一种激光供电高速测量系统及方法与流程

本发明属于高压直流输电领域，特别涉及一种激光供电高速测量系统及方法。

背景技术：

直流电网可实现多个交流电网分区互联，是构建跨区域电网互联的重要解决方案，直流电流电压测量装置是保证电网可靠运行的关键设备，电网的稳定运行依赖于直流电流电压测量装置为直流控保设备提供快速准确的一次电流、电压信息，一般要求在100μs内可靠动作。一次系统高压侧互感器由于绝缘平台对地的绝缘要求，所有待测模拟量(电流量和电压量)需要转换为数字量发送到地面，由于一次设备分散布置，每个互感器配置一个光电转换系统，合并单元需要将若干互感器信号合并处理后提供给保护装置。

一种激光供电高速测量系统的组成见图1，主要包括远端采集模块、合并单元、保护装置3大部分。采集系统的延时主要有以下来源，首先互感器和远端采集模块安装在一次高压侧，所有设备与地面无电气联系。因此其测量设备的模拟量必须转换为数字量光信号传输到地面的控制保护装置。但考虑到系统供电方式的限制，要求采集系统在高压一次侧的设备的功耗要低。但由于一次设备物理位置分散，多路模拟量采样数据编码发送到合并单元，在合并单元侧需要将编码数据还原，得到每路模拟量的采样值后合并。由于多路的数据转换必然引入额外的延时，需要一种合并单元数据处理方法减少保护装置获取信号的延时。

技术实现要素：

本发明的目的，在于提供一种激光供电高速测量系统及方法，其可在激光供电测量系统架构下实现延时小于100μs。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种激光供电高速测量系统，包括互感器、远端信号采集模块、合并单元，其中，互感器用以测量一次导体的电压电流信号并输出模拟量信号；所述模拟量信号还经远端信号采集模块转变为数字信号，接入所述合并单元，经过合并单元后接入至保护装置；所述合并单元采用直采直传的数据处理机制将接收到的数字信号经过合并处理后转发给保护装置。

进一步的，所述合并单元接收到数据包后，将所述数据包检验，所采集的数字信号按原格式传递到相应的接收端，所述接收端接收到数据后做出响应。

进一步的，所述互感器采用去耦全对称直流分流器、阻容参数对称匹配的宽频直流分压器。

进一步的，所述远端信号采集模块与合并单元间用光纤连接。

本发明还提供一种激光供电高速测量系统的测量方法，包括如下步骤：

步骤1，互感器向远端信号采集模块的模拟量输入端口施加模拟量；

步骤2，远端信号采集模块将模拟量信号转换为数字信号，传输到合并单元；

步骤3，合并单元将远端信号采集模块传输的数字信号采用直采直传的数据处理机制经过合并处理后转发给保护装置，即所述合并单元接收到数据包后，将所述数据包检验，所采集的数字信号按原格式传递到相应的接收端，所述接收端接收到数据后做出响应。

进一步的，所述步骤1中，互感器输出阶跃信号。

进一步的，所述步骤2中，远端信号采集模块输出的数字信号通过光纤传输到合并单元。

采用上述方案后，本发明通过采用短延时互感器，合并单元直采直传的数据处理及传输技术，实现了直流测量装置的超短延时及多路不同速率数据的并行输出，直流控制保护设备的应用需求。

附图说明

图1是一种激光供电高速测量系统的架构简图；

图2是一种激光供电高速测量系统的整体架构图；

图3是一种激光供电高速测量系统的延时构成图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。

如图1、图2所示，本发明提供一种激光供电高速测量系统，互感器用以输出模拟量信号，所述模拟量信号来自于一次导体；所述模拟量信号还经远端信号采集模块转变为数字信号，接入所述合并单元，经过合并单元后接入至保护装置。

在本实施例中，互感器为去耦全对称直流分流器、阻容参数对称匹配的宽频直流分压器，一次施加阶跃信号后输出。

远端信号采集模块位于直流系统一次高压侧，用以把所述互感器输出的模拟量信号转换为数字信号。

所述合并单元接收数字信号并转发给所述保护装置。所述远端信号采集模块与合并单元间用光纤连接，50khz采样并转发，传递的数字信号经过曼彻斯特编码，采用60044-8协议传输数字信号。

本发明还提供一种激光供电高速测量系统的测量方法，包括如下步骤：

步骤1，互感器向远端信号采集模块的模拟量输入端口施加模拟量；

步骤2，远端信号采集模块将模拟量信号转换为数字信号，传输到合并单元；

步骤3，合并单元将远端信号采集模块传输的数字信号采用直采直传的数据处理机制经过合并处理后转发给保护装置，即所述合并单元接收到数据包后，将所述数据包检验，所采集的数字信号按原格式传递到相应的接收端，所述接收端接收到数据后做出响应。

进一步的，所述步骤1中，互感器输出阶跃信号。

进一步的，所述步骤2中，远端信号采集模块输出的数字信号通过光纤传输到合并单元。

图3是激光供电高速测量系统的延时构成图，所述合并单元直采直传的数据处理及传输技术，实现直流测量装置的超短延时及多路不同速率数据的并行输出，直流控制保护设备的应用需求。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种激光供电高速测量系统及方法，系统包括互感器、远端信号采集模块、合并单元，方法的步骤是：互感器向远端信号采集模块输出模拟量；远端信号采集模块对信号进行模数变换、数字处理及电光变换，将被测模拟信号转换为数字光信号的形式输出，传输到合并单元；合并单元将数字信号转发给保护装置。此技术方案利用基于激光供能的远端信号采集模块就地采集电子式互感器的输出信号，传送的是数字信号，通过合并单元的数据处理，延时少于100μs。

技术研发人员：朱长银;李响;汪涛;周强;刘国伟;文继锋;胡桂平
受保护的技术使用者：南京南瑞继保电气有限公司;南京南瑞继保工程技术有限公司
技术研发日：2017.12.13
技术公布日：2019.06.21