傳統變電站中所需要的電氣量都通過電纜直接接入常規互感器的二次側電流、電壓，再通過保護、測控等裝置自身的取樣模組實現對模擬量的取樣的a/d轉換。智慧型變電站則是通過某個裝置專門完成電氣量的取樣和a/d轉換，再通過光纖將取樣的數字量直接傳送給保護、測控裝置。這個專門的裝置就是我們本期要了解的「合併單元」。
1、功能
合併單元（merging unit）的功能主要是將互感器輸出的電壓、電流訊號合併，輸出同步取樣資料，並為互感器提供統一的輸出介面，使不同型別的互感器於不同型別的二次裝置之間能夠互相通訊。
按照功能，合併單元一般可以分為間隔合併單元和母線合併單元。
間隔合併單元用於線路、變壓器和電容器等間隔電氣量的採集，只傳送本間隔的電氣量資料。一般包括三相電壓uabc，三相保護電流iabc、三相測量用電流i、同期電壓ul、零序電壓u0、零序電流i0。對於雙母線接線的間隔，合併單元根據本間隔隔離開關的位置，自動實現電壓切換的功能。
母線合併單元一般採集母線電壓或者同期電壓，在需要電壓並列時，可通過軟體自動實現個母線電壓的並列。
目前智慧型站中合併單元的取樣頻率和輸出頻率統一為4khz，即每工頻週期80個取樣點，這可以保護、測量裝置的需求。對於計量用的合併單元需要專門設計，其取樣和輸出頻率為12.8khz。
2、技術原理
（1）電氣量採集
由互感器輸入合併單元的電氣量可能是模擬量，也可能是數字量。
對於傳統互感器輸出的模擬量，模擬訊號通過電纜輸入合併單元，經過隔離變換、低通濾波後進入cpu進行a/d轉換後，變為數字量輸出至sv介面。
對於電子式互感器輸出地數字量，合併單元有同步和非同步兩種方式。
同步方式：合併單元向個電子式互感器傳送同步脈衝訊號，電子式互感器接收到同步訊號後，對一次電氣量開始採集處理，並將取樣數字量傳送至合併單元。
非同步方式：電子互感器按照自己的取樣頻率進行電氣量採集處理，並將每次的取樣值傳送至合併單元。
（2）狀態量的採集
對於狀態量的採集，合併單元可自身直接採集，也可經goose通訊採集。
自採集方式：狀態量通過硬接點輸入合併單元，通過光電隔離變換，將強電訊號轉化為數字量「0/1」。
goose採集方式：合併單元接受智慧型終端經goose上傳的就地採集到的狀態量（比如刀閘位置），也可以通過goose通訊上傳裝置狀態、告警資訊（比如合併單元裝置告警訊號）。
（3）取樣資料同步問題
由於資料從互感器輸出到合併單元存在延時，且考慮到電磁式互感器和電子式互感器混合接入情況，不同的取樣通道之間的延時也不完全相同。為了保證輸出給保護裝置的取樣資料的同步性，在合併單元獲得原始取樣資料後，需要對其進行重構，也就是我們所說的「重取樣」過程，以保證輸出資料的同步性。這也是智慧型站在驗收過程中必須注意的乙個問題。
常用的有插值法、脈衝同步法等，具體的原理這裡不詳細介紹。
（4）合併單元時鐘同步
合併單元接管了取樣處理工作後，傳統的取樣過程其實就變成了保護、測控裝置與合併單元之間的通訊過程。那麼各個合併單元時鐘同步的精度就直接決定了合併單元取樣值輸出的相位精度。通常主要需要測試的有：
對時精度：合併單元與標準時鐘誤差不大於±1s。
守時精度：合併單元在時鐘丟失10min內，其內部時鐘與絕對時間偏差在4s以內。
（5）電壓並列、切換功能
電壓並列
單母分段、雙母線等主接線形式的母線電壓合併單元都具備電壓並列功能，而無需額外的電壓並列裝置。
母線電壓合併單元通過採集母聯（分段）斷路器位置和母線電壓並列控制命令（i母強制並列到ii母命令/ii母強制並列到i母命令），從而實現電壓並列功能。這一採集過程可以通過硬接點開入，也可以通過goose採集。
電壓切換
當合併單元對應間隔接雙母線時，期間各電壓根據執行方式取i母或ii母電壓。這是需要合併單元完成本間隔的電壓切換功能。
母線電壓合併單元可通過刀閘輔助接點採集隔離開關位置，也可由智慧型終端經goose將隔離開關位置傳送過來。根據s1、s2的位置來切換選擇取i母或ii母電壓。
3、裝置結構
裝置結構如圖所示。應用主要功能模組包括採集、處理、傳送三個部分。
智慧型採集模組，主要負責資料的採集和同步。
主處理模組，主要負責配置檔案管理、採集資料的處理、對時守時功能、電壓切換和並列功能。
輸出模組，主要接受主處理模組的資料，並根據傳送需求對資料進行二次處理，並傳送至埠。
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