專利名稱：一種具有縱聯(lián)光纖通道收發(fā)功能的過程層設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于智能變電站過程層設(shè)備，涉及一種具有縱聯(lián)光纖通道收發(fā)功能的過程層設(shè)備。
背景技術(shù)：
智能變電站是智能電網(wǎng)中變電站的一個(gè)發(fā)展方向，目前的智能變電站多采用典型的3層結(jié)構(gòu)過程層、間隔層、站控層，如圖1所示，在IEC61850中對(duì)這三層中的設(shè)備功能有明確的定義，其中過程層的設(shè)備主要為合并單元和智能終端，合并單元完成模擬量的采集，智能終端完成開關(guān)量的采集和控制量的執(zhí)行。目前，合并單元和智能終端裝置都是分別組箱，各自獨(dú)立為單功能裝置。在工程實(shí)踐中，這種方式突顯出了很多問題，例如信息共享困難、硬件設(shè)置重復(fù)、裝置發(fā)熱量大、占地面積大、調(diào)試工作量大等，這些問題都制約這智能變電站的發(fā)展。要解決這些問題，就需要有用新的思路來開發(fā)過程層的設(shè)備。傳統(tǒng)變電站中，線路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的光纖通道的收發(fā)功能和本側(cè)數(shù)據(jù)的采集功能都由保護(hù)裝置來實(shí)現(xiàn)，保護(hù)需要把本側(cè)數(shù)據(jù)和對(duì)側(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行同步來實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)，而在智能變電站中，保護(hù)的本側(cè)數(shù)據(jù)的采集功能由合并單元完成，通過過程層網(wǎng)絡(luò)上送給保護(hù)裝置，如果采用傳統(tǒng)變電站的實(shí)現(xiàn)模式來實(shí)現(xiàn)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，光纖通道的收發(fā)功能在保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)，保護(hù)裝置就要具備同步兩側(cè)數(shù)據(jù)的功能，這樣保護(hù)裝置就需要具備精確的對(duì)時(shí)功能，增加相應(yīng)的硬件接口，增加了保護(hù)裝置的實(shí)現(xiàn)難度，增加了不必要的硬件成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有縱聯(lián)光纖通道收發(fā)功能的過程層設(shè)備，以解決現(xiàn)有過程層設(shè)備信息共享難、線路兩側(cè)數(shù)據(jù)的同步實(shí)現(xiàn)難度大的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具有縱聯(lián)光纖通道收發(fā)功能的過程層設(shè)備包括 光纖收發(fā)模塊，用于獲取對(duì)側(cè)模擬量數(shù)據(jù)、開關(guān)量信息、保護(hù)信息及光纖通道配置信
息，該模塊的實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)變電站的光纖收發(fā)模塊的實(shí)現(xiàn)方式相同，可采用專用光纖通道或復(fù)接PDH或SDH系統(tǒng)的數(shù)字接口 ；
合并單元模塊，用于獲取本側(cè)模擬量數(shù)據(jù)和光纖收發(fā)模塊接收到的對(duì)側(cè)模擬量數(shù)據(jù)，并利用對(duì)時(shí)系統(tǒng)把本側(cè)數(shù)據(jù)與對(duì)側(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行同步，實(shí)現(xiàn)SV發(fā)送服務(wù)；
智能終端模塊，用于完成本側(cè)開關(guān)量的采集和控制量的執(zhí)行；
開關(guān)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，用于統(tǒng)一管理光纖收發(fā)模塊接收到的對(duì)側(cè)開關(guān)量信息和智能終端模塊的本側(cè)開關(guān)量信息，供其他相關(guān)模塊使用；
GOOSE收發(fā)模塊，通過IEC61850通訊庫實(shí)現(xiàn)GOOSE接收服務(wù)和GOOSE發(fā)送服務(wù)； 所述合并單元模塊和GOOSE收發(fā)模塊通過網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)層與過程層網(wǎng)絡(luò)相連。本發(fā)明的具有縱聯(lián)光纖通道收發(fā)功能的過程層設(shè)備包括合并單元模塊、光纖收發(fā)模塊、智能終端模塊、開關(guān)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和GOOSE收發(fā)模塊，可實(shí)現(xiàn)一個(gè)間隔的開關(guān)量采集，通過GOOSE上送至過程層網(wǎng)絡(luò)，接收過程層網(wǎng)絡(luò)上的GOOSE命令，實(shí)現(xiàn)一個(gè)間隔的斷路器、刀閘的控制；接收互感器的數(shù)字量信息或模擬量信息，接收光纖通道的數(shù)據(jù)，經(jīng)同步后通過SV采樣值上送至過程層網(wǎng)絡(luò)；把本側(cè)與對(duì)側(cè)開關(guān)量數(shù)據(jù)存至開關(guān)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，在設(shè)備內(nèi)部實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換共享。本發(fā)明的設(shè)備整合了智能終端、合并單元和光纖通道的功能，減少過程層裝置的個(gè)數(shù)，減小就地安裝尺寸，簡(jiǎn)化工程設(shè)計(jì)，且在設(shè)備內(nèi)部實(shí)現(xiàn)本側(cè)與對(duì)側(cè)數(shù)據(jù)的同步，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單可靠。


圖1是現(xiàn)有智能變電站中網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明過程層設(shè)備的工程應(yīng)用示意 圖3是本發(fā)明實(shí)施例的原理示意圖。
具體實(shí)施例方式具有縱聯(lián)光纖通道收發(fā)功能的過程層設(shè)備是在一個(gè)設(shè)備內(nèi)實(shí)現(xiàn)合并單元、智能終端和光纖通道數(shù)據(jù)收發(fā)功能，三個(gè)功能模塊通過內(nèi)部共享內(nèi)存的模式共享數(shù)據(jù)，其結(jié)構(gòu)如圖3所示，該過程層設(shè)備適用于采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的智能變電站。過程層設(shè)備包括有合并單元模塊、光纖收發(fā)模塊、智能終端模塊、開關(guān)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和GOOSE收發(fā)模塊。光纖收發(fā)模塊可獲取本側(cè)模擬量數(shù)據(jù)、開關(guān)量信息、保護(hù)信息及光纖通道配置信息，該模塊的實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)變電站的光纖收發(fā)模塊的實(shí)現(xiàn)方式相同，可采用專用光纖通道或復(fù)接PDH或SDH系統(tǒng)的數(shù)字接口 ；合并單元模塊可獲取本側(cè)模擬量數(shù)據(jù)和光纖收發(fā)模塊接收到的對(duì)側(cè)模擬量數(shù)據(jù)，并利用對(duì)時(shí)系統(tǒng)把本側(cè)數(shù)據(jù)與對(duì)側(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行同步，實(shí)現(xiàn)SV發(fā)送服務(wù)；智能終端模塊用于完成本側(cè)開關(guān)量的采集和控制量的執(zhí)行；開關(guān)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊用于統(tǒng)一管理光纖收發(fā)模塊接收到的對(duì)側(cè)開關(guān)量信息和智能終端模塊的本側(cè)開關(guān)量信息，供其他相關(guān)模塊使用；G00SE收發(fā)模塊通過IEC61850通訊庫實(shí)現(xiàn)GOOSE接收服務(wù)和GOOSE發(fā)送服務(wù)。合并單元模塊和GOOSE收發(fā)模塊通過網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)層與過程層網(wǎng)絡(luò)相連。過程層設(shè)備的合并單元、智能終端和光纖通道功能模塊通過內(nèi)部機(jī)制進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，與過程層網(wǎng)絡(luò)的物理接口唯一。由于過程層設(shè)備為就地安裝，沒有友好的人機(jī)界面，配置定值不便，而保護(hù)裝置在定值設(shè)置方面具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，故光纖通道的相關(guān)設(shè)置項(xiàng)的定值設(shè)置功能在保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)，通過GOOSE報(bào)文下傳給過程層設(shè)備，在裝置還沒有收到下傳的定值前，使用默認(rèn)定值運(yùn)行。過程層設(shè)備在智能變電站中的工程應(yīng)用如圖2所示。裝置整合智能終端、合并單元、光纖通道的功能，可實(shí)現(xiàn)一個(gè)間隔的開關(guān)量采集，通過GOOSE上送至過程層網(wǎng)絡(luò)；接收過程層網(wǎng)絡(luò)上的GOOSE命令，實(shí)現(xiàn)一個(gè)間隔的斷路器、刀閘的控制；接收互感器的數(shù)字量信息或模擬量信息，經(jīng)同步后通過SV上送至過程層網(wǎng)絡(luò)；接收光纖通道的數(shù)據(jù)，經(jīng)同步后通過SV上送至過程層網(wǎng)絡(luò)；把本側(cè)的模擬量數(shù)據(jù)通過光纖通道傳送至對(duì)端。過程層設(shè)備采集電子式互感器的模擬量信息或數(shù)字量信息，與變電站系統(tǒng)授時(shí)設(shè)備同步后，按照IEC61850-9標(biāo)準(zhǔn)，將多路采樣信息打包成SMV以太網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送，供網(wǎng)絡(luò)上其他設(shè)備共享。過程層設(shè)備支持GOOSE收發(fā)服務(wù)，具備線路縱聯(lián)光纖通道接收功能，可通過光纖通道接收線路對(duì)側(cè)的實(shí)時(shí)模擬量數(shù)據(jù)、保護(hù)和位置信息，接收到的模擬量和本側(cè)同步后按照IEC61850-9標(biāo)準(zhǔn)打包發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)，保護(hù)和位置信息通過GOOSE報(bào)文發(fā)送至本側(cè)線路保護(hù)，同時(shí)可以接收其他裝置的GOOSE報(bào)文，實(shí)現(xiàn)對(duì)一次設(shè)備的智能化操作控制。
權(quán)利要求
1.一種具有縱聯(lián)光纖通道收發(fā)功能的過程層設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括 光纖收發(fā)模塊，用于獲取對(duì)側(cè)模擬量數(shù)據(jù)、開關(guān)量信息、保護(hù)信息及光纖通道配置信息，該模塊的實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)變電站的光纖收發(fā)模塊的實(shí)現(xiàn)方式相同，可采用專用光纖通道或復(fù)接PDH或SDH系統(tǒng)的數(shù)字接口 ； 合并單元模塊，用于獲取本側(cè)模擬量數(shù)據(jù)和光纖收發(fā)模塊接收到的對(duì)側(cè)模擬量數(shù)據(jù)，并利用對(duì)時(shí)系統(tǒng)把本側(cè)數(shù)據(jù)與對(duì)側(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行同步，實(shí)現(xiàn)SV發(fā)送服務(wù)； 智能終端模塊，用于完成本側(cè)開關(guān)量的采集和控制量的執(zhí)行； 開關(guān)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，用于統(tǒng)一管理光纖收發(fā)模塊接收到的對(duì)側(cè)開關(guān)量信息和智能終端模塊的本側(cè)開關(guān)量信息，供其他相關(guān)模塊使用； GOOSE收發(fā)模塊，通過IEC61850通訊庫實(shí)現(xiàn)GOOSE接收服務(wù)和GOOSE發(fā)送服務(wù)； 所述合并單元模塊和GOOSE收發(fā)模塊通過網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)層與過程層網(wǎng)絡(luò)相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有縱聯(lián)光纖通道收發(fā)功能的過程層設(shè)備，包括合并單元模塊、光纖收發(fā)模塊、智能終端模塊、開關(guān)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和GOOSE收發(fā)模塊，可實(shí)現(xiàn)一個(gè)間隔的開關(guān)量采集，通過GOOSE上送至過程層網(wǎng)絡(luò)，接收過程層網(wǎng)絡(luò)上的GOOSE命令，實(shí)現(xiàn)一個(gè)間隔的斷路器、刀閘的控制；接收互感器的數(shù)字量信息或模擬量信息，接收光纖通道的數(shù)據(jù)，經(jīng)同步后通過SV采樣值上送至過程層網(wǎng)絡(luò)；把本側(cè)與對(duì)側(cè)開關(guān)量數(shù)據(jù)存至開關(guān)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，在設(shè)備內(nèi)部實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換共享。本發(fā)明的設(shè)備整合了智能終端、合并單元和光纖通道的功能，減少過程層裝置的個(gè)數(shù)，減小就地安裝尺寸，簡(jiǎn)化工程設(shè)計(jì)，且在設(shè)備內(nèi)部實(shí)現(xiàn)本側(cè)與對(duì)側(cè)數(shù)據(jù)的同步，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單可靠。
文檔編號(hào)H04B10/40GK103051056SQ20121049736
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者李保福, 周水斌, 閆志輝, 李洪凱, 王國輝, 鄭拓夫, 李英明 申請(qǐng)人:遼寧省電力有限公司朝陽供電公司, 許繼電氣股份有限公司, 國家電網(wǎng)公司, 許昌許繼軟件技術(shù)有限公司