過程層設(shè)備數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種過程層設(shè)備數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]與傳統(tǒng)綜合自動化變電站相比，數(shù)字化變電站具有信息充分共享，標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)及通信模型，信號傳輸實時可靠，降低變電站整個生命周期費用等優(yōu)點。
[0003]目前國內(nèi)已有多個數(shù)字化變電站投入運行或在建，但常規(guī)變電站的數(shù)字化改造還未多見，隨著非常規(guī)互感器技術(shù)及數(shù)字化二次設(shè)備技術(shù)的成熟，大量的傳統(tǒng)綜合自動化變電站改造勢在必行，與新建站不同，傳統(tǒng)綜自站的改造需要考慮改造成本，改造過程中的供電可靠性，改造方案的可行性等諸方面因素，因此難度要比傳統(tǒng)站的綜合自動化改造或新建數(shù)字化變電站大。
[0004]數(shù)字化變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一般分為三層:變電站層、間隔層和過程層，基本特征為設(shè)備智能化、通信網(wǎng)絡(luò)化、運行管理自動化、系統(tǒng)建模標(biāo)準(zhǔn)化等，間隔層主要設(shè)備包括各種保護(hù)裝置、自動化裝置、安全自動裝置、計量裝置等，其主要功能是各個間隔過程層實時數(shù)據(jù)信息的匯總；完成各種保護(hù)、自動控制、邏輯控制功能的運算、判別、發(fā)令；完成各個間隔及全站操作連閉鎖以及同期功能的判別；執(zhí)行數(shù)據(jù)的承上啟下通信傳輸功能，同時完成與過程層及站控層的網(wǎng)絡(luò)通信功能。數(shù)字化變電站電氣一、二次設(shè)備與傳統(tǒng)變電站電氣一、二次設(shè)備在接口上有本質(zhì)的區(qū)別，因此，如要對傳統(tǒng)變電站進(jìn)行數(shù)字化改造，必將對原有的通信網(wǎng)絡(luò)、電纜線路、綜自設(shè)備進(jìn)行顛覆性改造，資金投入大，尤其是對于一些剛剛進(jìn)行完綜合自動化改造的變電站，新設(shè)備還沒有產(chǎn)生效能就更換，勢必造成資金的嚴(yán)重浪費，因此，在傳統(tǒng)變電站數(shù)字化改造中如何有效地利用現(xiàn)有設(shè)備、最大限度地減少投資和工程量，又能充分發(fā)揮數(shù)字化變電站的優(yōu)點，使當(dāng)前正在運行的傳統(tǒng)變電站平滑過渡到數(shù)字化變電站是一個關(guān)系到數(shù)字化變電站能否得到快速推廣的現(xiàn)實問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提出一種過程層設(shè)備數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)，通過控制技術(shù)將變電站多個間隔交流量及開關(guān)量模擬信號轉(zhuǎn)換為滿足過程層網(wǎng)絡(luò)的SV數(shù)字量和GOOSE信號，并通過總線傳輸至變電站內(nèi)的數(shù)字化保護(hù)主機，實現(xiàn)了傳統(tǒng)變電站的數(shù)字化。
[0006]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
作為本發(fā)明的一個方面，提供的一種過程層設(shè)備數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)，包括:匯總板、間隔板、單元板、電壓互感器板和電流互感器板，所述匯總板與間隔板之間通過總線連接，其中，
所述匯總板還與電壓互感器板連接，并將電壓互感器板采集到的交流電壓模擬信號轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)字信號，將所述電壓數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為SV數(shù)字量；
所述單元板與電流互感器板連接，將電流互感器板采集到交流電流模擬信號轉(zhuǎn)換為電流數(shù)字信號；所述單元板還用于采集變電站的間隔開入； 所述間隔板與所述單元板連接，并將所述電流數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為SV數(shù)字量，將所述間隔開入轉(zhuǎn)換為GOOSE信號；將所述GOOSE信號傳送至變電站數(shù)字化主機，并從所述數(shù)字化主機接收GOOSE指令作為間隔開出以控制所述單元板。
[0007]優(yōu)選地，還包括光耦板和背板，所述光耦板用于將公共開入信號通過背板發(fā)送至匯總板。
[0008]優(yōu)選地，還包括燈板和電源板，所述燈板用于匯總點燈信號，所述電源板用于給系統(tǒng)供電。
[0009]優(yōu)選地，還包括用于安裝背板的機框，所述機框上還設(shè)置有插槽，所述插槽用于安裝匯總板、間隔板、單元板、電壓互感器板、電流互感器板、光耦版、燈板和電源板，所述機框由上、中、下三層板件構(gòu)成。
[0010]優(yōu)選地，所述間隔板與所述匯總板皆通過光口與所述變電站數(shù)字化主機連接。
[0011]優(yōu)選地，所述電壓互感器板與所述電流互感器板皆通過哈丁端子與外部交流采樣線連接。
[0012]優(yōu)選地，所述單元板通過哈丁端子與間隔開入節(jié)點及間隔開出節(jié)點連接。
[0013]優(yōu)選地，所述總線包括用于信息交互的I/O總線，所述I/O總線由兩條單向傳輸?shù)拇锌偩€組成，其中，一條串行總線由匯總板至間隔板，另一條串行總線由間隔板至匯總板。
[0014]優(yōu)選地，所述總線還包括用于保證所有間隔的采樣同步、等間隔發(fā)送和校時的GPS校時總線，所述GPS校時總線由一條匯總板至間隔板的串行總線組成。
[0015]優(yōu)選地，所述總線還包括管理總線，所述管理總線由每個間隔板的CPU上的網(wǎng)口及匯總板上的交換芯片通過以太網(wǎng)連接而成。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:一種過程層設(shè)備數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)，包括:匯總板、間隔板、單元板、電壓互感器板和電流互感器板，所述匯總板與間隔板之間通過總線連接，其中，所述匯總板還與電壓互感器板連接，并將電壓互感器板采集到的交流電壓模擬信號轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)字信號，將所述電壓數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為SV數(shù)字量；所述單元板與電流互感器板連接，將電流互感器板采集到交流電流模擬信號轉(zhuǎn)換為電流數(shù)字信號；所述單元板還用于采集變電站的間隔開入；所述間隔板與所述單元板連接，并將所述電流數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為SV數(shù)字量，將所述間隔開入轉(zhuǎn)換為GOOSE信號；將所述GOOSE信號傳送至變電站數(shù)字化主機，并從所述數(shù)字化主機接收GOOSE指令作為間隔開出以控制所述單元板，本發(fā)明通過控制技術(shù)將變電站多個間隔交流量及開關(guān)量模擬信號轉(zhuǎn)換為滿足過程層網(wǎng)絡(luò)的SV數(shù)字量和GOOSE信號，并通過總線傳輸至變電站內(nèi)的數(shù)字化保護(hù)主機，實現(xiàn)了傳統(tǒng)變電站的數(shù)字化。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實施例提供的一種過程層設(shè)備數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2是本發(fā)明實施例提供的一種過程層設(shè)備數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)中機框板件配置圖。
[0019]圖3是本發(fā)明實施例提供的一種過程層設(shè)備數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)中數(shù)據(jù)信號流向框圖。
[0020]圖4是本發(fā)明實施例提供的一種過程層設(shè)備數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)中總線結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合圖1-圖4并通過【具體實施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0022]圖1是本發(fā)明實施例提供的一種過程層設(shè)備數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖。
[0023]—種過程層設(shè)備數(shù)據(jù)采集及控制系統(tǒng)，包括:匯總板、間隔板、單元板、電壓互感器板和電流互感器板，所述匯總板與間隔板之間通過總線連接，其中，
所述匯總板還與電壓互感器板連接，并將電壓互感器板采集到的交流電壓模擬信號轉(zhuǎn)換為電壓數(shù)字信號，將所述電壓數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為SV數(shù)字量；
所述單元板與電流互感器板連接，將電流互感器板采集到交流電流模擬信號轉(zhuǎn)換為電流數(shù)字信號；所述單元板還用于采集變電站的間隔開入；
所述間隔板與所述單元板連接，并將所述電流數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為SV數(shù)字量，將所述間隔開入轉(zhuǎn)換為GOOSE信號；將所述GOOSE信號傳送至變電站數(shù)字化主機，并從所述數(shù)字化主機接收GOOSE指令作為間隔開出以控制所述單元板。
[0024]在本實施例中，通過控制技術(shù)將變電站多個間隔交流量及開關(guān)量模擬信號轉(zhuǎn)換為滿足過程層網(wǎng)絡(luò)的SV數(shù)字量和GOOSE信號，并通過總線傳輸至變電站內(nèi)的數(shù)字化保護(hù)主機，實現(xiàn)了傳統(tǒng)變電站的數(shù)字化。
[0025]在本實施例中，所述SV數(shù)字量是一種適用于過程層網(wǎng)絡(luò)的IEC61850-9-2通訊協(xié)議的米樣值參數(shù)；所述 GOOSE (Generic Object Oriented Substat1n Event，面