專利名稱：應(yīng)用智能變電站的站域拓?fù)湮宸罍y控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種應(yīng)用智能變電站的站域拓?fù)湮宸罍y控裝置。
背景技術(shù)：
智能變電站以一次設(shè)備智能化、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化、通信平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢，基于 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)包括站控層、間隔層和過程層，三層設(shè)備之間通過兩層網(wǎng)絡(luò)連接采用以太網(wǎng)通信?！拔宸馈遍]鎖裝置是電力系統(tǒng)對發(fā)電廠、變電站輸配電過程中防止發(fā)生倒閘誤操作的一種控制設(shè)備?！拔宸馈遍]鎖裝置能有效的防止誤分合開關(guān)、帶負(fù)荷拉合隔離開關(guān)、帶地刀合隔離開關(guān)、帶電和地刀以及誤入帶電間隔，有效提高整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)備操作安全性。目前電力系統(tǒng)中廣泛使用微機(jī)五防裝置，但是目前的微機(jī)五防裝置大都是通過維護(hù)人員直接定義設(shè)備間的操作閉鎖關(guān)系，即通過人工編寫五防規(guī)則邏輯，在全站五防系統(tǒng)中，由于設(shè)備數(shù)量大變動(dòng)性也頻繁，五防規(guī)則編寫非常復(fù)雜，從數(shù)學(xué)上講出錯(cuò)的概率始終存在。經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻(xiàn)號(hào)CN101917062A，
公開日
2010-12-15，公開了一種拓?fù)湮宸姥b置，該技術(shù)包括拓?fù)湮宸酪?guī)則庫，用于保存結(jié)合電氣島狀態(tài)的五防規(guī)則；拓?fù)浞治瞿K，用于接受建立拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的請求構(gòu)建系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并接受所述防誤判斷模塊的請求對系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)浞治龅玫较到y(tǒng)的電氣島狀態(tài)；防誤判斷模塊，用于根據(jù)所述拓?fù)湮宸酪?guī)則庫的五防規(guī)則對設(shè)備的操作進(jìn)行防誤判斷，當(dāng)需要電氣島狀態(tài)時(shí)向所述拓?fù)浞治瞿K發(fā)送拓?fù)浞治稣埱?。但是該現(xiàn)有技術(shù)并沒有實(shí)現(xiàn)根據(jù)實(shí)時(shí)信息完成閉鎖控制的實(shí)時(shí)拓?fù)湮宸?，此方法在可靠性和?shí)時(shí)性有些欠缺。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種應(yīng)用智能變電站的站域拓?fù)湮宸罍y控裝置，基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)通信符合智能變電站“三層兩網(wǎng)，，結(jié)構(gòu)，采用網(wǎng)絡(luò)化采集，集公共測控和站域拓?fù)湮宸赖裙δ転橐惑w，通過提取SCD文件中包含的一次設(shè)備物理連接關(guān)系形成靜態(tài)的拓?fù)淠Ｐ?，并在此基礎(chǔ)上采集設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)管理和閉鎖網(wǎng)絡(luò)上的各種開關(guān)控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的拓?fù)浞勒`系統(tǒng)，同時(shí)裝置支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)，通過專用交換機(jī)可實(shí)現(xiàn)全站1微秒級(jí)的同步精度，能滿足智能變電站的測控及防誤閉鎖要求。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型包括中央處理器、前置處理器、網(wǎng)卡處理芯片、同步時(shí)鐘輸入接口、以太網(wǎng)接口和模塊化交換機(jī)系統(tǒng)，其中中央處理器、前置處理器、網(wǎng)卡處理芯片、同步時(shí)鐘輸入接口、以太網(wǎng)接口、模塊化交換機(jī)系統(tǒng)設(shè)置于同一個(gè)印制板中，網(wǎng)卡處理芯片的輸入端連接以太網(wǎng)接口并與過程層網(wǎng)絡(luò)相連通以交換 GOOSE或SMV數(shù)據(jù)，網(wǎng)卡處理芯片的輸出端與前置處理器相連并與中央處理器相連通以交換數(shù)據(jù)，中央處理器的輸出端與模塊化交換機(jī)系統(tǒng)接口相連并與站控層網(wǎng)絡(luò)相連通以交換數(shù)據(jù)，前置處理器與中央處理器相連并與過程層網(wǎng)絡(luò)相連通以交換GOOSE或SMV數(shù)據(jù)，同步時(shí)鐘輸入接口分別以光纖模式與中央處理器和站控層網(wǎng)絡(luò)相連。所述的印制板與雙電源以橫插模式設(shè)置于標(biāo)準(zhǔn)U英寸機(jī)箱內(nèi)。所 述的機(jī)箱內(nèi)還設(shè)有與中央處理器相連接的人機(jī)界面和PC調(diào)試網(wǎng)口。本裝置所有功能模塊都是基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)建模，全面支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn)?？蓪?shí)時(shí)在線進(jìn)行SCD拓?fù)鋱D解析，包含的一次設(shè)備物理連接關(guān)系形成靜態(tài)的拓?fù)淠Ｐ?。防誤閉鎖判斷模塊根據(jù)SCD拓?fù)鋱D解析模塊解析得到的靜態(tài)拓?fù)淠Ｐ秃蛯?shí)時(shí)采集的設(shè)備狀態(tài)綜合判斷各個(gè)開關(guān)的操作閉鎖結(jié)果，有效提高五防閉鎖系統(tǒng)的可靠性。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為實(shí)施例應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施方式
下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。如圖1所示，本實(shí)施例包括中央處理器2、前置處理器3、網(wǎng)卡處理芯片5、同步時(shí)鐘輸入接口 7、以太網(wǎng)接口 4和模塊化交換機(jī)系統(tǒng)6，其中中央處理器2、前置處理器3、網(wǎng)卡處理芯片5、同步時(shí)鐘輸入接口 7、以太網(wǎng)接口 4、模塊化交換機(jī)系統(tǒng)6設(shè)置于同一個(gè)印制板0中，網(wǎng)卡處理芯片5的輸入端連接以太網(wǎng)接口 4并與過程層網(wǎng)絡(luò)相連通以交換GOOSE 或SMV數(shù)據(jù)，網(wǎng)卡處理芯片5的輸出端與前置處理器3相連并與中央處理器2相連通以交換數(shù)據(jù)，中央處理器2的輸出端與模塊化交換機(jī)系統(tǒng)接口 6相連并與站控層網(wǎng)絡(luò)相連通以交換數(shù)據(jù)，前置處理器3與中央處理器2相連并與過程層網(wǎng)絡(luò)相連通以交換GOOSE或SMV 數(shù)據(jù)，同步時(shí)鐘輸入接口 7分別以光纖模式與中央處理器和站控層網(wǎng)絡(luò)相連。所述的印制板與雙電源以橫插模式1設(shè)置于標(biāo)準(zhǔn)3U19英寸機(jī)箱內(nèi)。所述的機(jī)箱內(nèi)還設(shè)有與中央處理器2相連接的人機(jī)界面8和PC調(diào)試網(wǎng)口 9。如圖2所示，本裝置的合并單元和智能組件設(shè)置在一次設(shè)備附近分別將模擬量和開關(guān)信息以SV和GOOSE報(bào)文格式通過光纖通信送至網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)；進(jìn)線測控裝置通過站控層網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控后臺(tái)和站域拓?fù)湮宸罍y控裝置通信，同時(shí)可通過光纖與過程層網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)現(xiàn)與合并單元和智能組件的通信；站域拓?fù)湮宸罍y控裝置通信方式與進(jìn)線測控裝置類似，可采集網(wǎng)絡(luò)上的信息得到設(shè)備實(shí)時(shí)信息，以便與靜態(tài)拓?fù)淠Ｐ妥鼍C合判斷實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)拓?fù)湮宸馈?本實(shí)施方案有兩種類型的控制情況1、監(jiān)控后臺(tái)通過站域拓?fù)湮宸罍y控裝置控制變電站中的開關(guān)設(shè)備。此時(shí)監(jiān)控后臺(tái)通過站控層網(wǎng)絡(luò)發(fā)送控制命令到達(dá)站域拓?fù)湮宸罍y控裝置，本裝置通過實(shí)時(shí)設(shè)備狀態(tài)和解析SCD得到的靜態(tài)拓?fù)淠Ｐ团袛嘣撻_關(guān)是否可控，并作出相應(yīng)動(dòng)作將控制命令以GOOSE形式通過過程層網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至智能組件。2、監(jiān)控后臺(tái)通過進(jìn)線測控裝置控制變電站中的開關(guān)設(shè)備。此時(shí)監(jiān)控后臺(tái)通過站控層網(wǎng)絡(luò)發(fā)送控制命令到進(jìn)線測控裝置，進(jìn)線測控裝置向站域拓?fù)湮宸罍y控裝置請求開關(guān)控制允許，站域拓?fù)湮宸罍y控裝置再回復(fù)進(jìn)線測控裝置是否允許其控制開關(guān)，進(jìn)線測控裝置作出相應(yīng)動(dòng)作并將控制命令以GOOSE形式通過過程層網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至智能組件。 經(jīng)試驗(yàn)及運(yùn)行情況表明，本裝置能夠滿足智能變電站的防誤閉鎖功能，有效提高
整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)備操作安全性，在未來智能電網(wǎng)建設(shè)中將有極大的推廣應(yīng)用價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用智能變電站的站域拓?fù)湮宸罍y控裝置，其特征在于，包括中央處理器、前置處理器、網(wǎng)卡處理芯片、同步時(shí)鐘輸入接口、以太網(wǎng)接口和模塊化交換機(jī)系統(tǒng)，其中網(wǎng)卡處理芯片的輸入端連接以太網(wǎng)接口并與過程層網(wǎng)絡(luò)相連通以交換GOOSE或SMV數(shù)據(jù)，網(wǎng)卡處理芯片的輸出端與前置處理器相連并與中央處理器相連通以交換數(shù)據(jù)，中央處理器的輸出端與模塊化交換機(jī)系統(tǒng)接口相連并與站控層網(wǎng)絡(luò)相連通以交換數(shù)據(jù)，前置處理器與中央處理器相連并與過程層網(wǎng)絡(luò)相連通以交換GOOSE或SMV數(shù)據(jù)，同步時(shí)鐘輸入接口分別以光纖模式與中央處理器和站控層網(wǎng)絡(luò)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用智能變電站的站域拓?fù)湮宸罍y控裝置，其特征是，所述的中央處理器、前置處理器、網(wǎng)卡處理芯片、同步時(shí)鐘輸入接口、以太網(wǎng)接口、模塊化交換機(jī)系統(tǒng)設(shè)置于同一個(gè)印制板中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用智能變電站的站域拓?fù)湮宸罍y控裝置，其特征是，所述的印制板與雙電源以橫插模式設(shè)置于標(biāo)準(zhǔn)U英寸機(jī)箱內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用智能變電站的站域拓?fù)湮宸罍y控裝置，其特征是，所述的機(jī)箱內(nèi)還設(shè)有與中央處理器相連接的人機(jī)界面和PC調(diào)試網(wǎng)口。
專利摘要一種電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用智能變電站的站域拓?fù)湮宸罍y控裝置，包括中央處理器、前置處理器、網(wǎng)卡處理芯片、同步時(shí)鐘輸入接口、以太網(wǎng)接口和模塊化交換機(jī)系統(tǒng)，本裝置基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)通信符合智能變電站“三層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu)，采用網(wǎng)絡(luò)化采集，集公共測控和站域拓?fù)湮宸赖裙δ転橐惑w，通過提取SCD文件中包含的一次設(shè)備物理連接關(guān)系形成靜態(tài)的拓?fù)淠Ｐ停⒃诖嘶A(chǔ)上采集設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)管理和閉鎖網(wǎng)絡(luò)上的各種開關(guān)控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的拓?fù)浞勒`系統(tǒng)，同時(shí)裝置支持IEEE1588標(biāo)準(zhǔn)，通過專用交換機(jī)可實(shí)現(xiàn)全站1微秒級(jí)的同步精度，能滿足智能變電站的測控及防誤閉鎖要求。
文檔編號(hào)H02J13/00GK202068235SQ201120179378
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者張席龍, 桑仲慶, 紀(jì)卉 申請人:上海思源弘瑞自動(dòng)化有限公司