CN110505259B - 一种智能变电站的数据处理方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能变电站的数据处理方法与装置，同时接收至少SV数据、对侧数据、模拟量数据和FT3格式数据中的两种数据，采用光差通讯模块处理对侧数据，对对侧数据进行数据插值，将插值后的数据按照设定的帧格式组帧；利用对侧数据的标定时间对SV数据进行解帧，并存入数据缓存区，将SV数据进行数据插值，按照设定的帧格式进行组帧；将模拟量数据通过调理电路转换成报文，存入数据缓存区后，按照设定的帧格式进行组帧；采用光纤接收器接收FT3格式数据，并对FT3格式数据进行解码，然后按照设定的帧格式进行组帧。本发明能够同时处理至少两种格式的数据，并对这些数据进行解析、同步和组帧，解决现有技术无法同时处理多种格式数据的问题。

Description

一种智能变电站的数据处理方法与装置
技术领域
本发明属于数据处理技术领域，具体涉及一种智能变电站的数据处理方法与装置。
背景技术
目前，常规变电站的保护测控装置直接通过自身的交流头实现对模拟量数据的采集。在智能变电站中，会配置合并单元用以采集数据。若一次侧配置常规互感器，合并单元则通过采集器与其相连；若一次侧配置电子式互感器，则电子互感器直接传输FT3格式的数据给合并单元，最终合并单元输出IEC 61850-9-2格式的SV数据给保护、测控装置，如图1所示。这样的装置配置方式，使得变电站设备数量显著增加，进而降低了***可靠性。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能变电站的数据处理方法与装置，用于解决现有技术无法同时处理多种格式数据的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出一种智能变电站的数据处理方法，包括以下解决步骤：
1)接收待处理数据，所述待处理数据至少为SV数据、对侧数据、模拟量数据和FT3格式数据中的两种；
2)采用光差通讯模块处理所述对侧数据，对所述对侧数据进行数据插值，将插值后的数据按照设定的帧格式进行组帧；
3)利用对侧数据的标定时间对SV数据进行解帧，并存入数据缓存区，将SV数据进行数据插值，将插值后的数据按照设定的帧格式进行组帧；
4)将模拟量数据通过调理电路转换成报文，存入数据缓存区后将按照设定的帧格式进行组帧；
5)采用光纤接收器接收所述FT3格式数据，并对FT3格式数据进行解码，将解码后的数据按照设定的帧格式进行组帧。
本发明针对常规互感器输出模拟量数据、电子互感器输出FT3格式的数据、其他间隔的采样数据输出9-2格式的SV数据、对侧输出24点的私有规约数据，同时对上述至少两种格式的数据进行解析、同步、组帧等处理后，处理后的数据组帧经过保护/控制逻辑处理模块、录波逻辑处理模块、发送逻辑处理模块等三个模块进行相应保护/测控、录波、输出功能的实现，最后输出到其他相应的保护测控装置、录波和监控***等场合。
进一步，所述对侧数据为24点私有规约数据的对侧数据。
进一步，当所述待处理数据是SV数据和对侧数据时，将SV数据和对侧数据一起进行数据插值，按照设定的帧格式进行组帧。
进一步，步骤5)还包括利用对时信号在解码后数据的帧头打上时标，并进行CRC校验。
进一步，步骤4)还包括测量所述调理电路的频率，根据该频率调整采样间隔，当需要调整采样间隔时，调整采样脉冲，通过ADC控制，对调理电路进行调整。
为解决上述技术问题，本发明还提出一种智能变电站的数据处理装置，包括以下解决方案：
至少包括SV数据输入接口、对侧数据输入接口、模拟量数据输入接口和FT3格式数据输入接口中的两种，还包括数据处理模块和数据输出接口；
其中，数据处理模块用于处理所述对侧数据，对所述对侧数据进行数据插值，将插值后的数据按照设定的帧格式进行组帧；还用于对侧数据的标定时间对SV数据进行解帧，并存入数据缓存区，将SV数据进行数据插值，将插值后的数据按照设定的帧格式进行组帧；还用于将模拟量数据通过调理电路转换成报文，存入数据缓存区后将按照设定的帧格式进行组帧；还用于接收所述FT3格式数据，并对FT3格式数据进行解码，将解码后的数据按照设定的帧格式进行组帧；
所述数据输出接口用于将经过数据处理模块处理后的数据进行输出。
进一步，所述对侧数据为24点私有规约数据的对侧数据。
进一步，当接收的待处理数据是SV数据和对侧数据时，数据处理模块还用于将SV数据和对侧数据一起进行数据插值，按照设定的帧格式进行组帧。
进一步，数据处理模块还用于利用对时信号在解码后数据的帧头打上时标，并进行CRC校验。
进一步，数据处理模块还用于测量所述调理电路的频率，根据该频率调整采样间隔，当需要调整采样间隔时，调整采样脉冲，通过ADC控制，对调理电路进行调整。
附图说明
图1是现有技术中智能变电站中保护测控装置与互感器的连接图；
图2是本发明可接入多格式数据的数据处理装置连接图；
图3是本发明的数据处理装置中数据处理模块的实现流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
实施例一：
本发明的智能变电站的数据处理方法，包括以下步骤：
1)接收待处理数据，待处理数据至少为SV数据、对侧数据、模拟量数据和FT3格式数据中的两种；
2)采用光差通讯模块处理所述对侧数据，对所述对侧数据进行数据插值，将插值后的数据按照设定的帧格式进行组帧；
3)利用对侧数据的标定时间对SV数据进行解帧，并存入数据缓存区，将SV数据进行数据插值，将插值后的数据按照设定的帧格式进行组帧；
4)将模拟量数据通过调理电路转换成报文，存入数据缓存区后将按照设定的帧格式进行组帧；
5)采用光纤接收器接收所述FT3格式数据，并对FT3格式数据进行解码，将解码后的数据按照设定的帧格式进行组帧。
本发明能够至少同时处理其他间隔的采样数据输出9-2格式的SV数据、对侧输出24点的私有规约数据、模拟量数据和FT3格式数据中的两种数据，并且对这些数据进行解析、同步和组帧，解决了现有技术无法同时处理多种格式数据的问题。
本发明能实现模拟量、FT3格式、9-2格式等多种格式数据接入并进行统一的处理，并最终输出适用于保护/测控、录波、监控的多种应用的数据，可用于常规变电站和智能变电站两种场合，可明显减少变电站设备数量，同时降低故障率，提高***可靠性。该装置的使用具有一定的推广应用价值。
为了保证数据传输的准确性和时效性，还包括利用对时信号在解码后数据的帧头打上时标，并进行CRC校验的步骤。为了方便调整采样间隔，通过硬件测频调整采样间隔，当需要调整采样间隔时，调整采样脉冲，通过ADC控制，对调理电路进行调整。
基于上述数据处理方法，本发明还提出了一种智能变电站的数据处理装置，包括接收待处理数据的输入接口，接收待处理数据的输入接口至少包括SV数据输入接口、对侧数据输入接口、模拟量数据输入接口和FT3格式数据输入接口中的两种，还包括数据处理模块，数据输出接口。
其中，数据处理模块用于处理所述对侧数据，对所述对侧数据进行数据插值，将插值后的数据按照设定的帧格式进行组帧；还用于对侧数据的标定时间对SV数据进行解帧，并存入数据缓存区，将SV数据进行数据插值，将插值后的数据按照设定的帧格式进行组帧；还用于将模拟量数据通过调理电路转换成报文，存入数据缓存区后将按照设定的帧格式进行组帧；还用于接收所述FT3格式数据，并对FT3格式数据进行解码，将解码后的数据按照设定的帧格式进行组帧。上述数据输出接口用于将经过数据处理模块处理后的数据进行输出。
上述实施例中所指的数据处理模块，实际上是基于本发明数据处理方法流程的一种计算机解决方案，即数据处理模块即为与方法流程相对应的处理进程，由于对上述方法的介绍已经足够清楚完整，故不再详细描述该数据处理模块。
本发明可接入多格式的数据处理装置可以是保护装置，也可以是测控装置，同时可适用于常规变电站和智能变电站两种变电站类型。常规互感器输出模拟量数据、电子互感器输出FT3格式的数据、其他间隔的采样数据输出9-2格式的SV数据、对侧输出24点的私有规约数据到该装置，装置通过数据处理模块对多格式的数据进行解析、同步、组帧等处理后，再经过保护/控制逻辑处理模块、录波逻辑处理模块、发送逻辑处理模块等三个模块进行相应保护/测控、录波、输出功能的实现，最后输出到其他相应的保护测控装置、录波和监控***等场合。
实施例二：
本发明提出了一种可接入模拟量、FT3和9-2等多格式数据的数据处理装置，该装置可以是保护装置，也可以是测控装置。常规互感器输出模拟量数据、电子互感器输出FT3格式的数据、其他间隔的采样数据输出9-2格式的SV数据、对侧输出24点的私有规约数据到该装置，装置通过数据处理模块对多格式的数据进行同步等处理后，再经过保护(若为保护装置)/控制(若为测控装置)逻辑处理模块、录波逻辑处理模块、发送逻辑处理模块等三个模块实现相应的保护/测控功能、录波功能和发送数据功能的实现，最后输出到其他保护测控装置、录波和监控***的多种场合，如图2所示。
具体的信号处理步骤如下：
1)对侧数据处理步骤：
对侧数据均为24点的私有规约数据。数据到达本侧后，先经过光纤接口，利用光差通讯模块对对侧数据进行初步处理，还原对侧的采样时刻，并将该时刻标定到本侧的SV数据中，进行对齐处理后，统一同本侧的SV数据一起进行数据插值，最后将数据成帧，通过数据接口输出，供保护/控制逻辑处理模块、录波逻辑处理模块、发送逻辑处理模块使用。
2)本侧数据处理步骤：
a)SV输入：
SV数据通过PHY芯片进行处理，利用对侧数据的标定时间对SV报文进行解帧，存入数据缓存区中，软件测频模块根据缓存区中的帧报文内容提取电网频率，对采样间隔进行调整，和对侧的数据一起进行插值，形成处理后的数据帧，通过数据接口输出，供保护/控制逻辑处理模块、录波逻辑处理模块、发送逻辑处理模块使用。
b)模拟量输入：
在常规互感器的模拟量输出的情况下，首先通过调理电路，转换成报文，存入数据缓存区后将数据成帧。同时通过硬件测频调整采样间隔；当需要调整采样间隔时，调整采样脉冲，通过ADC控制，对调理电路进行调整。
c)FT3数据输入：
电子式互感器输出的FT3格式的数据通过光纤接收器输入，同时光纤接收器接收同步秒脉冲；第二步对数据进行FT3解码，解码后利用对时信号在帧头处打上时标，并进行CRC校验；最后数据成帧，通过数据接口输出，供保护/控制逻辑处理模块、录波逻辑处理模块、发送逻辑处理模块使用。
本发明能实现模拟量、FT3格式、9-2格式等多种格式数据接入并进行统一的处理，并最终输出适用于保护/测控、录波、监控的多种应用的数据，可用于常规变电站和智能变电站两种场合，可明显减少变电站设备数量，同时降低故障率，提高***可靠性。该装置的使用具有一定的推广应用价值。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种智能变电站的数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)接收待处理数据，所述待处理数据至少为SV数据、对侧数据、模拟量数据和FT3格式数据中的两种；
2)采用光差通讯模块处理所述对侧数据，对所述对侧数据进行数据插值，将插值后的数据按照设定的帧格式进行组帧；
3)利用对侧数据的标定时间对SV数据进行解帧，并存入数据缓存区，将SV数据进行数据插值，将插值后的数据按照设定的帧格式进行组帧；
4)将模拟量数据通过调理电路转换成报文，存入数据缓存区后将按照设定的帧格式进行组帧；
5)采用光纤接收器接收所述FT3格式数据，并对FT3格式数据进行解码，将解码后的数据按照设定的帧格式进行组帧；
当所述待处理数据是SV数据和对侧数据时，将SV数据和对侧数据一起进行数据插值，按照设定的帧格式进行组帧；
对侧数据到达本侧后，先经过光纤接口，利用光差通讯模块对对侧数据进行初步处理，还原对侧的采样时刻，并将该时刻标定到本侧的SV数据中，进行对齐处理后，统一同本侧的SV数据一起进行数据插值，最后将数据成帧。
2.根据权利要求1所述的智能变电站的数据处理方法，其特征在于，所述对侧数据为24点私有规约数据的对侧数据。
3.根据权利要求1所述的智能变电站的数据处理方法，其特征在于，步骤5)还包括利用对时信号在解码后数据的帧头打上时标，并进行CRC校验。
4.根据权利要求1所述的智能变电站的数据处理方法，其特征在于，步骤4)还包括测量所述调理电路的频率，根据该频率调整采样间隔，当需要调整采样间隔时，调整采样脉冲，通过ADC控制，对调理电路进行调整。
5.一种智能变电站的数据处理装置，其特征在于，至少包括SV数据输入接口、对侧数据输入接口、模拟量数据输入接口和FT3格式数据输入接口中的两种，还包括数据处理模块和数据输出接口；
其中，数据处理模块用于处理所述对侧数据，对所述对侧数据进行数据插值，将插值后的数据按照设定的帧格式进行组帧；还用于对侧数据的标定时间对SV数据进行解帧，并存入数据缓存区，将SV数据进行数据插值，将插值后的数据按照设定的帧格式进行组帧；还用于将模拟量数据通过调理电路转换成报文，存入数据缓存区后将按照设定的帧格式进行组帧；还用于接收所述FT3格式数据，并对FT3格式数据进行解码，将解码后的数据按照设定的帧格式进行组帧；
所述数据输出接口用于将经过数据处理模块处理后的数据进行输出；
当接收的待处理数据是SV数据和对侧数据时，数据处理模块还用于将SV数据和对侧数据一起进行数据插值，按照设定的帧格式进行组帧；
对侧数据到达本侧后，先经过光纤接口，利用光差通讯模块对对侧数据进行初步处理，还原对侧的采样时刻，并将该时刻标定到本侧的SV数据中，进行对齐处理后，统一同本侧的SV数据一起进行数据插值，最后将数据成帧。
6.根据权利要求5所述的智能变电站的数据处理装置，其特征在于，所述对侧数据为24点私有规约数据的对侧数据。
7.根据权利要求5所述的智能变电站的数据处理装置，其特征在于，数据处理模块还用于利用对时信号在解码后数据的帧头打上时标，并进行CRC校验。
8.根据权利要求6所述的智能变电站的数据处理装置，其特征在于，数据处理模块还用于测量所述调理电路的频率，根据该频率调整采样间隔，当需要调整采样间隔时，调整采样脉冲，通过ADC控制，对调理电路进行调整。
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