基于数字量传输的大容量柔性直流电压测量系统的制作方法

本实用新型涉及一种直流电压测量系统技术，特别是一种基于数字量传输的大容量柔性直流电压测量系统，其应用在高压柔性直流输电领域中，基于数字量采样和传输。

背景技术：

高压柔性直流输电技术作为一项输变电前沿技术，直流电压二次数字量采样值是柔性直流输电系统是否处于正常运行状态的、至关重要的判据。目前，高压柔性直流输电工程中的直流电压测量系统一般由布置在配置装置场直流电压测量装置一次部分和布置在二次设备室分压器、合并单元及同轴电缆等组成，具体系统结构示意图如图1所示。直流电压测量系统的工作原理简述如下：

（1）直流电压测量装置一次部分布置在就地配置装置场，由多节模块化的阻容单元串接而成，直流电压测量装置一次部分通过同轴电缆将模拟量直流电压采样值传输给二次设备室内直流电压测量系统的分压器；

（2）直流电压测量系统的分压器布置在二次设备室内，其作用是将直流电压测量装置输出信号进行二次分压，提供模拟量直流电压采样值按需求分别发送给二次设备室内的多个合并单元；

（3）二次设备室内直流电压测量系统的合并单元是将模拟量直流电压采样值进行数字量转换（即A/D转换），由于高压柔性直流输电工程控制为双重化、保护为三重化配置，直流电压测量系统中要求提供数字量采样接口的合并单元也是按三重化独立配置，与保护系统一一对应。

然而上述技术存在如下问题：高压柔性直流电压测量系统现有方案中虽然从合并单元接口处保证了三重化柔性直流控制保护系统数字量电压采样值二次传输回路的独立性，但从直流电压测量装置一次部分至二次设备室分压器的模拟量传输为同一根同轴电缆，无法保证控制保护系统电压采样值的通道彻底从源头端分开，无法保证完整回路从始至终一一对应的采样关系，互不干扰性弱、差；一套合并单元掉电或退出引起的阻抗减小有可能影响其它两套合并单元电压采样值的精度。并且，这种在高压配电装置场采用同轴电缆以模拟量直流电压采样值形式、长距离传输，抗电磁干扰性能也较差，直流电压采样值的源端精度无法完全保证；如果连接从直流电压测量装置一次部分至二次设备室分压器的这根同轴电缆发生故障、断裂或接线松漏等异常情况，将影响整个三重化保护系统的电压采样回路、出现直流电压采样回路异常或断线现象，进而发生跳闸或阀闭锁等严重后果，一定程度上影响了柔性直流输电系统的正常运行。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种互不干扰、提高抗电磁干扰性能、保证源端精度、确保系统正常运行的基于数字量传输的大容量柔性直流电压测量系统。

本实用新型的目的是通过以下途径来实现的：

基于数字量传输的大容量柔性直流电压测量系统，包括一次部分和二次设备部分，一次部分包括有串接的多个阻容单元，二次设备部分包括多个合并单元，其结构要点在于，还包括有分压器和多个远端模块，二者均与一次部分一同布置在配电装置场，一次部分的多个模拟量输出端分别连接到分压器的输入端，分压器具有多个输出端，每个输出端均连接有一远端模块，每个远端模块均通过一独立的光缆连接到对应的一个合并单元上。

本实用新型从直流电压采样通道的源头端进行优化，将传输通道的彻底分开，直流测量的分压器由分布于二次设备室内改设在配电装置场所在的一次部分本体上，由此便可就地进行输出信号的二次分压，在直流电压测量的一次部分增配多重远端模块进行输出信号的模数转换，该多重远端模块输出到二次设备部分的合并单元采用了独立的、专用的光缆对采样的数字信号进行传输，由此三重化保护系统的二次回路从源头端开始进线、电压采样值通道的完全一一对应，取消原有的传输介质——同轴电缆。由此，这种完全独立的传输通道实现了较强的抗干扰性能，包括线缆之间的相互干扰和电磁干扰均可大大减少，从而保障了直流电压采样值的高精度性，也保障了柔性直流控制保护系统策略判据输入的安全性和可靠性。

本实用新型进一步具体为：

所述的远端模块为一种模数转换装置。

模数转换装置用于接收分压器输出电压采样值信号，并进行独立的模数转换和处理。远端模块的输出为数字光信号。所述的远端模块与合并单元是一一对应的传输关系，因此任何一套回路的掉电或退出不影响其他直流电压采样的正常传输和精度要求。

所述分压器和远端模块均安装在一次部分本体上。

这样，在一次部分本体上配置远端模块直接进行输出信号的模数转换，这种通过就地增加远端模块等少量设备的优化措施为采用抗干挠性能强、精度高的数字量传输方式提供了有力条件。

综上所述，本实用新型的优点在于：将分压器和远端模块设置在一次部分所在配电装置场，直接进行输出信号的模数转换，另外采用独立的、抗干挠性能强、精度高的数字量光纤长距离传输方式替代原有精度较低的模拟量同轴电缆传输方式，各通道的信号输出独立、互不影响，既满足柔性直流保护系统对直流电压的数字量采样要求，又真正保障了三重化保护系统二次回路的互不干扰，保障了直流电压采样值的高精度性，也保障了柔性直流控制保护系统策略判据输入的安全性和可靠性。

附图说明

图1为背景技术所述的现有柔性直流输电工程直流电压测量系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述基于数字量传输的大容量柔性直流电压测量系统的结构示意图；

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。

具体实施方式

最佳实施例：

参照附图2，以三重化保护系统为例，基于数字量传输的大容量柔性直流电压测量系统，包括一次部分和二次设备部分，一次部分包括有串接的多个阻容单元，二次设备部分包括三个合并单元（A、B、C），还包括有分压器和三个远端模块，二者均与一次部分一同布置在配电装置场，安装在一次部分的本体上，远端模块为A/D转换装置。一次部分的多个模拟量输出端分别连接到分压器的输入端，分压器具有三个输出端，每个输出端均对应连接有一远端模块，每个远端模块均通过一独立的光缆连接到对应的一个合并单元上。具体作用原理如下：

（1）多节模块化阻容单元串接而成的直流电压测量装置一次部分设计方案不变，将直流电压测量系统的分压器由二次设备室改设在柔性直流电压测量装置的一次部分本体上，就地进行输出信号的二次分压，按需求提供多路相对独立的模拟量直流电压采样值，互不影响。

（2）在柔性直流电压测量装置一次部分本体上增配了三个完全相同的远端模块（远端模块的数量也可根据工程需要进行扩展），用于接收分压器输出电压采样值信号，并进行独立的模数转换和处理，远端模块的输出为数量光信号。这种采用抗干扰性能较强的数字量输送方式，保障了与二次设备室内三重化保护系统的二次回路从源头端开始完全的一一对应关系，任何一套回路的掉电或退出不影响另外两套直流电压采样的正常传输和精度要求。

（3）远端模块的输出信号通过多模光纤传输给合并单元。合并单元放置在二次设备室内，接收并处理远端模块下发的数据，并将电压测量数据输出工控制保护系统使用。同时，将在高压配电装置场长距离传输直流电压采样值信号的介质由一根同轴电缆改成独立的三根光缆，这三根光缆分别连接就地直流电压测量装置一次部分本体上三套远端模块和二次设备室内的三套合并单元，三重化保护系统和三套合并单元一一对应进行电压采样，保障三重化保护系统回路的完整性和独立性。

优化后的柔性直流电压测量系统采用抗高压电磁干扰性能强的数字量采样措施和光纤传输方式保障了柔性直流电压采样值的精度，也保障了柔性直流控制保护系统策略判据输入的安全性和可靠性。

本实用新型未述部分与现有技术相同。