[发明专利]一种基于北斗卫星传输的电力系统关键信息采集系统及通信方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种基于北斗卫星传输的电力系统关键信息采集系统及通信方法，属于电力系统远程监控领域。

【背景技术】

目前，正在运行的小型水电站和综合利用的小型发电厂已达到上百个，这些小型发电企业自动化设备和通信网络大多数都不是很健全，多数不具备与电力调度中心通信的条件，因而，这些小型发电厂的实时信息大多都无法上传，缺乏实时监控的技术手段。因而，这些小型发电厂的实时信息大多都无法上传，缺乏实时监控的技术手段。GPS不具备双向短信通信功能，且采用GPS系统进行传输关键信息存在安全隐患。

为加强对这些小型发电企业的管理，要求采用建设投资少，安全可靠性高的通信技术，实现关键信息采集与传输，达到对分布式水电站进行实时监控的目的。北斗是我国独立自主建立的卫星导航系统，其具备的双向短信通信功能是GPS所不具备的，适合大范围监控管理和通信不发达地区数据采集传输应用，对于信息及时性和安全性要求高的调度监控应用，北斗系统的优势更为明显。基于北斗卫星导航系统进行信息传输技术而设计的该系统可以实现对现有分布式小型水电站的实时监控目的，提高对小型水电站的运行管理水平。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种基于北斗卫星传输的电力系统关键信息采集系统，可以实时监控现有分布式小型水电站，实现关键信息远程采集的准确性、及时性和安全性，提高对小型水电站的运行管理水平；本发明所要解决的另一技术问题之是提供所述采集系统的通信方法。

本发明的技术方案是：

一种基于北斗卫星传输的电力系统关键信息采集系统，由主站侧系统和厂站侧系统组成，其中所述主站侧系统包括北斗卫星指挥机和主站侧数据服务器，该北斗卫星指挥机和所述主站侧数据服务器连接；所述厂站侧系统由三相采集电路、多路模数转换集成电路、智能电度表、北斗卫星用户机、处理器、显示器、数据存储器组成，所述三相采样电路与所述多路模数转换集成电路连接；所述多路模数转换集成电路与所述处理器连接；所述处理器分别与所述智能电度表、北斗卫星用户机、数据存储器、显示器连接。

所述三相采集电路用于采集发电厂的三相电压、电流二次信号，并将采集的二次信号转换为与所述多路模数转换集成电路接口对应的信号。

所述多路模数转换集成电路用于多点同步采集三相采集电路提供的信号，并将此信号转换为数字信号并发送至所述处理器。

所述智能电度表用于将发电厂关口电量信息按内部通信协议封装，以内部通信的方式将封装信息传送至所述处理器。

所述北斗卫星用户机用于跟北斗卫星进行双向通信，上传水电站实时数据至所述北斗卫星指挥机；发送授时请求并响应授时报文；发送关于北斗卫星用户机ID信息及地理位置信息请求并响应。

所述处理器用于将所述多路模数转换集成电路采集的数据，按电工原理计算出被测信号的三相有功功率、三相电压、三相电流，接收处理所述智能电度表传送的数据，控制所述北斗卫星用户机将上述信息传送至所述北斗卫星指挥机，将带授时标记的数据存储至所述数据存储器并显示在所述显示器上。

一种基于北斗卫星传输的电力系统关键信息采集系统的通信方法，包括以下步骤：

所述厂站侧系统启动后，读取与所述主站侧系统通信模式的配置文件，并启动与所述主站侧系统通信通道进程，处理所述主站侧系统与厂站侧系统之间通信报文的发送、接收以及报文解析，其通信流程为：厂站侧系统→北斗用户机→北斗指挥机→主站侧系统；

在所述厂站侧系统处理与所述主站侧系统通信的进程中，根据以下几种情况分别处理：

(1)没有收到主站侧系统报文：

当所述厂站侧系统没有收到所述主站侧系统报文，则进入默认发送模式，根据系统配置文件配置的发送模式，向主站侧系统发送采集到的电力系统数据：

a)定时发送模式：如果配置文件定义的是定时发送模式，则程序根据配置文件配置的时间间隔，定时向主站侧系统发送数据；

b)触发发送模式：如果配置文件配置的是触发发送模式，则程序根据厂站侧系统本次采集的数据与上次采集的数据比较，当两次采集的数据差值超过规定的阈值，则被触发，注重发送数据；如果差值没有超过阈值，则判断厂站侧系统采集的数据差值多长时间没有超过规定的触发阈值，当上述数据差值超过7200秒没有触发阈值的时候，则进入低频发送模式，每2小时上送一次数据；

(2)收到主站侧系统报文：

当所述厂站侧系统收到所述主站侧系统发送的报文，则判断所述主站侧系统发送的报文是何种报文，根据该发送报文的类型分别处理：