[發(fā)明專利]基于VLAN技術(shù)的數(shù)字化變電站時(shí)分多路交流采樣方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910069829.6
• 申請(qǐng)日: 2009-07-22
• 公開（公告）號(hào): CN101604474A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方瓊;付艷華;徐科;顧建;季海峰;康寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津市電力公司;江蘇金智科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G08C19/00
• 分類號(hào): G08C19/00;G08C17/00;H02J3/00;G05B19/418
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王來佳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制領(lǐng)域，特別是一種基于VLAN技術(shù)的數(shù)字化變電站時(shí)分多路交流采樣方法。

背景技術(shù)

目前，國(guó)內(nèi)大批數(shù)字化變電站的試點(diǎn)運(yùn)行以及常規(guī)變電站數(shù)字化改造中，配置了過程層數(shù)字化設(shè)備，用于對(duì)二次電壓電流量進(jìn)行就地采樣，實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)就地?cái)?shù)字化。在大多數(shù)數(shù)字化變電站中，模擬量數(shù)字化設(shè)備一般采用電子式互感器，電子式互感器由就地采集模塊和合并單元(MU)組成，合并單元將就地采集模塊采集的模擬量信號(hào)，通過通信方式傳送給保護(hù)測(cè)控裝置。合并單元一般提供以太網(wǎng)接口，通過該接口提供符合IEC61850-9-1或IEC?61850-9-2標(biāo)準(zhǔn)的交流采樣數(shù)據(jù)報(bào)文。保護(hù)測(cè)控裝置從合并單元獲取上述模擬量信號(hào)，然后進(jìn)行計(jì)算和分析。時(shí)分多路交流采樣方法就是采用時(shí)分復(fù)用的方法將多個(gè)合并器提供的模擬量信號(hào)送給測(cè)控裝置進(jìn)行計(jì)算和分析的一種方法。

數(shù)字化變電站中，由于采用了電子式互感器，模擬量信號(hào)的采樣就地化，電子式互感器將采集到的數(shù)據(jù)通過通信的方式上送到保護(hù)測(cè)控裝置。如果保護(hù)測(cè)控裝置需要采集多個(gè)間隔的交流信號(hào)，一般采用兩種方法：一種方法是包括測(cè)控裝置配置多個(gè)以太網(wǎng)口，每個(gè)接口與合并器相連，接收采樣數(shù)據(jù)。另一種方法是，將配置在各個(gè)間隔的合并器連接到交換機(jī)，保護(hù)測(cè)控裝置的通信口也連接到交換機(jī)，通過網(wǎng)絡(luò)獲得采樣數(shù)據(jù)。采用第一種方法時(shí)，保護(hù)測(cè)控裝置需要配置多個(gè)以太網(wǎng)口，裝置的硬件配置復(fù)雜。采用第二種方法時(shí)，由于交換機(jī)的通信能力是有限的，其網(wǎng)絡(luò)處理能力也有限，而且對(duì)保護(hù)測(cè)控裝置處理能力的要求隨著處理間隔的增加而提高，因此能夠接入保護(hù)測(cè)控裝置的通道數(shù)是受限的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于VLAN技術(shù)的數(shù)字化變電站時(shí)分多路交流采樣方法，具有不受采樣間隔數(shù)限制的突出優(yōu)點(diǎn)，從而簡(jiǎn)化硬件結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大適用范圍。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于VLAN技術(shù)的數(shù)字化變電站時(shí)分多路交流采樣方法，包括以下步驟：各間隔合并器的采樣信號(hào)傳輸至交換機(jī)的輸入端口，交換機(jī)將采樣信號(hào)通過其輸出端口輸出至保護(hù)測(cè)控裝置，其特征在于：還包括通過交換機(jī)實(shí)現(xiàn)時(shí)分多路交流采樣自動(dòng)切換的步驟，具體為：

(1)將交換機(jī)分成多個(gè)VLAN組，每一VLAN組對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)交換機(jī)輸入端口，將各VLAN分配不同的VID；

(2)交換機(jī)輪流等時(shí)間間隔將輸出端口VID與某一輸入VLAN組的所有VID綁定，使得被綁定VLAN組的一個(gè)或多個(gè)采樣信號(hào)可以從該輸出口輸出，由此將采樣信號(hào)按照VLAN組輪流等時(shí)間間隔自動(dòng)切換至交換機(jī)輸出端口輸出。

一種基于VLAN技術(shù)的數(shù)字化變電站時(shí)分多路交流采樣方法，包括以下步驟：各間隔合并器的采樣信號(hào)輸出至交換機(jī)的輸入端口，交換機(jī)將采樣信號(hào)通過其輸出端口輸出至保護(hù)測(cè)控裝置，其特征在于：還包括通過交換機(jī)實(shí)現(xiàn)時(shí)分多路交流采樣受控切換的步驟，具體為：

(1)將交換機(jī)分成多個(gè)VLAN組，每一VLAN組對(duì)應(yīng)一個(gè)或多個(gè)交換機(jī)輸入端口，將各VLAN分配不同的VID；

(2)交換機(jī)接收測(cè)控裝置的指令，按指令將其輸出端口的VID與某一輸入VLAN組的所有VID綁定；

(3)交換機(jī)根據(jù)輸出端口綁定的VLAN組的VID將該VLAN組的一個(gè)或多個(gè)采樣信號(hào)切換至交換機(jī)輸出端口輸出。

而且，所述的交換機(jī)輸入端口所接收的采樣信號(hào)為符合IEC?61850-9-1或IEC61850-9-2標(biāo)準(zhǔn)的采樣值信號(hào)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為：

1.本數(shù)字化變電站時(shí)分多路交流采樣方法，通過VLAN技術(shù)將交換機(jī)分為多個(gè)對(duì)應(yīng)輸入端口的VLAN組，并分配不同的VID，通過交換機(jī)內(nèi)部時(shí)分多路交流采樣模塊實(shí)現(xiàn)時(shí)分多路交流采樣的自動(dòng)切換或者受控切換，實(shí)現(xiàn)在一定時(shí)間間隔內(nèi)輸出端口VID與輸入端口VID輪流綁定，使輸出端口在一定時(shí)間片只有一組VLAN數(shù)據(jù)輸出。由此，本方法通過配置一個(gè)以太網(wǎng)接口的測(cè)控裝置即可接收多個(gè)間隔甚至是整個(gè)變電站的交流信號(hào)的采集，減少了測(cè)控裝置的配置，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，降低了設(shè)備成本和系統(tǒng)配置成本。

2.本數(shù)字化變電站時(shí)分多路交流采樣方法，所使用的交換機(jī)通信接口的通信流量只與模擬量信號(hào)的采樣率有關(guān)，與固定間隔數(shù)相關(guān)，與間隔總數(shù)無關(guān)；測(cè)量控制裝置的通信處理能力，與固定間隔數(shù)相關(guān)與間隔總數(shù)無關(guān)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明采樣方法的所使用采樣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理方框圖；

圖2為本發(fā)明時(shí)分多路交流采樣自動(dòng)切換的流程圖；

圖3為本發(fā)明時(shí)分多路交流采樣受控切換的流程圖。

具體實(shí)施方式