申请/专利权人：国网宁夏电力有限公司电力科学研究院;西安交通大学;国网宁夏电力有限公司

申请日：2021-08-17

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN113659718B

主分类号：H02J13/00

分类号：H02J13/00;H02H1/00;H04B3/54

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2021.12.03#实质审查的生效;2021.11.16#公开

摘要：本发明提供用于传输高压输电线保护开关信号的载波通讯系统，属于电网检测技术领域。包括：测控单元、供电管理单元、550kV电容分压器和通讯后台服务器，所述550kV电容分压器包括第一载波调制解调模组、第一高频变压器、第二载波调制解调模组、第二高频变压器、高压电容C1、高压电容C2、CVT取能电路单元和母线；第一高频变压器连接高压输电线的对地550kV平台，第一高频变压器、C1、C2、第二高频变压器顺次通过母线串联；第一高频变压器连接第一载波调制解调模组；测控单元与高压输电线的保护开关相连接；第二高频变压器连接第二载波调制解调模组；通讯后台服务器与第二载波调制解调模组连接。本发明还提供用于传输高压输电线保护开关信号的载波通讯方法。

主权项：1.一种用于传输高压输电线保护开关信号的载波通讯系统，其特征在于，包括：测控单元、供电管理单元、550kV电容分压器和通讯后台服务器，所述550kV电容分压器包括第一载波调制解调模组、第一高频变压器、第二载波调制解调模组、第二高频变压器、高压电容C1、高压电容C2、CVT取能电路单元和母线；所述第一高频变压器的原边第一接线端连接高压输电线的对地550kV平台，所述第一高频变压器的原边第二接线端、所述高压电容C1、所述高压电容C2、所述第二高频变压器的原边第一接线端顺次通过所述母线串联，所述第二高频变压器的原边第二接线端接地；所述第一高频变压器的副边连接所述第一载波调制解调模组；所述测控单元的信号输入端与所述高压输电线的保护开关相连接，所述测控单元的信号输出端与所述第一载波调制解调模组之间为通讯光纤连接；所述CVT取能电路单元的输入端与所述高压电容C1并联，所述CVT取能电路单元的输出端连接所述供电管理单元的输入端；所述供电管理单元的输出端连接所述测控单元、以及所述第一载波调制解调模组；所述第二高频变压器的副边连接所述第二载波调制解调模组；所述通讯后台服务器与所述第二载波调制解调模组之间为通讯光纤连接；所述第二载波调制解调模组连接外部供电电源；所述测控单元用于获取所述保护开关所在线路的电流信号，根据所述电流信号输出对应的保护开关运行状态信号给所述第一载波调制解调模组；所述第一载波调制解调模组用于将所述保护开关运行状态信号调制成载有所述保护开关运行状态信号的高频载波，所述第一高频变压器用于将所述载有所述保护开关运行状态信号的高频载波耦合到所述母线；所述母线用于传输所述载有所述保护开关运行状态信号的高频载波；所述第二高频变压器用于将所述载有所述保护开关运行状态信号的高频载波从所述母线耦合到所述第二载波调制解调模组；所述第二载波调制解调模组用于从所述载有所述保护开关运行状态信号的高频载波中解调出所述保护开关运行状态信号；所述第二载波调制解调模组还用于通过所述通讯光纤将所述保护开关运行状态信号发送至所述通讯后台服务器；所述CVT取能电路单元用于从所述母线获取电力能源作为所述载波通讯系统的供电能源；所述供电管理单元用于管理所述CVT取能电路单元获取的所述电力能源，所述供电管理单元用于为所述测控单元、以及第一载波调制解调模组供电；所述测控单元包括电流互感器和AD转换电路，所述电流互感器与所述保护开关串联，所述AD转换电路的信号输入端连接所述电流互感器，所述AD转换电路的信号输出端通过所述通讯光纤连接到所述第一载波调制解调模组；所述测控单元中所述电流互感器的数目与监测线路数目相同；所述AD转换电路的信号输入端输入的是所述电流互感器获取的模拟信号，经所述AD转换电路转化为数字信号形式的所述保护开关运行状态信号；所述供电管理单元为UPS电源装置，所述UPS电源装置的输入端连接所述CVT取能电路单元的输出端，所述UPS电源装置的输出端连接所述测控单元、以及所述第一载波调制解调模组；所述第一载波调制解调模组包括光纤信号收发器、主控制器、载波收发单元和载波自适应增益电路；所述载波自适应增益电路连接在所述第一高频变压器的副边与所述载波收发单元之间，用于控制输入输出的载波保持幅值恒定；所述载波自适应增益电路包括增益控制电路和带通滤波器电路；所述增益控制电路、所述第一高频变压器的副边、以及所述载波收发单元相连接形成第一回路，所述带通滤波器电路、所述第一高频变压器的副边、以及所述载波收发单元相连接形成第二回路；所述主控制器通过串行通讯接口分别与所述光纤信号收发器、所述载波收发单元连接；所述供电管理单元的输出端与所述主控制器、所述载波收发单元、所述载波自适应增益电路、所述光纤信号收发器相连接；所述第二载波调制解调模组的结构组成与所述第一载波调制解调模组相同。

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