[实用新型]一种电力系统故障录波分析装置

说明书

本实用新型涉及一种电力系统故障录波分析装置，它主要用于记录，当电力系统发生短路故障、振荡、频率崩溃、电力崩溃时系统电流、电压、频率及其道出量如有功功率、无功功率等变化的全过程，并加以故障分析和故障测距。

众所周知，电力是国民经济发展的基本保障，电力系统的安全、可靠和高品质运行则是国计民生的保证，随着我国经济的不断发展，电力系统运行的控制、监视、检测和记录越来越重要，根据我国能源部规定：220KV及以上的变电站必须装电力系统故障录波装置，然而，我国目前普遍使用的仍是常规光线式故障录波装置，这种装置无法有效地实现故障的时实记录，更不能完整地记录故障前后的所有运行状态，且无法并入自动化调度网，因此，它远远不能满足我国现阶段电力系统发展的需要。本申请人多年来一直从事微机型电力系统故障录波装置的研究，第一代装置是基于单片微机处理的8031而设计的，数据采集系统为被动扫描式。这一代装置的主要缺点在于数据采集和故障记录时实性差，微处理器的处理能力和分析能力差。第二代装置是基于PC机型微处理器8088而设计的。数据采集系统仍然是被动扫描式。这一代装置尽管在处理能力和分析能力方面有了较大的提高，但仍然无法有效地保证数据采集和故障的实时性，而国内外厂家如南京自动化研究所，华北电力学院，武汉电力仪表厂，中电深圳工贸公司，法国TS公司生产开发的同类产品在主控制系统结构均为单片机结构，其性能存有故障时处理速度慢，内、外存量小，显示为数码管方式，可靠性和全性较差，通道数少，精确性，实时性差等缺点。

本实用新型的目的是针对现有技术之不足而提供的一种改进的电力系统故障录波分析装置，它采用目前世界上流行的ISA总线工业控制机，并设计了自带CPU而成为独立子系统的数据采集系统，从而确保数据采集和波形记录的实时和同步性，保证了记录波形的真实可靠性，在分析方面采用了80386，从而增加了本装置的分析功能，从而有效地克服了现有技术之不足。

本实用新型的目的是通过以下技术措施来加以实现的：

它采用多微机，主从式分层网络结构，整个装置由数据采集站和分析站组成；分析站由IBM主机386配以超高分辨率显示器组成，主机CPU为32位INTEL    80386DX；所述的数据采集站由ADVANTECH工控机IPC配以若干专用智能采集模块组成；主机CPU为16位INTEL80286；各从机模块采用MCS－51单片机作智能化零部件；主机板和多块从机板均插设在一个箱体内，构成完全标准的模块化结构，所述的数据采集站和分析站通过实时网络传递，此外，该装置还设有专用键盘，变送器，打印机，高抗干扰不间断电源以及远传通讯接口。

所述的数据采集站是标准模块化结构，PCA－6126型的主机板为ALL－IN－ONE    286    CPU板；采集系统，包括模拟量采集、开关量采集和智能化测频模块均为MCS－51系列单片机8031，主从机间采用双端口RAM和DMA传送。

一台分析站可接多个采集站，分析站和采集站之间通过实时网络传送。

所述的高抗干扰不间断电源是交直两用高抗干扰电源。

所述的远传通讯接口是标准的RS－232C远传通讯接口。

所述的远传通讯接口是标准的MODER／FAX接口。

所述的采集站功能程序执行下述工作：主程序首先完成初始化工作，从所设置的各模拟量、开关量启动判断数据参数的设置等进行初始化处理，并不断地接收各卡发送来的数据，看是否启动判据，如果启动就将传送来的故障数据存盘，并通过网络传送给分析站。

所述的分析站功能程序为在线式或离线式，其执行下述工作：在线式程序提供各种菜单或键盘输入方式，并完成网络传送，显示波形图，打印故障简表；离线式程序除完成在线式的功能外，还完成网络系统内采集站故障点的显示，打印，测距，远传通讯。

本装置整体为相对独立的上下分层结构，上部为弱电部分，下部为强电部分；其中打印机的托板为导轨插入式结构。

从以上技术方案的描述可以看出：由于采用高速实时网将双微机联通，可以确保装置运行无死区，同时扩展性极好，而由于采用ISA总线与传统的STD总线相比，它结构更合理更可靠，数据传送更方便，可靠性好。与现有的PC机，包括386、486是有相同的总线结构。从而使其数据通信十分简单，数据位长高一倍。数据采集系统采用独立的CPU带存储的工作方式，即本身构成一个独立的完整子系统，可独立地完成初始化、数据采集、转换和存储等功能。

图1是电力系统故障录波分析装置的系统构成框图；

图2是电力系统故障录波分析装置的采集站构造示意图；