CN210690684U - 背靠背直流输电工程换流站能耗监测装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种背靠背直流输电工程换流站能耗监测装置及系统，包括DSP芯片和ARM芯片，DSP芯片采集交流或直流原始采样值并输送给数据采集模块，数据采集模块通过数据交互模块将采集的数据传输给ARM芯片，所述ARM芯片包括参数管理模块、统计分析模块以及记录存储模块，所述参数管理模块、统计分析模块以及记录存储模块通过ARM芯片的通信接口连接通信单元，参数管理模块、统计分析模块以及记录存储模块通过ARM芯片的显示接口连接显示单元，所述记录存储模块还连接存储单元，电源单元用以给DSP芯片和ARM芯片供电。换流站内的各计量点互感器二次测量信号集中接入到一台监测装置，并进行同步采集、损耗分析，确保了不同计量点之间采集数据的同步。
Description
技术领域
本实用新型涉及能效监测与计量领域，涉及一种应用于背靠背柔性直流输电工程换流站能效监测装置及系统。
背景技术
背靠背柔性直流输电工程可有效实现不同交流电网的异步互联，能够将两个不同交流系统有效隔离开来，提升电网稳定可靠性，同时借助于灵活便捷的换流控制策略，可有效提升整个电力系统的可控水平。这些优势使得背靠背柔性直流输电拥有广阔的应用前景，可有效解决新能源发电联网、多端系统互联等场景下的电网稳定性问题，为建设坚强智能电网提供技术支撑。
随着背靠背柔性直流输电技术的成熟及大规模推广应用，其经济效益问题也越来越多地引起人们的重视，其中换流站内电能转换过程中的损耗及转换效率，缺乏有效的监控。目前有部分针对柔性直流输电工程能效监测的研究，但其方案基本都是采用电能表采集的方案，通过在选定的交流、直流计量点加装交流或直流电能表，将电能计量数据统一上传到能效监测平台，进行集中分析处理。这种方案存在的问题是，不同电能表之间精度一致性难以得到有效保证，给损耗分析带来额外的计算误差；且各电能表分散独立计算，要获得更高精度的损耗数据，必需延长分析时间间隔，无法进行精益化的同步损耗分析。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种背靠背直流输电工程换流站能耗监测装置及系统，换流站内的各计量点互感器二次测量信号集中接入到一台监测装置，并进行同步采集、损耗分析，确保了不同计量点之间采集数据的同步。
本实用新型的技术方案：
一种背靠背直流输电工程换流站能耗监测装置，包括DSP芯片和 ARM芯片，所述DSP芯片包括交流模拟采集单元、交流数字采集单元、直流模拟采集单元、直流数字采集单元，所述交流模拟采集单元、交流数字采集单元、直流模拟采集单元以及直流数字采集单元采集交流或直流原始采样值并输送给数据采集模块，所述数据采集模块通过数据交互模块将采集的数据传输给ARM芯片，所述ARM芯片包括参数管理模块、统计分析模块以及记录存储模块，所述参数管理模块、统计分析模块以及记录存储模块通过ARM芯片的通信接口连接通信单元，参数管理模块、统计分析模块以及记录存储模块通过ARM芯片的显示接口连接显示单元，所述记录存储模块还连接存储单元，所述电源单元用以给DSP芯片和ARM芯片供电。
所述DSP芯片还包括时钟同步单元，所述时钟同步单元接入外部 GPS或北斗同步时钟信号并将同步时钟信号输送给时钟同步模块，用以给采集的数据提供同步时标。
所述交流模拟采集单元直接接入交流电磁式互感器电压、电流模拟信号，交流数字采集单元接入交流合并单元输出的IEC61850-9-2 标准定义的SMV以太网采样值报文，直流模拟采集单元直接接入直流分压、分流互感器输出的模拟信号，直流数字采集单元接入直流合并单元输出的FT3串行采样值报文。
一种背靠背直流输电工程换流站能耗监测系统，包括上所述的能耗监测装置，所述能耗监测装置通过测量导线分别连接A端网侧交流量监测点、A端联接变交流量监测点、正极母线直流量监测点、负极母线直流量监测点、B端联接变交流量监测点以及B端网侧交流量监测点，所述A端网侧交流量监测点安装在换流站A端网侧用以测量A 端网侧交流电流或电压值，所述A端联接变交流量监测点安装在换流站的换流变压器和整流桥之间，用以测量换流变压器和整流桥之间的交流电流或电压值，所述正极母线直流量监测点安装在直流母线正极上用以测量直流母线正极的直流电流或电压值，所述负极母线直流量监测点安装在直流母线负极上用以测量直流母线负极的直流电流或电压值，所述B端联接变交流量监测点安装在B端的变压器和逆变器之间，用以测量B端的变压器和逆变器之间的交流电流或电压值，所述B端网侧交流量监测点安装在换流站B端网侧用以测量B端网侧交流电流或电压值，A端网侧交流量监测点、A端联接变交流量监测点、正极母线直流量监测点、负极母线直流量监测点、B端联接变交流量监测点以及B端网侧交流量监测点将测量的数值输送到能耗监测装置内用以对换流站能耗进行监测。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：换流站内的各计量点互感器二次测量信号集中接入到一台监测装置，并进行同步采集、损耗分析，确保了不同计量点之间采集数据的同步，而且由于采用的是原始二次测量信号进行分析，可以根据应用要求缩短采集间隔，提供密度更高的精益化损耗监测数据。时钟同步、高密度监测数据，为能效监测软件进行高精度损耗监测提供数据基础，并为下一步进行基于大数据分析的状态监测与预警创造条件。
附图说明
图1为本实用新型能耗监测装置整体示意图；
图2为本实用新型能耗监测系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1和图2，本实用新型提供一种技术方案：
一种背靠背直流输电工程换流站能耗监测装置700，包括DSP芯片718和ARM芯片719，所述DSP芯片718包括交流模拟采集单元701、交流数字采集单元702、直流模拟采集单元703、直流数字采集单元 704，所述交流模拟采集单元701、交流数字采集单元702、直流模拟采集单元703以及直流数字采集单元704采集交流或直流原始采样值并输送给数据采集模块706，所述数据采集模块706通过数据交互模块708将采集的数据传输给ARM芯片719，所述ARM芯片719包括参数管理模块709、统计分析模块710以及记录存储模块711，所述参数管理模块709、统计分析模块710以及记录存储模块711通过ARM 芯片719的通信接口712连接通信单元716，参数管理模块709、统计分析模块710以及记录存储模块711通过ARM芯片719的显示接口 713连接显示单元715，所述记录存储模块711还连接存储单元714，所述电源单元717用以给DSP芯片718和ARM芯片719供电。所述 DSP芯片718还包括时钟同步单元705，所述时钟同步单元705接入外部GPS或北斗同步时钟信号并将同步时钟信号输送给时钟同步模块707，用以给采集的数据提供同步时标。所述交流模拟采集单元701 直接接入交流电磁式互感器电压、电流模拟信号，交流数字采集单元 702接入交流合并单元输出的IEC61850-9-2标准定义的SMV以太网采样值报文，直流模拟采集单元703直接接入直流分压、分流互感器输出的模拟信号，直流数字采集单元704接入直流合并单元输出的 FT3串行采样值报文。
一种背靠背直流输电工程换流站能耗监测系统，包括上述的能耗监测装置700，所述能耗监测装置700通过测量导线分别连接A端网侧交流量监测点100、A端联接变交流量监测点200、正极母线直流量监测点300、负极母线直流量监测点400、B端联接变交流量监测点500以及B端网侧交流量监测点600，所述A端网侧交流量监测点 100安装在换流站A端网侧用以测量A端网侧交流电流或电压值，所述A端联接变交流量监测点200安装在换流站的换流变压器和整流桥之间，用以测量换流变压器和整流桥之间的交流电流或电压值，所述正极母线直流量监测点300安装在直流母线正极上用以测量直流母线正极的直流电流或电压值，所述负极母线直流量监测点400安装在直流母线负极上用以测量直流母线负极的直流电流或电压值，所述B 端联接变交流量监测点500安装在B端的变压器和逆变器之间，用以测量B端的变压器和逆变器之间的交流电流或电压值，所述B端网侧交流量监测点600安装在换流站B端网侧用以测量B端网侧交流电流或电压值，A端网侧交流量监测点100、A端联接变交流量监测点200、正极母线直流量监测点300、负极母线直流量监测点400、B端联接变交流量监测点500以及B端网侧交流量监测点600将测量的数值输送到能耗监测装置700内用以对换流站能耗进行监测。换流站能效监测装置将上述计量点的交流、直流量集中采集到一台装置，完成数据采集、损耗分析、记录存储等功能；换流站能效监测软件与换流站能效监测装置实时通信，读取换流站损耗监测数据并进行深层次数据分析与应用。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种背靠背直流输电工程换流站能耗监测装置(700)，其特征在于，包括电源单元(717)、DSP芯片(718)和ARM芯片(719)，所述DSP芯片(718)包括交流模拟采集单元(701)、交流数字采集单元(702)、直流模拟采集单元(703)、直流数字采集单元(704)，所述交流模拟采集单元(701)、交流数字采集单元(702)、直流模拟采集单元(703)以及直流数字采集单元(704)采集交流或直流原始采样值并输送给数据采集模块(706)，所述数据采集模块(706)通过数据交互模块(708)将采集的数据传输给ARM芯片(719)，所述ARM芯片(719)包括参数管理模块(709)、统计分析模块(710)以及记录存储模块(711)，所述参数管理模块(709)、统计分析模块(710)以及记录存储模块(711)通过ARM芯片(719)的通信接口(712)连接通信单元(716)，参数管理模块(709)、统计分析模块(710)以及记录存储模块(711)通过ARM芯片(719)的显示接口(713)连接显示单元(715)，所述记录存储模块(711)还连接存储单元(714)，所述电源单元(717)用以给DSP芯片(718)和ARM芯片(719)供电。
2.根据权利要求1所述的一种背靠背直流输电工程换流站能耗监测装置(700)，其特征在于，所述DSP芯片(718)还包括时钟同步单元(705)，所述时钟同步单元(705)接入外部GPS或北斗同步时钟信号并将同步时钟信号输送给时钟同步模块(707)，用以给采集的数据提供同步时标。
3.根据权利要求1所述的一种背靠背直流输电工程换流站能耗监测装置(700)，其特征在于，所述交流模拟采集单元(701)直接接入交流电磁式互感器电压、电流模拟信号，交流数字采集单元(702)接入交流合并单元输出的IEC61850-9-2标准定义的SMV以太网采样值报文，直流模拟采集单元(703)直接接入直流分压、分流互感器输出的模拟信号，直流数字采集单元(704)接入直流合并单元输出的FT3串行采样值报文。
4.一种背靠背直流输电工程换流站能耗监测系统，其特征在于，包括如权利要求1-3任一所述的能耗监测装置(700)，所述能耗监测装置(700)通过测量导线分别连接A端网侧交流量监测点(100)、A端联接变交流量监测点(200)、正极母线直流量监测点(300)、负极母线直流量监测点(400)、B端联接变交流量监测点(500)以及B端网侧交流量监测点(600)，所述A端网侧交流量监测点(100)安装在换流站A端网侧用以测量A端网侧交流电流或电压值，所述A端联接变交流量监测点(200)安装在换流站的换流变压器和整流桥之间，用以测量换流变压器和整流桥之间的交流电流或电压值，所述正极母线直流量监测点(300)安装在直流母线正极上用以测量直流母线正极的直流电流或电压值，所述负极母线直流量监测点(400)安装在直流母线负极上用以测量直流母线负极的直流电流或电压值，所述B端联接变交流量监测点(500)安装在B端的变压器和逆变器之间，用以测量B端的变压器和逆变器之间的交流电流或电压值，所述B端网侧交流量监测点(600)安装在换流站B端网侧用以测量B端网侧交流电流或电压值，A端网侧交流量监测点(100)、A端联接变交流量监测点(200)、正极母线直流量监测点(300)、负极母线直流量监测点(400)、B端联接变交流量监测点(500)以及B端网侧交流量监测点(600)将测量的数值输送到能耗监测装置(700)内用以对换流站能耗进行监测。
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| CN201921274435.XU CN210690684U (zh) | 2019-08-07 | 2019-08-07 | 背靠背直流输电工程换流站能耗监测装置及系统 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110376433A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-10-25 | 国家电网有限公司 | 背靠背直流输电工程换流站能耗监测装置、系统及方法 |
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2019
- 2019-08-07 CN CN201921274435.XU patent/CN210690684U/zh active Active
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