專利名稱：一種電力故障動態(tài)記錄裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種故障動態(tài)記錄裝置，尤其涉及一種以基于IEC61850通訊 標準的數字分布嵌入式智能電力故障動態(tài)記錄裝置。
背景技術：
為適應電力系統大規(guī)模聯網，進一步加強電力系統調度中心對電力系統的故 障分析能力和事故后系統快速恢復，重要的變電站和發(fā)電廠均要求安裝故障動態(tài)記 錄裝置，并逐步推廣到所有變電站和發(fā)電廠，構建統一的電力系統故障信息系統， 并通過調度中心主站實現對電力系統動態(tài)過程和故障過程的監(jiān)測和分析。同時，為 滿足數字變電站建設的需要，要求對過程層設備進行監(jiān)視和記錄，故障記錄裝置的 對外接口應滿足IEC61850的要求，所以研制符合IEC61850要求的故障記錄裝置已 是當務之急。由故障動態(tài)記錄裝置和繼電保護裝置組成的故障信息系統，是為故障 處理服務的，它是電力系統事故快速恢復和事故分析的重要裝備和保障。
目前故障動態(tài)記錄技術還停留在圍繞工控機展開的階段，未有符合IEC61850 標準，也未有以無啟動元件長錄波技術實現的故障動態(tài)記錄系統。隨著目前對數字 式CT/PT的研究而產生的分布式數據采集技術得到了廣泛應用，同時變電站綜合同 步方案也漸趨成熟。所以，基于IEC61850技術對分布式數據采集系統進行監(jiān)視和 記錄是數字式變電站建設的需要，也是目前亟待解決的問題。
發(fā)明內容
本實用新型的目的在于解決上述問題，提供了一種電力故障動態(tài)記錄裝置， 滿足IEC61850通訊標準的數字化變電站建設要求，為電力系統正常運行和故障處 理服務。
本實用新型的技術方案為本實用新型揭示了一種電力故障動態(tài)記錄裝置，
包括 至少一個智能采集單元，進行模擬量和開關量的數據采集； 至少一個數據處理單元，通過數據傳輸總線與該些智能采集單元連接，對采
集到的數據進行存儲和處理；
嵌入式管理機，通過網絡接口與該些數據處理單元連接，內設調度單元。 上述的電力故障動態(tài)記錄裝置，其中，該些智能采集單元是分布式結構，相
互之間以光纖連接。
上述的電力故障動態(tài)記錄裝置，其中，該些智能采集單元可以通過數字式電
壓互感器/電流互感器無縫連接進行通訊。
上述的電力故障動態(tài)記錄裝置，其中，該些智能采集單元是集中式結構。 上述的電力故障動態(tài)記錄裝置，其中，該數據傳輸總線是串行總線，該網絡
接口是以太網。
上述的電力故障動態(tài)記錄裝置，其中，該動態(tài)記錄裝置的管理機采用嵌入式 硬件形式，該動態(tài)記錄裝置還包括與該嵌入式管理機連接的顯示設備和打印設備。
本實用新型對比現有技術有如下的有益效果本實用新型采用分布式結構的 智能采集單元，同時嵌入式管理機與其中的調度單元的數據通訊采用IEC61850標 準，使得電子故障動態(tài)記錄裝置在滿足IEC61850通訊標準的數字化變電站建設要 求的同時滿足智能采集單元的分布式嵌入式結構，為電力系統正常運行和故障處理 服務。


圖1是本實用新型的電力故障動態(tài)記錄裝置的較佳實施例的框圖。
具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的描述。 請參見圖l，電力故障裝置包括6個智能采集單元(IAU) 11 16、 2個數 據處理單元(DPU) 21 22、嵌入式管理機(EMU) 40、顯示設備60和打印設 備70。嵌入式管理機40通過以太網80與數據處理單元21、 22連接，進行人機 對話，內設調度單元50，調度單元完成故障動態(tài)記錄裝置的人機對話、數據的處 理和存jt、和各智能采集單元11 16交換數據、與上級部門通信等功能。其中智
能采集單元11 16和數據處理單元21 22之間以串行總線30相連。應理解， 串行總線30也可以是其他的數據傳輸總線，以太網80也可以是其他形式的網 絡接口。智能采集單元和數據處理單元的數目也僅為示例，并不限制本實用新 型的保護范圍。
本實用新型有別于傳統技術的創(chuàng)新之處在于數據處理單元21 22與嵌入 式管理機40之間以及嵌入式管理機40與其中的調度單元采用基于IEC61850 的通訊標準。智能采集單元11 16是分布式結構，相互之間以光纖連接。智 能采集單元11 16可以與符合國際標準的數字式PT (Phase voltage Transformers,電壓互感器)/CT (Current Transformers,電流互感器)無 縫連接。智能采集單元11 16之間采用同步采集同步傳輸的方式。應理解， 智能采集單元也可以是集中式結構。
智能采集單元11 16進行模擬量和開關量的數據采集，例如每個智能采 集單元設置多路模擬量和多路開關量，通過配置可以滿足不同規(guī)模的錄波需 要。數據處理單元21 22負責對智能采集單元11 16所采集到的數據的存儲 和處理。智能采集單元11 16以及數據處理單元21 22完成了錄波器"黑匣 子"的功能?？梢栽诂F場連接一個顯示設備以進行現場故障監(jiān)視，也可以通過 以太網80直接與調度單元50通信。可以在嵌入式管理機40的一端利用顯示 設備60和打印設備70對故障進行顯示和打印操作。
電力故障動態(tài)記錄裝置的數據記錄方式有電力系統故障、發(fā)生大擾動時 的暫態(tài)數據記錄功能；發(fā)電機組和電網正常運行時的穩(wěn)態(tài)數據記錄功能；無啟 動元件長錄波功能。暫態(tài)數據記錄有多種啟動方式供選擇，并且提供默認啟動 值和模板式的整定界面，保證電力系統故障時裝置能正確啟動。無啟動元件長 錄波功能是在不影響傳統的啟動式錄波基礎上，通過增加的數據處理單元(例 如數據處理單元22)將采樣率設為lKHz，這一功能尤其對啟動元件不易整定 或電力系統不明原因故障時的數據記錄起到很好的補充作用，對大面積長時間 故障的全過程的記錄和分析更有意義。
電力故障動態(tài)記錄裝置中配備例如是電子盤、CF卡等的存儲卡(未圖示) 和硬盤(未圖示)，其中存儲卡存儲以暫態(tài)數據記錄方式記錄的數據，數據處 理單元其中之一 (例如數據處理單元22)和硬盤存儲以無啟動元件長錄波方式
記錄的數據，嵌入式管理機40通過以太網80獲取并存儲以暫態(tài)數據記錄方式 和穩(wěn)態(tài)數據記錄方式記錄的數據。這樣的多重化冗余存儲保證了數據記錄的可 靠性。
本實用新型的電力故障動態(tài)記錄裝置基于IEC61850的通信體系架構，采 用基于FPGA、 DSP技術的嵌入式硬件系統，取消風扇等機械旋轉部件，提高了 硬件系統的可靠性，確?？煽繙y量和記錄。整體采用模塊化部件和一體化結構 的設計。本實用新型通過基于GPS和原子鐘技術的變電站同步授時綜合方案實 現了數據采集和傳輸的同步。裝置采用網絡化分布式數據采集，使用嵌入式通 信模塊和嵌入式實時多任務軟件架構設計，同時引入無啟動元件實現長錄波的 功能。
上述實施例是提供給本領域普通技術人員來實現或使用本實用新型的，本領 域普通技術人員可在不脫離本實用新型的發(fā)明思想的情況下，對上述實施例做出種 種修改或變化，因而本實用新型的保護范圍并不被上述實施例所限，而應該是符合 權利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權利要求1、一種電力故障動態(tài)記錄裝置，其特征在于，包括至少一個智能采集單元，進行模擬量和開關量的數據采集；至少一個數據處理單元，通過數據傳輸總線與該些智能采集單元連接，對采集到的數據進行存儲和處理；嵌入式管理機，通過網絡接口與該些數據處理單元連接，內設調度單元。
2、 根據權利要求l所述的電力故障動態(tài)記錄裝置，其特征在于，該些智能采 集單元是分布式結構，相互之間以光纖連接。
3、 根據權利要求2所述的電力故障動態(tài)記錄裝置，其特征在于，該些智能采 集單元可以通過數字式電壓互感器/電流互感器無縫連接進行通訊。
4、 根據權利要求l所述的電力故障動態(tài)記錄裝置，其特征在于，該些智能采 集單元是集中式結構。
5、 根據權利要求l所述的電力故障動態(tài)記錄裝置，其特征在于，該數據傳輸 總線是串行總線，該網絡接口是以太網。
6、 根據權利要求l所述的電力故障動態(tài)記錄裝置，其特征在于，該動態(tài)記錄 裝置的管理機采用嵌入式硬件形式，該動態(tài)記錄裝置還包括與該嵌入式管理機連 接的顯示設備和打印設備。
專利摘要本實用新型公開了一種電力故障動態(tài)記錄裝置，滿足IEC61850通訊標準的數字化變電站建設要求，為電力系統正常運行和故障處理服務。其技術方案為該電力故障動態(tài)記錄裝置包括至少一個智能采集單元，進行模擬量和開關量的數據采集；至少一個數據處理單元，通過數據傳輸總線與該些智能采集單元連接，對采集到的數據進行存儲和處理；嵌入式管理機，通過網絡接口與數據處理單元連接，內設調度單元，通過調度單元完成故障動態(tài)記錄裝置的人機對話、數據的處理和存貯、和該些智能采集單元交換數據，該調度單元多任務控制處理錄波、故障自動分析、參數修改、通信；其中該嵌入式管理機與調度部門的通訊方式采用IEC61850通訊標準。本實用新型應用于電力系統。
文檔編號G08C23/06GK201191450SQ20072019944
公開日2009年2月4日 申請日期2007年12月19日 優(yōu)先權日2007年12月19日
發(fā)明者岑宗浩, 煒 朱, 宏 胡, 郭佳田, 韓學軍, 捷 黃 申請人:華東電網有限公司;上海涌能電力科技發(fā)展有限公司