[發(fā)明專利]多路運(yùn)行模式的數(shù)字綜合保護(hù)測(cè)控單元

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810243160.3
• 申請(qǐng)日: 2008-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN101458504A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫平;王善祥;樊小偉;劉劍欣;邢勁;鄧烽;田峰;梅德東;黃樹幫;周邵亮;劉輝;姚成;熊劍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)電南瑞科技股份有限公司;華北電網(wǎng)有限公司承德供電公司
• 主分類號(hào): G05B19/048
• 分類號(hào): G05B19/048
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 董建林;許婉靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種變電站數(shù)字式綜合保護(hù)測(cè)控單元，屬電工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展迅速，對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)產(chǎn)生了巨大影響。隨著特高壓、大容量、超大系統(tǒng)電網(wǎng)的逐漸形成，對(duì)電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠、控制、信息交互等提出了更高更迫切的要求。

現(xiàn)有典型的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)一般分為三層，最低層是測(cè)控、保護(hù)裝置，中間層是通訊控制單元，上層是后臺(tái)軟件系統(tǒng)。整個(gè)信息處理流程是測(cè)控與保護(hù)裝置通過二次電纜采集產(chǎn)生原始信息，由通訊控制單元管理各種測(cè)控與保護(hù)裝置，與其實(shí)現(xiàn)信息交互，通訊控制單元或者自行解析報(bào)文或者轉(zhuǎn)發(fā)至后臺(tái)由后臺(tái)解析。解析的本質(zhì)也就是把所有的數(shù)據(jù)按照系統(tǒng)內(nèi)部統(tǒng)一的格式轉(zhuǎn)發(fā)或者存入內(nèi)存庫(kù)，后臺(tái)系統(tǒng)在解析的同時(shí)進(jìn)行分析處理，觸發(fā)事件告警，狀態(tài)變位、登錄入庫(kù)等操作，支持歷史記錄查詢，下發(fā)控制令等功能。該種模式的系統(tǒng)取得了良好的效果。但其也有一些不足之處，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

1)一次和二次系統(tǒng)之間的信息交互還是延續(xù)傳統(tǒng)的電纜接線模式，成本高，施工、維護(hù)不便。

2)二次系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集部分大量重復(fù)，浪費(fèi)資源。

3)信息標(biāo)準(zhǔn)化不夠，信息共享度低。多套系統(tǒng)并存，設(shè)備之間、設(shè)備與系統(tǒng)之間互聯(lián)互通困難，形成信息孤島，信息難以被綜合應(yīng)用。

4)在發(fā)生事故時(shí)，會(huì)出現(xiàn)大量的事件告警信息，缺乏有效的過濾機(jī)制，干擾值班運(yùn)行人員對(duì)故障的正確判斷。

IEC61850和電子式PT/CT是數(shù)字化變電站的兩大支柱。運(yùn)用IEC61850，可以統(tǒng)一變電站的一次、二次設(shè)備模型，加上IEC61850的自描述特性和一致性測(cè)試，信息標(biāo)準(zhǔn)化程度提升，二次設(shè)備、廠站與集控站之間的互聯(lián)互通將顯得便捷。運(yùn)用電子式PT/CT，通訊電纜代替大量的二次電纜，可以簡(jiǎn)化變電站的設(shè)計(jì)、施工與維護(hù)，減少變電站站地面積，節(jié)約資源。

數(shù)字化變電站是以變電站一、二次系統(tǒng)為數(shù)字化對(duì)象，對(duì)數(shù)字化信息進(jìn)行統(tǒng)一建模，將物理設(shè)備虛擬化，采用標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)信息共享和互操作，滿足安全、穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求的現(xiàn)代化變電站。數(shù)字化變電站技術(shù)將處于不斷發(fā)展和完善的進(jìn)程中。就目前而言，符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)、智能化的一次設(shè)備(如電子式互感器、智能化開關(guān)等)、網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備、自動(dòng)化的運(yùn)行管理系統(tǒng)，為其最主要的技術(shù)特征。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來看，面向數(shù)字化電網(wǎng)的需求，數(shù)字化變電站技術(shù)還將涉及的內(nèi)容有：變電站之間、變電站與控制中心之間的信息交互技術(shù)，信息安全技術(shù)，廣域同步采樣技術(shù)、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)技術(shù)、實(shí)時(shí)分析技術(shù)，以及一、二次系統(tǒng)的技術(shù)融合。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種不需通過網(wǎng)絡(luò)通訊而就地方便快捷地實(shí)現(xiàn)資源信息共享的數(shù)字綜合保護(hù)測(cè)控單元；

本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供一種電纜用少量、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，二次電纜故障率低的數(shù)字綜合保護(hù)測(cè)控單元。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種多路運(yùn)行模式的數(shù)字綜合保護(hù)測(cè)控單元，其特征在于：包括多個(gè)獨(dú)立且相互信息共享的、實(shí)現(xiàn)多條線路的合并功能、繼電保護(hù)功能、智能操作功能于一體且具備同步測(cè)量、控制、錄波、系統(tǒng)分析功能的IED功能單元；

與各個(gè)IED功能單元相連實(shí)現(xiàn)通信功能的各種以太網(wǎng)母線；

與控制以太網(wǎng)相通信、可以采集開關(guān)的跳位、合位、合后、遠(yuǎn)方狀態(tài)，還可以采集用戶自定義的遙信的智能操作單元；

用戶自定義的遙信；及

可從IED功能單元讀取相關(guān)信息，進(jìn)行邏輯計(jì)算、邏輯判斷、邏輯結(jié)果處理，并向IED功能單元發(fā)送各自相關(guān)信息的用戶保護(hù)單元。

所述IED功能單元由雙CPU系統(tǒng)構(gòu)成，且兩系統(tǒng)通過高速雙口RAM實(shí)現(xiàn)資源共享，其中一個(gè)系統(tǒng)以ADI公司的BF533型號(hào)的32位DSP為核心，另一個(gè)系統(tǒng)以帶POWERPC操作系統(tǒng)的8270作為核心。

所述BF533型號(hào)的32位DSP包括：

與AD模入采樣接口相連的接口；

I/O輸入輸出口相連的接口；

與GPS接口相連的接口；

與RAM、FLASH存儲(chǔ)器相連的接口；

與工業(yè)總線CAN、RS485串口、RS232串口相連的接口。