一种集成测控装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种变电站集成测控装置，包括：接收交流电流、电压输入信号并将所述电流、电压输入信号转换成小信号发送给DSP插件的交流输入插件；根据所述小信号计算累计电量和遥测量、以及测量基于全球定位系统GPS的同步相量，并将计算和测量结果发送给CPU插件的数字信号处理DSP插件；接收并上送遥测量、累计电量、开入量和基于GPS的同步相量，以及接收外部控制命令并转发给DSP插件控制开出插件的中央处理器CPU插件；所述DSP插件和CPU插件均与进行数据传输的HTM总线和控制器局域网CAN总线连接。采用本实用新型，能同时实现测量控制功能、电量累计计算功能及PMU功能。
【专利说明】一种集成测控装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及变电站技术，尤其涉及一种集成测控装置。
【背景技术】
[0002]随着电网的建设及变电站的新建、扩建、改造，尤其是第二代智能变电站的新建，对电力装置的集成度要求越来越高。目前，电力系统的测控装置、计量装置和电力系统基于全球定位系统(Global Posit1n System,GPS)的同步相量测量(PMU,Phasor MeasurementUnit)装置是分别独立采购、安装，这样，不仅需要很大的空间来放置上述三种装置，而且成本高。但是，目前业界并没有一种同时集成测量控制功能、电量计算功能及PMU功能的支持模拟采样的测控装置。
实用新型内容
[0003]有鉴于此，本实用新型实施例提供一种集测量控制功能、电量累计计算功能及PMU功能为一体的支持常规采样的集成测控装置。
[0004]为达到上述目的，本实用新型实施例的技术方案是这样实现的:一种集成测控装置，其特征在于，所述装置包括:
[0005]接收交流电流、电压输入信号并将所述电流、电压输入信号转换成小信号发送给DSP插件的交流输入插件；
[0006]根据所述小信号计算累计电量和遥测量、以及测量基于全球定位系统GPS的同步相量，并将计算和测量结果发送给CPU插件的数字信号处理DSP插件；
[0007]接收并上送遥测量、累计电量、开入量和基于GPS的同步相量，以及接收外部控制命令并转发给开出插件的中央处理器CPU插件；
[0008]所述DSP插件和CPU插件均与进行数据传输的HTM总线和控制器局域网CAN总线连接。
[0009]上述方案中:计算累计电量的第一计量器、测量基于GPS的同步相量的第二计量器、以及计算遥测量的第三计量器。
[0010]上述方案中，所述集成测控装置还包括:
[0011]接收外部开入信号的开入插件、提供外部出口信号的开出插件、提供电源的电源插件、展示CPU插件的输出结果的人机接口插件。
[0012]上述方案中，所述CPU插件向DSP插件发送控制命令；
[0013]所述DSP插件用于接收来自CPU插件的控制命令，并在校验所述控制命令正确后将所述控制命令发送给开出插件；
[0014]所述开出插件接收来自DSP插件的CPU控制命令。
[0015]上述方案中，所述开入插件接收来自外部的电开入信号，并转换成数字开入信号发送给所述CPU插件和DSP插件。
[0016]上述方案中，所述第一计量器、第二计量器、及第三计量器共用输入输出端口。
[0017]本实用新型实施例提供的集成测控装置，将具有计算累计电量功能的第一计量器和具有测量基于GPS的同步相量功能的第二计量器集成于DSP插件中，DSP插件将遥测量、累计电量以及基于GPS的同步相量通过HTM总线发送给CPU插件，由CPU插件输出；如此，可同时实现变电站单个间隔的测量控制功能、电量累计计算功能和PMU功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型实施例集成测控装置的组成结构示意图；
[0019]图2本实用新型实施例DSP插件的组成结构示意图；
[0020]图3为本实用新型实施例集成测控方法的实现流程示意图。
【具体实施方式】
[0021]在本实用新型实施例中，将具有计算累计电量功能的第一计量器和具有测量基于GPS的同步相量功能的第二计量器集成于DSP插件中，DSP插件将遥测量、累计电量以及基于GPS的同步相量通过HTM总线发送给CPU插件，由CPU插件输出，完成测量控制功能、电量累计计算功能及PMU功能。
[0022]以下根据说明书附图以及实施例对本实用新型做进一步的阐述。
[0023]如图1所示，本实用新型实施例所述的集成测控装置10，包括:交流输入插件110、DSP插件120、CPU插件130、HTM总线180以及控制器局域网(CAN)总线190 ;所述DSP插件120、CPU插件130均与完成数据传输的HTM总线180和CAN总线190连接；其中，
[0024]交流输入插件110，用于接收交流电流、电压输入信号并将所述电流、电压输入信号转换成小信号发送给DSP插件；
[0025]具体的，交流输入插件110，通过电缆与集成测控装置10之外的电压互感器11连接，接收来自电压互感器11的交流电压信号，所述交流电压信号为电力线的电压量；
[0026]交流输入插件110，通过电缆与集成测控装置10之外的电流互感器12连接，接收来自电流互感器12的交流电流信号，所述交流电流信号为电力线的电流量；
[0027]交流输入插件110对来自电压互感器11的交流电压信号和来自电流互感器12的交流电流信号进行转换，转换成小信号发送给DSP插件120 ；
[0028]这里，具体如何对交流电压信号和交流电流信号转换成电压小信号为成熟技术，在此不再赘述。
[0029]DSP插件120，用于根据接收的小信号分别计算累计电量和遥测量、以及测量基于GPS的同步相量，并通过HTM总线180将计算和测量结果发送给CPU插件130。
[0030]这里，DSP插件120的具体组成结构如图2所示，包括第一计量器21、第二计量器22、以及第三计量器23 ;其中，
[0031]第一计量器21，用于计算累计电量；
[0032]第二计量器22，用于测量基于GPS的同步相量；
[0033]第三计量器23，用于计算遥测量；
[0034]具体的，所述遥测量为电力系统电力线的电流电压值，如何计算累计电量和遥测量、以及测量基于GPS的同步相量均属于现有技术，这里不再赘述。
[0035]CPU插件130，用于接收DSP插件120发送的计算和测量结果，并上送遥测量、累计电量以及基于GPS的同步相量；
[0036]具体的，CPU插件130通过以太网使用IEC61850规约和变电站综合系统进行通讯，实现遥测量的上送；
[0037]CPU插件130通过以太网使用IEC61850规约与电量采集器装置13进行通讯，实现累计电量值的上送；
[0038]CPU插件130通过以太网使用IEC1344规约与PMU采集器14进行通讯，实现基于GPS的同步相量的上送；
[0039]其中，变电站综合系统、电量采集器13以及PMU采集器14均为所述集成测控装置10之外的装置。
[0040]CPU插件130，还用于向DSP插件120发送控制命令；
[0041]相应的，DSP插件120，还用于接收来自CPU插件130的控制命令，对所述控制命令进行校验，在校验结果为正确时，将所述控制命令发送给开出插件150 ；
[0042]这里，DSP插件120具体如何对控制命令校验属于现有技术，在此不再赘述。
[0043]开出插件150，用于接收DSP插件120校验之后的CPU控制命令，控制开出插件150自身所带的继电器出口；
[0044]其中，所述控制命令包括遥控合及遥控分。
[0045]所述集成测控装置10还包括:开入插件140、电源插件160、人机接口插件170 ;其中，
[0046]开入插件140，用于接收集成测控装置外的电开入信号，通过CAN总线190将所述开入信号发送给CPU插件130和DSP插件120 ；
[0047]相应的，CPU插件130，用于接收开入插件140发送的开入信号用于展示或发送给后台。DSP插件120，用于接收开入插件140发送的开入信号用于参与控制命令的校验。
[0048]电源插件160，用于为所述集成测控装置提供电源；其中，所述电源插件160可以为交流/直流电源。
[0049]人机接口插件170，用于对CPU插件130的输出结果进行展示；其中，所述人机接口插件170可以为显示设备，如显示屏等；
[0050]相应的，CPU插件130与人机接口插件170连接，输出最终结果；
[0051]其中，所述最终结果包括电流电压幅值、电量、PMU相量、开入信号以及控制命令记录。
[0052]本实用新型集成测控方法的实现流程，如图3所示，包括以下步骤:
[0053]步骤301，接收电流、电压信号；
[0054]具体的，交流输入插件，通过电缆与集成测控装置之外的电压互感器连接，接收来自电压互感器的交流电压信号，通过电缆与集成测控装置之外的电流互感器连接，接收来自电流互感器的交流电流信号，交流插件把交流电流信号和交流电压信号转换成电压小信号，并发送给DSP插件。
[0055]步骤302，计算并发送累计电量、基于GPS的同步相量及遥测量；
[0056]具体的，DSP插件内的第一计量器计算累计电量，第二计量器测量基于GPS的同步相量，第三计量器计算遥测量，DSP插件将上述计算和测量结果发送至CPU插件后，CPU插件将上述计量和测量结果上送给集成测控装置之外的后台或采集装置，完成后续处理；
[0057]其中，如何计算累计电量和遥测量、以及测量同步向量属于现有技术，在此不再赘述；
[0058]这里，所述遥测量为电力系统电力线的电流电压值；所述第一计量器、第二计量器、及第三计量器共用输入输出端口。
[0059]步骤303，接收电开入信号；
[0060]开入插件接收来自集成测控装置的外部电开入信号，并转换成数字开入信号发送给所述CPU插件，用于展示或发送给后台。开入插件同时把数字开入信号发送给DSP插件，用于校验控制命令。
[0061 ] 步骤304，接收外部控制命令；
[0062]具体的，CPU插件接收来自后台的控制命令，并将所述控制命令发送给DSP插件；
[0063]其中，所述控制命令包括遥控合及遥控分。
[0064]步骤305，校验并发送控制命令；
[0065]具体的，DSP插件接收CPU插件发送的控制命令，根据DSP插件计算的遥测量，以及开入插件发送的数字开入信号校验控制命令，在校验控制命令正确后通过CAN总线发送给开出插件，开出插件控制自身进行继电器出口。
[0066]上述方法中，步骤302、303和304在实现过程中不存在时间的先后顺序。
[0067]综上所述，本实用新型提出了一种集成测控装置，在不改变现有测控装置组成结构的情况下，实现测量控制功能、计算累计电量功能以及PMU功能的一体化，不仅节省安放装置的空间，而且节约了成本。
[0068]这里，所述DSP插件120、CPU插件130、开入插件140在实际应用中，可由位于集成测控装置内的数字信号处理器(DSP)、微处理器(MPU)、中央处理器(CPU)、或可编程门阵列(FPGA)芯片等实现。
[0069]以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种集成测控装置，其特征在于，所述装置包括: 接收交流电流、电压输入信号并将所述电流、电压输入信号转换成小信号发送给DSP插件的交流输入插件； 根据所述小信号计算累计电量和遥测量、以及测量基于全球定位系统GPS的同步相量，并将计算和测量结果发送给CPU插件的数字信号处理DSP插件； 接收并上送遥测量、累计电量、开入量和基于GPS的同步相量，以及接收外部控制命令并转发给开出插件的中央处理器CPU插件； 所述DSP插件和CPU插件均与进行数据传输的HTM总线和控制器局域网CAN总线连接。
2.根据权利要求1所述的集成测控装置，其特征在于，所述DSP插件包括:计算累计电量的第一计量器、测量基于GPS的同步相量的第二计量器、以及计算遥测量的第三计量器。
3.根据权利要求1所述的集成测控装置，其特征在于，所述集成测控装置还包括: 接收外部开入信号的开入插件、提供外部出口信号的开出插件、提供电源的电源插件、展示CPU插件的输出结果的人机接口插件。
4.根据权利要求1、2或3所述集成测控装置，其特征在于，所述CPU插件向DSP插件发送控制命令； 所述DSP插件用于接收来自CPU插件的控制命令，并在校验所述控制命令正确后将所述控制命令发送给开出插件； 所述开出插件接收来自DSP插件的CPU控制命令。
5.根据权利要求3所述的集成测控装置，其特征在于，所述开入插件接收来自外部的电开入信号，并转换成数字开入信号发送给所述CPU插件和DSP插件。
6.根据权利要求2所述的集成测控装置，其特征在于，所述第一计量器、第二计量器、及第三计量器共用输入输出端口。
【文档编号】G05B19/042GK204143202SQ201420623084
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】陈桂友, 周强, 朱何荣, 徐东方, 刘永钢, 李广华, 王自成, 魏明磊, 孙辰军 申请人:南京南瑞继保工程技术有限公司, 国网河北省电力公司