[发明专利]一种基于模块化多功能平台的测控综合一体化系统

说明书

本发明提供一种基于模块化多功能平台的测控综合一体化系统，包括：人机监控单元、数据采集单元。人机监控单元，是所述基于模块化多功能平台的测控综合一体化系统的核心单元，单元本身可以实现同步采样、数据处理、监测报警、故障录波、电能分析、保护控制、开入开出，并可以通过光纤接收所述数据采集单元采集的数据并进行相应的数据处理；数据采集单元，是系统的扩展单元，可实现电流量、电压量的高速同步采集，并经光纤上传给人机监控单元。本发明系统能对常规变电站的局部智能化改造以及安全稳定运行问题进行统一监控管理和解决。

技术领域

本发明涉及一种变电站故障监测及诊断技术，具体地，涉及一种基于模块化多功能平台的测控综合一体化系统。

背景技术

电网经过多年发展，已经建设了一批稳定可靠的传统变电站。但随着电网的迅速发展，变电站方面对于可靠性、安全性、电能质量等方面需求与日俱增，传统综合自动化变电站己经逐渐无法满足电网的发展要求。

就目前广泛存在的常规变电站，由于一次设备及互感器等过程层设备的非电子化和无智能组件，因此完全实现全数字化直至智能化变电站改造，所涉及的范围及难度较大。因此，我们可以从间隔层的保护单元、测控单元、状态监测单元以及计量单元入手，通过集中式二次采集处理终端装置对站内电量和非电量的进行集中处理，从而实现对变电站数据的统一处理和综合判别，通过模块化多功能方式解决变电站的故障综合诊断测控，实现全方位多状态的变电站二次测控和故障诊断及判别，从而对整个变电站进行统一管理和二次监测，提高管理维护水平。

此外，随着新能源接入方式的不断增加，分布式发电技术得到了快速发展。然而，分布式电源渗透率的不断提高也给电力系统的调度、安全运行、保护和系统稳定控制带来了新的挑战。系统稳定问题日益突出，电力系统安全问题也变得更加重要。需要集成监测与控制技术、变电站自动化技术，以实现系统的稳定性监测和控制。系统一旦发生安全及稳定运行问题,就会造成长时间、大范围停电,因此,需要不断研究区域安全稳定监测控制,促进电力行业的发展。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于模块化多功能平台的测控综合一体化系统，对常规变电站的局部智能化改造以及安全稳定运行问题进行统一监控管理和解决。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于模块化多功能平台的测控综合一体化系统，包括数据采集单元、人机监控单元，其中：

所述数据采集单元，用于实现电流量、电压量的高速同步采集，并经光纤上传给人机监控单元；

所述人机监控单元，用于实现同步采样、数据处理、监测报警、故障录波、电能分析、保护控制、开入开出，并通过光纤接收所述数据采集单元采集的数据并进行相应的数据处理；

所述人机监控单元包括核心控制模块、同步采样模块、数据处理模块、监测报警模块、电能分析模块、保护控制模块、故障录波模块、开入开出模块，其中：

所述同步采样模块，位于所述人机监控单元的前端，具有多个采样子模块，每个采样子模块的高速同步采样时钟都来自所述核心控制模块；同时，所述同步采样模块与所述数据采集单元以光纤通讯的方式进行通讯，实现跟多模拟量的高速同步采集；

所述数据处理模块，负责所述人机监控单元的基础数据处理，其所处理的数据来自所述数据采样模块，其所处理的数据类型包括：利用快速加窗傅里叶分析算法，计算电压及电流的相角、1～50次各次谐波含量；利用均分根算法，计算电压及电流的有效值、谐波的总畸变率；利用采样积分算法，计算电压及电流的不平衡度、有功功率、无功功率；数据处理完成后，经所述人机监控单元内部的共享内存，提供给所述核心控制模块；