智能录波系统的制作方法

本实用新型涉及变电站系统自动化领域，尤其是涉及一种智能录波系统。

背景技术：

智能变电站采用电力行业标准dl/t860(iec61850)实施技术规范和三层网络架构，三层为站控层、间隔层和过程层，站内智能电子设备之间通过传输不同协议报文进行通信。智能变电站不仅需要对电力系统稳态过程及暂态过程进行记录，还需要对变电站内二次设备网络进行记录分析。

现有技术中，采用故障录波装置完成变电站的故障录波功能，采用网络报文记录分析装置完成网络报文记录分析功能。故障录波装置主要用于电力系统故障动态过程的记录，其主要任务是记录系统大扰动发生后的有关系统电参量的变化过程及继电保护与自动装置的动作行为。

然而，故障录波装置和网络报文记录分析装置作为智能变电站二次监视重要设备，二者都需进行站内网络报文的采集、分析和存储，单独配置占用站内交换机资源。此外，对于不同电压等级和不同组网方式的报文采集需求，均需配置独立的网络报文记录分析装置，导致网络接口的数量增多、设备配置和现场接线复杂。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种智能录波系统，集成故障录波、网络报文记录分析等功能，简化变电站系统的设备配置和现场接线，减少网络接口的数量和控制电缆的使用。

本实用新型的一个实施例提供了一种智能录波系统，包括管理单元、采集单元、公用测控单元和电源分配单元，公用测控单元、采集单元和管理单元两两连接，电源分配单元分别连接管理单元、采集单元和公用测控单元，其中：

管理单元包括至少一面智能录波管理柜，用于网络报文的分析和存储；

采集单元包括至少一面智能录波采集柜，用于网络报文的采集、记录、解析及故障录波；

公用测控单元包括至少一面公用测控柜，用于母线设备的故障录波；

电源分配单元包括交流馈线柜、直流馈线柜和直流逆变电源柜，交流馈线柜用于提供交流电源，直流馈线柜用于提供直流电源，直流逆变电源柜用于将直流电转换成交流电，以提供交流电源。

本实用新型实施例的一种智能录波系统至少具有如下有益效果：

1.通过集成故障录波、网络报文记录分析等功能，简化了设备配置和网络接口；

2.通过配置屏柜，简化了现场接线，减少了控制电缆的使用；

3.通过整合全站报文信息，提高了站内故障定位和设备维护的效率。

根据本实用新型的另一些实施例的一种智能录波系统，还包括时钟同步单元，时钟同步单元连接采集单元，用于给采集单元采集和记录的网络报文和故障录波数据添加时间标签。

本实用新型实施例的一种智能录波系统的时钟同步单元，通过给采集单元采集和记录的网络报文和故障录波数据添加时间标签，能够从时间维度上分析网络报文和故障录波数据，拓展了网络报文和故障录波数据的分析维度。

根据本实用新型的另一些实施例的一种智能录波系统，具体地，智能录波管理柜包括交换机和服务器，交换机用于组网和网络流量控制，服务器用于网络报文的分析和存储；

智能录波采集柜包括采集装置和管理装置，采集装置用于网络报文的采集、记录和故障录波，管理装置用于网络报文和故障录波数据的解析和传送；

公用测控柜包括公共端和测控装置，公共端用于采集母线设备的电参量，测控装置用于故障录波；

公共端和测控装置分别与交换机、管理装置和采集装置连接构成独立的信号回路。

本实用新型实施例的一种智能录波系统至少具有如下有益效果：

1.通过将交换机和服务器集中在智能录波管理柜中，简化了组网接线，提高了组网效率，而且易于改变组网方式，增强了变电站系统的兼容性和扩展性；

2.通过将采集装置和管理装置集中在智能录波采集柜中，减少了采集装置的配置数量，简化了设备接线，而且缩短了采集装置和管理装置的接线距离，使得报文传送的可靠性更高，从而提高了变电站系统的可靠性；

3.通过将公用测控柜分别与交换机、管理装置和采集装置连接构成独立的信号回路，减少了测控装置的配置数量，简化了设备接线，而且能够独立地监测交换机、管理装置和采集装置，提高了站内设备故障定位和维护的效率。

根据本实用新型的另一些实施例的一种智能录波系统，智能录波管理柜还包括第一显示设备、第一输入设备和输出设备中的至少一种；第一显示设备、第一输入设备和输出设备分别连接服务器；

第一显示设备用于显示网络报文和故障录波数据，第一输入设备用于输入控制指令，输出设备用于输出网络报文和故障录波数据。

本实用新型实施例的一种智能录波系统，第一显示设备能够实时显示网络报文和故障录波数据，实现了对变电站系统的实时监视，提高了站内故障定位和设备维护的效率；第一输入设备能够通过输入控制指令来控制服务器执行网络报文和故障录波数据的分析、存储和查询动作，方便了服务器的操作，提高了变电站系统的运行效率；输出设备，能够输出网络报文和故障录波数据，方便了站内设备的现场维护，提高了站内设备现场维护的准确性。

根据本实用新型的另一些实施例的一种智能录波系统，智能录波管理柜配置两段直流电源和两段直流逆变电源。

本实用新型实施例的一种智能录波系统，智能录波管理柜配置双电源，第一段直流电源和第一段直流逆变电源失电后，能够由第二段直流电源和第二段直流逆变电源继续供电，提高了智能录波管理柜的工作稳定性。

根据本实用新型的另一些实施例的一种智能录波系统，智能录波采集柜还包括第二显示设备和第二输入设备中的至少一种；第二显示设备和第二输入设备分别连接管理装置；

第二显示设备用于显示采集、记录和解析的网络报文和故障录波数据，第二输入设备用于输入控制指令。

本实用新型实施例的一种智能录波系统，第二显示设备能够实时显示采集、记录和解析的网络报文和故障录波数据，实现了对采集装置的现场实时监视，方便了现场设备检测，提高了现场设备维护的效率；第二输入设备，能够通过输入控制指令来控制管理装置执行网络报文和故障录波数据的分析和传送动作，方便了管理装置的操作，提高了采集单元的工作效率。

根据本实用新型的另一些实施例的一种智能录波系统，直流电源的输出端连接断路器，用于接通或分断智能录波管理柜、智能录波采集柜和公用测控柜。

本实用新型实施例的一种智能录波系统，直流电源的输出端连接断路器，通过断路器隔离直流逆变电源与其供电设备，在设备过载、短路或欠电压时，能够及时断电以保护设备。

根据本实用新型的另一些实施例的一种智能录波系统，交换机、管理装置和采集装置均包括直流-直流转换器，用于将一路直流电压输入转换成多路直流电压输出。

本实用新型实施例的一种智能录波系统，交换机、管理装置和采集装置均配备直流-直流转换器，能够提供不同电压等级的直流输出，减少了电源的配置数量，简化了设备接线，而且易于改变输出电压值，增强了变电站系统的兼容性和扩展性。

根据本实用新型的另一些实施例的一种智能录波系统，交换机还包括闭锁开关和告警开关，管理装置还包括失电开关和告警开关，采集装置还包括闭锁开关、失电开关和告警开关，用于交换机、管理装置和采集装置的故障保护和告警。

本实用新型实施例的一种智能录波系统，交换机配备闭锁开关和告警开关，管理装置配备失电开关和告警开关，采集装置配备闭锁开关、失电开关和告警开关，发生故障时，能够触发闭锁开关、失电开关和告警开关，及时保护交换机、管理装置和采集装置，并发出告警信号，提高了站内故障定位和设备维护的效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一种智能录波系统的一具体实施例的系统框图；

图2是本实用新型实施例中一种智能录波系统的一具体实施例的系统结构示意图；

图3是本实用新型实施例中一种智能录波系统的另一具体实施例的系统结构示意图；

图4是本实用新型实施例中一种智能录波系统的一具体实施例的系统屏柜配置图；

图5的是本实用新型实施例中基于图4的一种智能录波系统的采集装置接线示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例对本实用新型的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。

在本实用新型实施例的描述中，如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型实施例中一种智能录波系统，采用电力行业标准dl/t860(iec61850)实施技术规范和三层网络架构，通过采样值sv报文采集模拟量，通过面向通用对象的变电站事件goose报文采集开关量，通过制造报文规范mms报文采集二次设备状态参量。

实施例1

图1是本实用新型实施例中一种智能录波系统的一具体实施例的系统框图。如图1所示的一种智能录波系统，包括管理单元、采集单元、公用测控单元和电源分配单元，公用测控单元、采集单元和管理单元两两连接，电源分配单元分别连接管理单元、采集单元和公用测控单元。

在本实施例中，电源分配单元分别给公用测控单元、采集单元和管理单元供电。采集单元采集、记录和解析全站sv报文、goose报文、mms报文，以及故障录波数据，通过集成故障录波、网络报文记录解析等功能，简化了设备配置和网络接口。

管理单元对采集单元采集、记录和解析的报文和故障录波数据进行分析和存储，通过整合全站报文信息，提高了站内故障定位和设备维护的效率。

公用测控单元对采集单元和管理单元的设备进行独立检测和故障录波，通过独立检测每台母线设备，提高了站内母线设备故障定位和维护的效率。

实施例2

根据本实用新型的另一些实施例的一种智能录波系统，基于实施例1，还包括时钟同步单元，时钟同步单元连接采集单元，用于给采集单元采集和记录的网络报文和故障录波数据添加时间标签。

通过本实施例，时钟同步单元给采集单元采集和记录的sv报文、goose报文、mms报文，以及故障录波数据分别添加时间标签，能够从时间维度上分析网络报文和故障录波数据，拓展了网络报文和故障录波数据的分析维度，方便了变电站系统对全站网络报文和故障录波数据的统计、分析、存储和查询。

实施例3

图2是本实用新型实施例中一种智能录波系统的一具体实施例的系统结构示意图。如图2所示的一种智能录波系统，包括智能录波采集柜、智能录波管理柜和公用测控柜。

智能录波采集柜包括采集装置和管理装置，采集装置连接管理装置，通过将采集装置和管理装置集中在智能录波采集柜中，减少了采集装置的配置数量，简化了设备接线，而且缩短了采集装置和管理装置的接线距离，使得报文传送的可靠性更高，从而提高了变电站系统的可靠性。

智能录波管理柜包括交换机和服务器，交换机连接服务器，通过将交换机和服务器集中在智能录波管理柜中，简化了组网接线，提高了组网效率，而且易于改变组网方式，增强了变电站系统的兼容性和扩展性。

公用测控柜包括公共端和测控装置，通过将公共端和测控装置分别与交换机、管理装置和采集装置连接构成独立的信号回路，减少了测控装置的配置数量，简化了设备接线，而且能够独立地监测交换机、管理装置和采集装置，提高了站内设备故障定位和维护的效率。

在本实施例中，采集装置连接交换机，采集装置采集和记录交换机的报文和故障录波数据，管理装置解析采集装置采集和记录的报文和故障录波数据，并将报文和故障录波数据传送至服务器，服务器分析和存储报文和故障录波数据。公共端分别采集交换机、管理装置和采集装置的电参量，并将设备电参量传送到测控装置，测控装置进行故障录波。

实施例4

图3是本实用新型实施例中一种智能录波系统的另一具体实施例的系统结构示意图。如图3所示的一种智能录波系统，基于实施例3，智能录波管理柜还包括第一显示设备、第一输入设备和输出设备，第一显示设备、第一输入设备和输出设备分别连接服务器。第一显示设备实时显示网络报文和故障录波数据，实现了对变电站系统的实时监视，提高了站内故障定位和设备维护的效率。第一输入设备输入控制指令来控制服务器执行网络报文和故障录波数据的分析、存储和查询动作，方便了服务器的操作，提高了变电站系统的运行效率。输出设备输出网络报文和故障录波数据，方便了站内设备的现场维护，提高了站内设备现场维护的准确性。

智能录波采集柜还包括第二显示设备和第二输入设备，第二显示设备和第二输入设备分别连接管理装置。第二显示设备实时显示采集装置采集和记录的网络报文和故障录波数据，实现了对采集装置的现场实时监视，方便了现场设备检测，提高了现场设备维护的效率。第二输入设备输入控制指令来控制管理装置执行网络报文和故障录波数据的分析和传送动作，方便了管理装置的操作，提高了采集单元的工作效率。

实施例5

根据本实用新型的另一些实施例的一种智能录波系统，基于实施例3或4，智能录波管理柜配置两段直流电源和两段直流逆变电源。

通过本实施例，智能录波管理柜配置双电源，第一段直流电源和第一段直流逆变电源失电后，能够由第二段直流电源和第二段直流逆变电源继续供电，提高了智能录波管理柜的工作稳定性。

实施例6

图4是本实用新型实施例中一种智能录波系统的一具体实施例的系统屏柜配置图。如图4所示，基于实施例4，服务器包括第一服务器和第二服务器，交换机包括sv-a网络交换机、sv-b网络交换机、goose-a网络交换机、goose-b网络交换机和mms网络交换机，第一显示设备包括第一液晶显示器，第一输入设备包括多主机切换器和第一鼠标键盘，输出设备包括打印机。第二显示设备包括第二液晶显示器，第二输入设备包括第二鼠标键盘。

本实施例的一种智能录波系统，通过使用两台服务器和五台交换机组成冗余双网的组网方式，第一服务器分别连接sv-a网络交换机、goose-a网络交换机和mms网络交换机组成第一环网，第二服务器分别连接sv-b网络交换机、goose-b网络交换机和mms网络交换机组成第二环网。采集装置分别采集和记录第一环网和第二环网的sv报文、goose报文、mms报文，以及故障录波数据。管理装置解析采集装置采集和记录的报文和故障录波数据，并将报文和故障录波数据分别传送至第一服务器和第二服务器。第一服务器分析和存储第一环网的sv报文、goose报文、mms报文，以及故障录波数据，第二服务器分析和存储第二环网的sv报文、goose报文、mms报文，以及故障录波数据。

采用本实施例，除了具有实施例4的技术效果以外，还通过在智能录波管理柜中增加服务器和交换机的数量组成冗余网络，扩展了组网规模，简化了组网接线，第一环网发生故障时可切换到其他的冗余网络，提高了变电站系统的工作稳定性和可靠性。

本实施例中的第一显示设备和第二显示设备除了采用液晶显示器以外，还可采用数码管显示器、等离子显示器、半导体显示器、激光显示器或全息显示器等。第一输入设备和第二输入设备除了采用多主机切换器和鼠标键盘以外，还可采用摄像头、扫描仪、光笔、手写输入板或语音输入装置等。输出设备除了采用打印机以外，还可采用绘图仪、影像输出系统、语音输出系统或磁记录设备，以及手机、电脑等终端设备。

实施例7

图5的是本实用新型实施例中基于图4的一种智能录波系统的采集装置接线示意图。如图5所示，采集装置包括交换机接口g1-g8、管理接口mgt和以太网接口net1-net4。管理装置包括以太网接口lan1-lan4、通用串行总线接口usb和视频图形阵列接口vga。

本实施例基于实施例6，采集装置通过交换机接口g1-g5分别连接sv-a网络交换机、sv-b网络交换机、goose-a网络交换机、goose-b网络交换机和mms网络交换机，通过管理接口mgt连接管理装置。1台采集装置可接入8台不同的交换机，1台管理装置可接入4台采集装置。使用1台管理装置和4台采集装置，可接入32台不同的交换机，可组成12个不同的环网。

采用本实施例，除了具有实施例6的技术效果以外，还能够通过增加采集装置和管理装置的数量进一步地扩展组网规模，丰富组网方式和简化组网接线。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。应当指出，本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。