列。用以解析报文并采样，并将采样值发送给网络接收模块。

进一步地，所述网络接收模块包括FPGA芯片及其外围电路；接收采样值，打包处理后发送给管理模块。所述外围电路包括通讯电路、复位电路、时钟电路、存储电路、电源电路及调试下载电路；所述通讯电路、复位电路、时钟电路、存储电路、电源电路及调试下载电路均与所述FPGA芯片电性相连；所述FPGA芯片采用的是Altera公司的EP4CGX22CF19C8N的FPGA芯片。

进一步地，所述管理模块的控制芯片为Broadcom公司的XLS416芯片。处理器配置4个以太网口，完成全站电压电流谐波、瞬时值、有效值、有功、无功、序分量的计算与管理、记录超过上限定值的通道和谐波值。

进一步地，所述计算显示模块控制芯片为Intel公司的Atom N2600芯片，并配置2个以太网口，绘制波形并，按一定的排序方式显示管理模块计算的实时谐波值、配置通道参数并设置各通道各次谐波的限值。

进一步地，所述显示屏采用分辨率为1024x768的12.1寸显示屏。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型采用插件式结构，结构简单，可靠性好。

附图说明

图1为本实用新型实施例的原理框图。

图2为本实用新型实施例的前后面板结构示意图。

图3为本实用新型实施例的数据采集模块示意图。

图4为本实用新型实施例的网络接收模块示意图。

图5为本实用新型实施例的数据存储模块示意图。

图6为本实用新型实施例的管理模块示意图。

图7为本实用新型实施例的计算显示模块示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。

如图1、2所示，本实施例提供了一种应用于柔直输电工程换流站的谐波监测分析装置，包括电源模块、网络接收模块、数据采集模块、数据存储模块、管理模块、计算显示模块、前面板、后面板、电源灯、谐波越限报警灯、装置通讯状态灯、显示屏、底板和外壳；所述显示屏设置在所述前面板左侧，所述电源灯、所述谐波越限报警灯和所述装置通讯状态灯设置在所述前面板右侧自上而下依次排列；所述后面板设置有各模块的插件板，从左至右依次为所述电源模块、所述计算显示模块、所述数据采集模块、所述网络接收模块、所述数据存储模块、所述管理模块；所述各模块的插件板和所述显示屏由所述电源模块通过所述底板供电；所述网络接收模块分别与所述管理模块和所述数据采集模块电性相连；所述管理模块还与所述数据存储模块电性相连，所述管理模块与所述计算显示模块通信相连；所述计算显示模块还与所述显示屏电性相连。

在本实施例中，所述数据采集模块如图3所示，配置8个FT3报文采集光口，光口依次排列。用以解析报文并采样，并将采样值发送给网络接收模块。

在本实施例中，所述网络接收模块如图4所示，包括FPGA芯片及其外围电路；功能以现有软件实现接收采样值，打包处理后发送给管理模块。接收采样值，打包处理后发送给管理模块。所述外围电路包括通讯电路、复位电路、时钟电路、存储电路、电源电路及调试下载电路；所述通讯电路、复位电路、时钟电路、存储电路、电源电路及调试下载电路均与所述FPGA芯片电性相连；所述FPGA芯片采用的是Altera公司的EP4CGX22CF19C8N的FPGA芯片。

在本实施例中，所述数据存储模块图5所示，安装2个机械硬盘，存储采样值和谐波值。

在本实施例中，所述管理模块图6所示，其控制芯片为Broadcom公司的XLS416芯片。处理器配置4个以太网口，完成全站电压电流谐波、瞬时值、有效值、有功、无功、序分量的计算与管理、记录超过上限定值的通道和谐波值。

在本实施例中，所述计算显示模块图7所示，其控制芯片为Intel公司的AtomN2600芯片，并配置2个以太网口，绘制波形并按一定的排序方式显示管理模块计算的实时谐波值，配置通道参数并设置各通道各次谐波的限值。

在本实施例中，所述显示屏采用分辨率为1024x768的12.1寸显示屏。

较佳的，在本实施例中，装置的规格尺寸为6U；接收模块、采集模块、存储模块和管理模块通过底板总线通讯，管理模块和计算显示模块通过以太网通讯。电源模块支持DC220V和AC220V 50Hz电源输入，输出12V供各模块和显示屏使用。装置外壳外表面设有隔离层，采用电镀工艺，可有效避免电磁干扰。

较佳的，本实施例采用插件式结构，包含电源模块、网络接收模块、数据采集模块、数据存储模块、管理模块和计算显示模块。能实时监测极线电压、桥臂电流、极线电流等全站直流侧电压、电流谐波。能够分析高次谐波、瞬时值、有效值、有功、无功、序分量等，可以设置各次谐波的告警限值并将监测信息显示在装置屏幕上。为柔直工程现场电能质量特性监测提供依据，谐波监测精度高，可靠性好。

值得一提的是，本实用新型保护的是硬件结构，至于控制方法不要求保护。以上仅为本实用新型实施例中一个较佳的实施方案。但是，本实用新型并不限于上述实施方案，凡按本实用新型方案所做的任何均等变化和修饰，所产生的功能作用未超出本方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种应用于柔直输电工程换流站的谐波监测分析装置，其特征在于：包括电源模块、网络接收模块、数据采集模块、数据存储模块、管理模块、计算显示模块、前面板、后面板、电源灯、谐波越限报警灯、装置通讯状态灯、显示屏、底板和外壳；所述显示屏设置在所述前面板左侧，所述电源灯、所述谐波越限报警灯和所述装置通讯状态灯设置在所述前面板右侧自上而下依次排列；所述后面板设置有各模块的插件板，从左至右依次为所述电源模块、所述计算显示模块、所述数据采集模块、所述网络接收模块、所述数据存储模块、所述管理模块；所述各模块的插件板和所述显示屏由所述电源模块通过所述底板供电；所述网络接收模块分别与所述管理模块和所述数据采集模块电性相连；所述管理模块还与所述数据存储模块电性相连，所述管理模块与所述计算显示模块通信相连；所述计算显示模块还与所述显示屏电性相连。

2.根据权利要求1所述的一种应用于柔直输电工程换流站的谐波监测分析装置，其特征在于：所述数据采集模块配置8个FT3报文采集光口。

3.根据权利要求1所述的一种应用于柔直输电工程换流站的谐波监测分析装置，其特征在于：所述网络接收模块包括FPGA芯片及其外围电路；所述外围电路包括通讯电路、复位电路、时钟电路、存储电路、电源电路及调试下载电路；所述通讯电路、复位电路、时钟电路、存储电路、电源电路及调试下载电路均与所述FPGA芯片电性相连；所述FPGA芯片采用的是EP4CGX22CF19C8N的FPGA芯片。

4.根据权利要求1所述的一种应用于柔直输电工程换流站的谐波监测分析装置，其特征在于：所述管理模块的控制芯片为XLS416芯片。

5.根据权利要求1所述的一种应用于柔直输电工程换流站的谐波监测分析装置，其特征在于：所述计算显示模块控制芯片为Atom N2600芯片。

6.根据权利要求1所述的一种应用于柔直输电工程换流站的谐波监测分析装置，其特征在于：所述显示屏采用分辨率为1024x768的12.1寸显示屏。

Images