[发明专利]一种变电站直流母线电压采集装置及监测方法

说明书

本发明公开了一种变电站直流母线电压采集装置及监测方法，采集装置包括电源模块、电压频率转换模块、CPU控制模块以及信号输出模块；其中电压频率转换模块、CPU控制模块以及信号输出模块依次顺序连接；电压频率转换模块将待直流母线电压转换成频率信号后进行输出，CPU控制模块将频率信号转换成电压信号，并采用8位二进制数输出，信号输出模块一方面来保证输出数据的同步性，以保证输出不受CPU控制模块的影响；另一方面将8路开关量的信号进行光耦输出。本发明用以解决变电站直流系统改造中直流母线电压信息上传需厂家进行通讯调试，导致额外增加费用、工期耗时长的问题。

技术领域

本发明涉及变电站信息采集技术，尤其涉及一种变电站直流母线电压采集装置及监测方法，能够在变电站直流系统改造工程中，将新的直流系统母线电压信息上传至监控系统。

背景技术

直流系统对变电站的安全运行起着至关重要的作用，直流系统的可靠与否，通过直流母线电压来反应。变电站远程调度监控端要求变电站厂站端必须上传直流母线电压遥测信息。在变电站直流系统改造过程中，如果直流系统改造工作先于综自系统改造，需要将新的直流系统信息上传至原来的监控系统。

目前，直流母线电压遥测信息的上传可以采用两种方式：

一种是使用485串口通讯把直流屏监控单元与规约转换器连接，将直流监控单元CDT或MODBUS通讯规约转换为站内103通讯规约以备其他设备识别，遥测信息通过软报文上传至监控后台及调度监控系统。采用这种方式需要厂家维护人员现场调试，现场维护费高，而且限制了检修人员对系统进行维护，现场实际运行中经常出现规约转换器因通讯中断而导致母线电压采集失败的案例。

另一种是采用新型测控装置可以直接采集直流母线电压遥测量，检修人员只需使用电缆将电压信号接至测控装置，重新配置组态软件即可实现采集功能，但是只有近两年出厂的测控单元具备此项功能，而且现场测控单元要有备用遥测采集通道，多数变电站测控单元因此无法实现此功能。

发明内容

本发明提供一种变电站直流母线电压采集装置及监测方法，用以解决变电站直流系统改造中直流母线电压信息上传需厂家进行通讯调试，导致额外增加费用、工期耗时长的问题。

本发明为了达到上述功能，采用如下的技术解决方案：

一种变电站直流母线电压采集装置，包括电源模块、电压频率转换模块、CPU控制模块以及信号输出模块；其中电压频率转换模块、CPU控制模块以及信号输出模块依次顺序连接；电压频率转换模块将待直流母线电压转换成频率信号后进行输出，CPU控制模块将频率信号转换成电压信号，并采用8位二进制数输出，信号输出模块一方面来保证输出数据的同步性，以保证输出不受CPU控制模块的影响；另一方面将8路开关量的信号进行光耦输出。

进一步，所述电压频率转换模块包括依次顺序连接的降压电路、V/F转换电路、光耦隔离电路；其中光耦隔离电路的输出与CPU控制模块的输入相连接；通过降压电路对直流母线电压进行降压，然后通过V/F转换电路将低压信号进行频率转换，最后通过光耦隔离电路进行光耦隔离。

进一步，所述V/F转换电路包括LM331芯片和电阻RP1，通过调校电阻RP1至2KHZ，然后进行光耦隔离。

进一步，所述降压电路由低温漂电阻R0、R1、R2组成；其中，低温漂电阻R2一端与LM331芯片第7引脚相连，低温漂电阻R2另一端连接在低温漂电阻R0、R1串接电路之间。

进一步，所述光耦隔离电路采用EL357N芯片，由光耦输出的频率信号进入CPU控制模块进行采集。

进一步，所述CPU控制模块采用ARM处理器GD32F103C8T6芯片。

进一步，所述信号输出模块包括锁存电路和光耦输出电路；其中锁存电路和光耦输出电路依次连接，锁存电路的输入与CPU的输出相连接，光耦输出电路输出8路电压遥信。