宁夏送变电工程公司 宁夏银川 750001
摘要：为提高智能变电站现场继电保护工作的效率，研发组以单片机、A/D转换、Ethereal及IEEE相关标准[1]等原理为基础研发出一种手持式智能变电站报文转发装置（以下简称为转发装置），通过工程的实际应用发现，本成果的测试精度高，测试结果准确，测试方法简单并利于分析，大大的降低了智能变电站各类报文的获取时间。
关键词：MMS报文；GOOSE报文；SMV报文
1引言
从事智能变电站现场调试工作时，为了分析和解决智能变电站智能电子设备出现的故障，提高工作效率和工程调试质量，往往需要获取相关数据报文进行分析。在现场由于模拟量与数字量不能直接实现通信，必须依靠光纤、网线连接待测设备，再利用光电转换器进行数模转换，之后在笔记本电脑中获取并进行分析。因现场环境复杂、试验设备过大或过重，携带不方便，相关的电子文件无法及时保存等原因，影响了报文获取效率，比如为了获取报文，笔记本电脑需长时间要捧在手里，还要携带光电转换器和光纤、U盘等必备工具。再加上因故障点不同需要在现场户内、户外来回奔波走动以及因笔记本电脑长时间待机电池供电不足等问题，给工作人员带来极大不便。因此需要研发一种集光电转换、存储、转发功能整合为一体，携带轻巧方便，电池耐用，并可准确获取报文的装置解决上述问题。
2 项目详细内容
为了解决引言提到的问题，我们根据单片机、A/D转换及Ethereal等原理设计出一种专门用于获取、分析，存储MMS、GOOSE、SMV报文的装置。
2.1 软件设计
220V交流一端经过4007半波整流，另一端经过10欧的电阻后，由10uF电容滤波。4007、4700pF电容、82KΩ电阻，构成高压吸收电路，当开关管13003关断时，吸收线圈上的感应电压，从而防止高压击穿13003。13003为开关管，用来控制原边绕组与电源之间的通、断。当原边绕组不停的通断时，就会在开关变压器中形成变化的磁场，从而在次级绕组中产生感应电压。左端的510KΩ为启动电阻，给开关管提供启动用的基极电流。13003下方的10Ω电阻为电流取样电阻，电流经取样后变成电压(其值为10*I)，这电压经二极管4148后，加至三极管C945的基极上。当取样电压大约大于1.4V，即开关管电流大于0.14A时，三极管C945导通，从而将开关管13003的基极电压拉低，从而集电极电流减小，这样就限制了开关的电流，防止电流过大而烧毁。变压器左下方的绕组(取样绕组)的感应电压经整流二极管4148整流，22uF电容滤波后形成取样电压。为了分析方便，取三极管C945发射极一端为地。那么这取样电压就是负的(-4V左右)，并且输出电压越高时，采样电压越负。取样电压经过6.2V稳压二极管后，加至开关管13003的基极。而下方的1KΩ电阻跟串联的2700pF电容，则是正反馈支路，从取样绕组中取出感应电压，加到开关管的基极上，以维持振荡。
⑶A/D转换模块
本实用新型装置主要是针对智能变电站典型报文获取而设计，因此需要完成A/D转换。本实用新型A/D转换模块原理如图6所示:
由图6可知，单片机片内A/D转换单片机片内A/D转换是利用单片机的内置A/D模块，通过选择不同的模拟量通道进行A/D转换。可以将模拟量直接输入到单片机对应的输入脚，外围电路简单。转换后的数据直接保存在片内寄存器中，数据提取方便。另外，考虑到传输方便，装置扩展了无线传输功能。
3 总结
通过工程是实际效果，该成果的主要特点可以总结如下。
（1）该成果的目的是无需使用多个设备或装置的情况下，可便捷获取智能变电站典型报文，获取的报文能够准确及时，不丢帧。报文需能够正确反映智能电子设备故障原因，获取后的报文可快速存储，快速调取，从而实现快速分析，提高工作效率，为现场排障工作提供方便。
（2）采用实时操作系统FreeRTOS作为成果的主要系统应用平台，操作方便。
（3）考虑到传输方便，装置扩展了无线传输功能。
参考文献：
[1]《电测与仪表》袁安富MMS报文捕获分析的研究与实现[J]2013年第9期
[2]高翔，张沛超.数字化变电站系统结构.电网技术，2006年12月
论文作者:何彦昊
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/15
标签：报文论文; 电压论文; 变电站论文; 绕组论文; 基极论文; 智能论文; 装置论文; 《基层建设》2017年第35期论文;