專利名稱：一種基于iec61850標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域集成式保護(hù)測控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域集成式保護(hù)測控裝置
技術(shù)領(lǐng) 域本實(shí)用新型屬于電子測控領(lǐng)域，涉及一種智能變電站面向間隔的保護(hù)測控裝置， 具體為一種基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的面向由多個(gè)間隔組成區(qū)域的集成式保護(hù)測控裝置。
背景技術(shù)：
目前應(yīng)用于智能變電站的保護(hù)測控裝置主要為面向單間隔的裝置，即一個(gè)保護(hù)測 控裝置只處理一個(gè)間隔的數(shù)據(jù)，只完成一個(gè)間隔的保護(hù)功能或測控功能，一個(gè)智能變電站 系統(tǒng)中需要的保護(hù)測控裝置數(shù)量龐大，造價(jià)成本極高，且資源不能有效利用，造成大量的浪 費(fèi)，同時(shí)整個(gè)設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜必然造成設(shè)備容易損壞且維修困難，維護(hù)經(jīng)營成本較高，而且 要實(shí)現(xiàn)這些裝置的信息共享必須配置較多的價(jià)格昂貴的光交換機(jī)，這些都使智能變電站系 統(tǒng)有極大的復(fù)雜性，建造成本極大，現(xiàn)有技術(shù)的這些問題，給智能變電站領(lǐng)域的發(fā)展帶來了 極大的挑戰(zhàn)。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)帶來的造價(jià)昂貴、設(shè)備難以合理利用的不足，本實(shí)用新型設(shè)計(jì) 了一種基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域集成式保護(hù)測控裝置，利用一個(gè)測控保護(hù)裝置監(jiān)控多個(gè) 間隔，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的高效利用。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)目的采用的技術(shù)方案是，一種基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域集成 式保護(hù)測控裝置，結(jié)構(gòu)中包括接收變電站中間隔上電流電壓信號(hào)以及與智能終端連接的數(shù) 據(jù)接口、中央處理單元、以及配套的電源供給電路，上述的數(shù)據(jù)接口中包括N個(gè)數(shù)據(jù)采樣端 口和N個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送端口，N個(gè)數(shù)據(jù)采樣端口實(shí)時(shí)接收間隔上采集到的電流電壓信號(hào)，發(fā)送到 中央處理單元，中央處理單元處理后借助N個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送端口發(fā)送至智能終端，以上N個(gè)數(shù)據(jù) 采樣端口和N個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送端口定位在一塊電路板內(nèi)，組成過程層以太網(wǎng)通信接口插件，N是 大于等于2小于等于4的正整數(shù)。從間隔上采集到的電流電壓信號(hào)，經(jīng)過過程層以太網(wǎng)通信接口插件中的N個(gè)數(shù)據(jù) 采樣端口進(jìn)入中央處理單元，中央處理單元進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、邏輯處理和判斷后產(chǎn)生的數(shù)據(jù) 交互信號(hào)再經(jīng)過程層以太網(wǎng)通信接口插件中的數(shù)據(jù)收發(fā)接口后進(jìn)入到智能終端執(zhí)行操作 并把信息反饋，采樣數(shù)據(jù)接收接口和數(shù)據(jù)收發(fā)接口與中央處理單元之間的數(shù)據(jù)傳送均需經(jīng) 過邏輯處理電路產(chǎn)生的控制和中斷信號(hào)。本實(shí)用新型的有益效果是，通過增設(shè)具有N個(gè)數(shù)據(jù)采樣端口和N個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送端 口的過程層以太網(wǎng)通信接口插件，利用一個(gè)保護(hù)測控裝置控制多個(gè)間隔上的智能終端，減 少了保護(hù)測控裝置的用量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了裝置的高效利用，省去了光交換機(jī)的使用，降低了成 本，本實(shí)用新型成本低、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、實(shí)用性強(qiáng)。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。


圖1為本實(shí)用新型在變電站系統(tǒng)中的應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中，1-1、1-2……I-N是采樣設(shè)備，2-1、2_2……2_N是數(shù)據(jù)采樣端口，3_1、 3-2……3-N是數(shù)據(jù)發(fā)送端口，4-1、4-2……4-N是智能終端，5是中央處理單元。
具體實(shí)施方式
參看附圖，一種基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域集成式保護(hù)測控裝置，結(jié)構(gòu)中包括接收 變電站中間隔上電流電壓信號(hào)以及與智能終端連接的數(shù)據(jù)接口、中央處理單元5、以及配 套的電源供給電路，上述的數(shù)據(jù)接口中包括N個(gè)數(shù)據(jù)采樣端口 2-1、2-2……2-N和N個(gè)數(shù) 據(jù)發(fā)送端口 3-1、3-2……3-N，N個(gè)數(shù)據(jù)采樣端口 2-1、2-2……2-N實(shí)時(shí)接收采樣設(shè)備1_1、 1-2……I-N采集到的電流電壓信號(hào)，發(fā)送到中央處理單元5，中央處理單元5處理后借助N 個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送端口 3-1、3-2……3-N發(fā)送至智能終端4-1、4-2……4-N，以上N個(gè)數(shù)據(jù)采樣端 口 2-1、2-2……2-N和N個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送端口 3-1、3-2……3-N定位在一塊電路板內(nèi)，組成過程 層以太網(wǎng)通信接口插件，N是大于等于2小于等于4的正整數(shù)。上述的中央處理單元5包括由ARM7處理器、ARM9處理器、DSP處理器及配套通訊 總線組成的三處理器結(jié)構(gòu)，DSP處理器用控制和中斷信號(hào)控制與過程層以太網(wǎng)通信接口插 件之間的通信，ARM7處理器與人機(jī)交互設(shè)備連接，ARM9處理器借助站控層通信接口與監(jiān)控 中心連接。過程層以太網(wǎng)通信接口插件為模組設(shè)計(jì)，其中的數(shù)據(jù)采樣端口 2-1、2_2……2-N和 數(shù)據(jù)發(fā)送端口 3-1、3-2……3-N采用的數(shù)據(jù)接口為光接口或者電接口，接口數(shù)量是4 8個(gè)， DSP采用的芯片型號(hào)是TMS320F2812，ARM7采用的芯片型號(hào)是LPC2138，ARM9采用的芯片型 號(hào)是GWIXP425BDT，以太網(wǎng)監(jiān)控芯片采用的芯片型號(hào)是DM9000，光電收發(fā)器采用的芯片型 號(hào)是 AFBR5803。圖1中是一個(gè)區(qū)域內(nèi)的測控裝置結(jié)構(gòu)連接圖，四個(gè)采樣設(shè)備1-1、1-2……I-N是電 子互感器或者為普通互感器與合并單元結(jié)合形式，智能終端4-1、4-2……4-N負(fù)責(zé)四個(gè)間隔 上設(shè)備的調(diào)控。本實(shí)用新型具體進(jìn)行的實(shí)現(xiàn)功能步驟是，利用電子互感器采集到的數(shù)字電 流電壓信號(hào)發(fā)送出等間隔高頻采樣數(shù)據(jù)，經(jīng)過過程層以太網(wǎng)通信接口插件進(jìn)入中央處理單 元5的DSP處理器，通過DSP模擬的FIR數(shù)字低通濾波器進(jìn)行短數(shù)據(jù)窗算法濾除掉原始信 號(hào)中的高次諧波部分，再采用過零點(diǎn)檢測法和拋物線插值算法使信號(hào)轉(zhuǎn)化為等角度數(shù)據(jù)并 進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、邏輯處理及判斷，通過將DSP資源的合理分配，依次完成8個(gè)接口的數(shù)據(jù)傳 遞、計(jì)算及邏輯處理，信號(hào)由DSP通過控制和中斷信號(hào)借助16位傳輸總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，經(jīng) DSP處理后的信號(hào)借助邏輯處理電路的控制和中斷信號(hào)的控制發(fā)送給過程層以太網(wǎng)通信接 口插件中的數(shù)據(jù)發(fā)送端口，再進(jìn)入到智能終端控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行操作，并把信息反饋回 DSP，中央處理單元5中的ARM9處理器負(fù)責(zé)與站控層通信，將即時(shí)信息傳送給監(jiān)控中心并接 收監(jiān)控中心的指令，ARM7處理器借助RS485接口與人機(jī)交互設(shè)備相連實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，本實(shí) 用新型所述數(shù)據(jù)傳遞均完全符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到變電站的信息共享和間隔間的聯(lián)閉 鎖功能，從而實(shí)現(xiàn)了智能變電站的智能管理和安全監(jiān)控。
權(quán)利要求1.一種基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域集成式保護(hù)測控裝置，結(jié)構(gòu)中包括接收變電站中間 隔上電流電壓信號(hào)以及與智能終端連接的數(shù)據(jù)接口、中央處理單元(5)、以及配套的電源供 給電路，其特征在于所述的數(shù)據(jù)接口中包括N個(gè)數(shù)據(jù)采樣端口(2-1、2-2……2-N)和N個(gè) 數(shù)據(jù)發(fā)送端口(3-1、3-2……3-N)，N個(gè)數(shù)據(jù)采樣端口(2-1、2-2……2-N)實(shí)時(shí)接收采樣設(shè)備 (1-1、1_2……1-N)采集到的電流電壓信號(hào)，發(fā)送到中央處理單元(5)，中央處理單元(5)處 理后借助N個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送端口(3-1、3-2……3-N)發(fā)送至智能終端(4-1、4-2……4-N)，以上 N個(gè)數(shù)據(jù)采樣端口(2-1、2-2……2-N)和N個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送端口(3_1、3_2……3-N)定位在一塊 電路板內(nèi)，組成過程層以太網(wǎng)通信接口插件，N是大于等于2小于等于4的正整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域集成式保護(hù)測控裝置，其特征 在于所述的中央處理單元(5)包括由ARM7處理器、ARM9處理器、DSP處理器及配套通訊 總線組成的三處理器結(jié)構(gòu)，DSP處理器用控制和中斷信號(hào)控制與過程層以太網(wǎng)通信接口插 件之間的通信，ARM7處理器與人機(jī)交互設(shè)備連接，ARM9處理器借助站控層通信接口與監(jiān)控 中心連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域集成式保護(hù)測控裝置，其特征 在于所述的DSP采用的芯片型號(hào)是TMS320F2812。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域集成式保護(hù)測控裝置，其特征 在于所述的ARM7采用的芯片型號(hào)是LPC2138。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域集成式保護(hù)測控裝置，其特征 在于所述的ARM9采用的芯片型號(hào)是GWIXP425BDT。
專利摘要一種基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域集成式保護(hù)測控裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)引起的造價(jià)昂貴、設(shè)備難以高效利用的不足，采用的技術(shù)方案是，結(jié)構(gòu)中包括接收變電站中間隔上電流電壓信號(hào)以及與智能終端連接的數(shù)據(jù)接口、中央處理單元、以及配套的電源供給電路，上述的數(shù)據(jù)接口中包括N個(gè)數(shù)據(jù)采樣端口和N個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送端口，N個(gè)數(shù)據(jù)采樣端口實(shí)時(shí)接收間隔上采集到的電流電壓信號(hào)，發(fā)送到中央處理單元，中央處理單元處理后借助N個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送端口發(fā)送至智能終端，以上N個(gè)數(shù)據(jù)采樣端口和N個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送端口定位在一塊電路板內(nèi)，組成過程層以太網(wǎng)通信接口插件，N是大于等于2小于等于4的正整數(shù)。本實(shí)用新型的有益效果是效率高、成本低、結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用性強(qiáng)。
文檔編號(hào)H02J13/00GK201839090SQ20102055810
公開日2011年5月18日 申請日期2010年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月13日
發(fā)明者劉海濤, 呂燕石, 周彥紅, 孔江濤, 屈國旺, 李玉峰, 王強(qiáng), 王欣, 胡金路, 葛艷蕊, 許志平, 陳洪雨, 陳賀, 靳偉敬 申請人:石家莊科林自動(dòng)化有限公司