电力变压器综合智能组件制造技术

本发明专利技术公开了一种电力变压器综合智能组件，其包括主变压器高压侧遥测、遥信、同步相量、故障录波功能；中压侧遥测、遥信、同步相量、故障录波功能；低压侧遥测、遥信、同步相量、故障录波功能；主变压器本体的遥测、遥测和状态监测功能。本发明专利技术变压器综合智能组件通过采用上述方案实现变压器自我状态感知与基于自检测信息的运行状态智能评估和智能控制，使得运行管理人员准确了解设备状态信息并根据其状态安排设备的运行和检修，能够有力的保证电力变压器自身的安全运行和电网的安全运行，降低设备的维护费用，这对电网的运行和实现对变压器设备的精益化管理都具有非常重要的意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力变压器综合智能组件，特别是涉及一种实现了功能高度融合 的电力变压器综合智能组件，属于变电站自动化领域。
技术介绍
电力变压器，特别是超高压的大型电力变压器是变电站中价值昂贵的设备，也是 十分重要的设备，尤其是在枢纽变电站，更是站内的关键设备。电力变压器故障率相对较 高，发生故障后影响较大，随着国内智能电网和智能变电站建设的逐步推进，实现变压器设 备的状态可视化、控制网络化和自动化需求非常急迫。同时国内数字化变电站和变压器在 线监测等的实施也为变压器智能组件的实现创造了条件，具体包括以下内容。一、电子式互感器和网络通信技术的发展为综合智能组件的测量和控制信息的数 字化和网络化创造了条件。数字化变电站建设对网络通信提出了更高的要求，尤其是测控 装置下放就地后连带的通信装置也将下放，其抗干扰和网络通信的实时性都在数字化变电 站的试点中得到验证。二、基于数字接口的智能设备的技术基础与传统的二次智能设备相比，基于数字接口的智能设备其基本的工作原理相同，所不 同的是数据源，数据量，数据同步。数据源来自站内的以太网网络数据，由于其高速采样， 因而其数据流量巨大，需要从中筛选，另外如从多侧来的数据还需要做同步处理。合并单 元、智能操作箱、数字接口的保护与测控等设备的研制和推广过程中有了充分实践，为综合 智能组件功能的融合创造了条件。三、IEC61850标准的实施基础IEC61850标准为数字化变电站内以及变电站与调度之间的信息传输制定了统一的规 范和机制。变压器综合智能组件与合并单元、本体智能操作箱之间的通信以及智能组件与 站控层之间的通信都是基于IEC81850标准的。四、变压器在线监测技术的应用国内在变压器状态参量的检测方面也取得了一定的成果，有一部分已进入实用，如油 色谱、局部放电、超声定位、容性设备在线监测等。这些技术的应用是变压器综合智能组件 综合应用变压器自身状态信息对自身状态判断的前提。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种变压器综合智能组件，其包括主变压器 高压侧遥测、遥信、同步相量、故障录波功能冲压侧遥测、遥信、同步相量、故障录波功能； 低压侧遥测、遥信、同步相量、故障录波功能；主变压器本体的遥信、遥测和状态监测功能， 实现了功能高度融合。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是一种电力变压器综合智能组件， 其包括高压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件，用于处理高精度对时功能、测控功能、同步相量测量功能、故障录波功能和以太网通信功能；高压侧数字化信息采 集模件，用于负责接收来自合并单元的IEC61850-9-2交流采样数据、处理IEEE1588对时 和收发GOOSE信息，并通过FPGA硬件平台实现与高压侧测控、计量、故障录波、动态向量监 测综合功能模件之间的通信；中压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件； 中压侧数字化信息采集模件；低压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件； 低压侧数字化信息采集模件；内部信息管理模件，用于完成与高压侧测控、计量、故障录波、 动态向量监测综合功能模件、中压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件、低 压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件、人机接口模件以及主变压器本体 信息采集和应用模件之间的信息交互，是变压器综合智能组件的信息枢纽中心；主变压器 本体信息采集和应用模件，用于完成与主变压器本体智能操作箱之间的信息通信，实现与 在线监测智能终端之间的信息采集，完成状态诊断功能的实现以及与变压器本体信息的 IEC61850数据信息建模和站控层的信息交互；人机接口模件，由键盘输入、液晶显示和相 关电路组成，以完成输入输出功能；电源模件，其输入220V交流或直流电源，输出5V和24V 直流电源供给其它模件；其中，所述中压侧数字化信息采集模件、低压侧数字化信息采集模 件与所述高压侧数字化信息采集模件功能相同，分别对应中压侧与低压侧间隔；所述中压 侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件、低压侧测控、计量、故障录波、动态向 量监测综合功能模件与所述高压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件功能 相同，分别对应中压侧与低压侧间隔。所述的电力变压器综合智能组件的高压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综 合功能模件采用32位MPC8313处理器。所述的电力变压器综合智能组件的主变压器本体信息采集和应用模件具备4个 以太网接口、4个串口和2个CAN网接口。所述的电力变压器综合智能组件的内部信息管理模件通过以太网实现与所述高 压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件、所述中压侧测控、计量、故障录波、 动态向量监测综合功能模件、所述低压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模 件以及所述人机接口模件的信息相互。所述的电力变压器综合智能组件的内部信息管理模件通过双口 RAM方式与所述 主变压器本体信息采集和应用模件。所述的电力变压器综合智能组件的高压侧数字化信息采集模件与所述高压侧测 控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件之间，所述中压侧数字化信息采集模件与 所述中压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件之间，所述低压侧数字化信 息采集模件与所述低压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件之间通过内部 高速串行总线SPI进行通信。本专利技术的优点是，本专利技术所涉及的电力变压器的综合智能组件是应用现代各种传 感器，实现变压器自我状态感知与基于自检测信息的运行状态智能评估和智能控制，能够 实现变压器的状态参量数字化、控制网络化和状态可视化，能够实现变压器在突发异常情 况下的自我保护和故障隔离，能够与调度系统、检修管理系统进行有效的信息互动，使得运 行管理人员准确了解设备状态信息并根据其状态安排设备的运行和检修，能够有力的保证 电力变压器自身的安全运行和电网的安全运行，降低设备的维护费用，这对电网的运行和5实现对变压器设备的精益化管理都具有非常重要的意义。 附图说明图1为本专利技术电力变压器综合智能组件的整体结构图2为本专利技术电力变压器综合智能组件的硬件组成及互联关系原理图； 图3为本专利技术电力变压器综合智能组件的内部信息流向示意图。附图符号说明CPUSl—高压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件； DACl——高压侧数字化信息采集模件；CPUS2——中压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件； DAC2——中压侧数字化信息采集模件；CPUS3——低压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件；DAC3——低压侧数字化信息采集模件；NET6——内部信息管理模件；匪I——人机接口模件；CPU4E——主变压器本体信息采集和应用模件；PWR——电源模件；SPI接口——内部高速串行总线。附图标记说明101——高压侧过程层；102——中压侧过程层；103——低压侧过程层；104——站控层。具体实施例方式为进一步揭示本专利技术的技术方案，兹结合附图详细说明本专利技术的实施方式。图1为本专利技术电力变压器综合智能组件的整体结构图；图2为本专利技术电力变压器 综合智能组件的硬件组成及互联关系原理图；图3为本专利技术电力变压器综合智能组件的内 部信息流向示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力变压器综合智能组件，其特征在于，包括：高压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件（２０１），用于处理高精度对时功能、测控功能、同步相量测量功能、故障录波功能和以太网通信功能；高压侧数字化信息采集模件（２０２），用于负责接收来自合并单元的ＩＥＣ６１８５０－９－２交流采样数据、处理ＩＥＥＥ１５８８对时和收发ＧＯＯＳＥ信息，并通过ＦＰＧＡ硬件平台实现与高压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件（２０１）之间的通信；中压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件（２０３）；中压侧数字化信息采集模件（２０４）；低压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件（２０５）低压侧数字化信息采集模件（２０６）；内部信息管理模件（２０９），用于完成与高压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件（２０１）、中压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件（２０３）、低压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件（２０５）、人机接口模件（２１０）以及主变压器本体信息采集和应用模件（２１１）之间的信息交互；主变压器本体信息采集和应用模件（２１１），用于实现与主变压器本体智能操作箱之间的信息通信，实现与在线监测智能终端之间的信息采集，实现主变压器本体的状态诊断功能，实现主变压器本体信息的ＩＥＣ６１８５０数据信息建模以及与站控层（１０４）的信息交互；人机接口模件（２１０），由键盘输入、液晶显示和相关电路组成，以完成输入输出功能；电源模件（２０８），其输入２２０Ｖ交流或直流电源，输出５Ｖ和２４Ｖ直流电源供给其它模件；其中，所述中压侧数字化信息采集模件（２０４）、低压侧数字化信息采集模件（２０６）与所述高压侧数字化信息采集模件（２０２）功能相同，分别对应中压侧与低压侧间隔；所述中压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件（２０３）、低压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件（２０５）与所述高压侧测控、计量、故障录波、动态向量监测综合功能模件（２０１）功能相同，分别对应中压侧与低压侧间隔。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，徐石明，倪益民，周斌，谭永，戴欣欣，赵东坡，樊陈，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]