一种监测换流站3/2接线的电能质量装置的制作方法

本方法涉及电能质监测终端，具体为一种监测换流站3/2接线的电能质量装置。

背景技术：

目前,全国性电网联网工程不断向前推进,现已形成华东、华北、东北、华中、南方互联电力系统等跨省市区的大电力系统。各大电力系统之间互有联系,输送的功率越来越大。内蒙古电网也正健康、高速的发展,随着500kv汗沽ⅰ、ⅱ回投入运行,500kv电网“三横四纵”格局基本形成,东送电力第二通道已经全线贯通。由于电网设备增多、接线复杂,而造成发生事故的概率相对增加。500kv变电站在高压系统中一般担负汇集电能、重新分配负荷、输送功率等多重任务。因此它是高压输电系统中的重要地位非常关键。目前我国500kv变电站电气主接线一般采用双母线四分段带旁路和3/2断路器的接线方式。3/2断路器接线方式的运行优点日渐凸现,所以,现在用3/2接线方式的居多。3/2接线方式的优点为供电可靠性高，每一回路有两台断路器供电,发生母线故障或断路器故障时不会导致出线停电；运行调度灵活，正常运行时两组母线和所有断路器都投入工作,从而形成多环路供电方式；倒闸操作方便。隔离开关一般仅作检修用。检修断路器时,直接操作即可。检修母线时,二次回路不需要切换。因此二次接线复杂。特别是ct配置比较多。在重叠区故障,保护动作繁杂。再者,与双母线相比,运行经验还不够丰富。因此需要对二次接线进行有效的监控。需要采集母线pt电压波形作为电压信号，采集边开关与中间开关的ct电流波形，并根据基尔霍夫电流定律，将采集的电流波形矢量和计算得到线路电流。目前通用的做法是一个dsp插件负责一个回路（即三相电压、三相电流）的电能质量计算，无法宽回路进行电流波形矢量和叠加。

技术实现要素：

1、所要解决的技术问题：

针对上述的问题本发明提出一种监测换流站3/2接线的电能质量装置，不仅能够同时采集母线pt三相电压、边开关ct三相电流、中间开关ct三相电流共9个通道的原始信号，而且可以宽回路进行电流波形矢量和叠加。

2、技术方案：

一种监测换流站3/2接线的电流质量装置，其特征在于：包括三个采集板，fpga芯片、dsp芯片；所述第一采集板采集换流站3/2接线母线的三相电压，第二采集板采集边开关ct三相电流，第三采集表采集中间开关ct三相电流；所述三个采集板将采集的ad数据传输入fpga芯片进行汇总，再将汇总后的数据传输入dsp进行电流波形矢量和叠加。

进一步地，所述dsp为omap138芯片。

3、有益效果：

通过采样板采集ad数据，经fpga汇总至dsp集中处理，该情况下，两个通道的电流叠加就可以按波形矢量叠加的方式进行叠加，以达到监测线路的电流矢量叠加。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为500kv变电站3/2接线方式。

具体实施方式

如图2所示为500kv变电站3/2接线方式，如果要进行对线路3的电能质量监测，需要采集母线pt电压波形作为电压信号，采集5032和5033开关的ct电流波形，并根据基尔霍夫电流定律，将采集的电流波形矢量和计算得到线路电流。也就是说，要监测线路2电能质量数据，需满足同时采集母线三相电压、5032开关ct三相电流、5033开关ct三相电流共9个通道的原始信号。本方法通过采集板将母线三相电压、5032开关ct三相电流信号、5033开关ct三相电流信号传输至fpga芯片进行汇总，如图1，再将汇总后的数据传输入dsp进行电流波形矢量和叠加。

其中，fpga采集控制模块负责对采样模块的配置初始化，采样信号同步及其接收，并且汇集各采样板卡的采样数据为采样序列集，并且以中断方式通知dsp取采样数据。

数据计算功能由dsp计算模块完成。由fpga采样控制模块以中断方式通知后，从upp接口取出采集数据序列集数据。实现电能质量指标计算，包括：

（1）基本测量数据，包括电网频率，三相电压、电流有效值，三相及总的有功、无功功率、功率因数。

（2）电能质量基本数据，包括三相基波电压、电流有效值，三相基波有功/无功功率、相移功率因数、相位；正序/负序/零序电压分量、正序/负序/零序电流分量、三相电压不平衡度、三相电流不平衡度；谐波（2~50次）。包括电压、电流的总谐波畸变率、电压奇次/偶次谐波畸变率、各次谐波含有率、幅值、相位；各次谐波有功/无功功率等。

（3）电能质量高级数据，间谐波，包括0.5次~49.5次的谐波含有率、幅值；闪变，包括短时闪变pst、长时闪变plt；电压暂升、暂降、短时中断；电压波动，包括电压波动幅度、电压波动频度。

以上指标中，频率计算是其他后续指标计算的基础。传统模拟采样输入的电能质量终端常通过硬件电路滤波后过零点统计的方法进行频率计算与跟踪采样。对于数字采样信号输入的情况，本文电能质量终端采用全相位比值校正法，同时计算频率和谐波分量。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本技术的权利要求保护范围所界定的为准。

技术特征：

技术总结
本方法具体涉及一种监测换流站3/2接线的电能质量装置，包括三个采集板，FPGA芯片、DSP芯片；所述第一采集板采集换流站3/2接线母线的三相电压，第二采集板采集边开关CT三相电流，第三采集表采集中间开关CT三相电流；所述三个采集板将采集的AD数据传输入FPGA芯片进行汇总，再将汇总后的数据传输入DSP进行电流波形矢量和叠加。本发明不仅能够同时采集母线PT三相电压、边开关CT三相电流、中间开关CT三相电流共9个通道的原始信号，而且可以宽回路进行电流波形矢量和叠加。

技术研发人员：陈列新;陈昌友
受保护的技术使用者：南京易司拓电力科技股份有限公司
技术研发日：2018.02.05
技术公布日：2019.08.13