[發(fā)明專利]一種智能配電終端統(tǒng)一平臺(tái)模塊化設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210184681.2
• 申請(qǐng)日: 2012-06-06
• 公開（公告）號(hào): CN102736594A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盛萬興;孫軍平;姜建釗;李二霞;李玉凌;許保平;孫智濤;樊勇華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于配電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能配電終端統(tǒng)一平臺(tái)模塊化設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

我國在20世紀(jì)90年代初期，部分電力自動(dòng)化企業(yè)根據(jù)配電網(wǎng)監(jiān)控的要求，開始研制監(jiān)控功能的配電遠(yuǎn)動(dòng)裝置，在20世紀(jì)90年代后期，隨著配電自動(dòng)化在全國的試點(diǎn)全面啟動(dòng)，全網(wǎng)的配電自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)由通過重合器時(shí)序整定配合的方式逐步過渡到通過FTU（Feeder?Terminal?Unit，饋線終端）進(jìn)行故障檢測(cè)結(jié)合通信技術(shù)進(jìn)行故障隔離和非故障區(qū)域恢復(fù)供電。部分電力自動(dòng)化企業(yè)開始研制具有故障診斷和處理功能的配電終端，以滿足集中式處理的饋線自動(dòng)化功能。本世紀(jì)初期，饋線自動(dòng)化功能由集中式處理方式向分布式處理方式發(fā)展，故障診斷、隔離與恢復(fù)的面保護(hù)方式成為一種新的技術(shù)方向，部分電力自動(dòng)化企業(yè)相繼推出具有面保護(hù)功能的分布式配電終端裝置。當(dāng)然，面保護(hù)方式對(duì)通信的可靠性和通信速率提出了更高的要求。

隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，對(duì)配電終端性能提出了新的挑戰(zhàn)。目前，在配電自動(dòng)化中，不僅要求終端能夠處理更多、更復(fù)雜的任務(wù)，而且對(duì)終端的實(shí)時(shí)性要求也日益提高。對(duì)配電終端的功能要求已由單一故障檢測(cè)與識(shí)別向功能多樣化和集成化發(fā)展。早期的配電終端由于受CPU及存儲(chǔ)器容量和處理速度的限制，嵌入式系統(tǒng)只能以常規(guī)的中斷加循環(huán)的模式來處理，隨著32位CPU及ARM?芯片的大量使用，使得嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)得以應(yīng)用，這就大大提高了配電終端平臺(tái)的可靠性和可重用性以及實(shí)時(shí)響應(yīng)能力。當(dāng)前配電終端平臺(tái)在設(shè)計(jì)上多采用單CPU、單進(jìn)程的方式，這種設(shè)計(jì)方法無論是在多任務(wù)處理方面，還是在實(shí)時(shí)性方面都不能滿足未來智能電網(wǎng)的要求。另外，傳統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)方法是一種緊偶合設(shè)計(jì)方法，這種方法擴(kuò)展性差，靈活性小，只適合于硬件平臺(tái)比較固定，功能單一的配電終端。隨著終端功能的增加，平臺(tái)設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，使得軟件維護(hù)日益困難。

傳統(tǒng)配電終端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在FLASH中，此類存儲(chǔ)存介質(zhì)讀寫速度相對(duì)于RAM等存儲(chǔ)介質(zhì)要慢的多，造成數(shù)據(jù)處理速度延時(shí)大，特別是在數(shù)據(jù)量達(dá)到十幾萬，幾百萬條的時(shí)候，數(shù)據(jù)庫讀寫速度會(huì)帶來秒級(jí)的延時(shí)。這在配電終端里是不能容忍的，特別是在有控制功能的終端里，太大的延時(shí)可能會(huì)造成重大生產(chǎn)事故。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種智能配電終端統(tǒng)一平臺(tái)模塊化設(shè)計(jì)方法，該發(fā)明實(shí)時(shí)性高，可移植性和穩(wěn)定性高，擴(kuò)展性強(qiáng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

一種智能配電終端統(tǒng)一平臺(tái)模塊化設(shè)計(jì)方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1：DSP處理器處理實(shí)時(shí)任務(wù)，ARM處理器處理非實(shí)時(shí)任務(wù)；

步驟2：建立包括協(xié)議體、數(shù)據(jù)庫接口、數(shù)據(jù)收/發(fā)緩沖區(qū)、物理接口和調(diào)試緩沖區(qū)的動(dòng)態(tài)庫；

步驟3：外圍設(shè)備的配置信息存儲(chǔ)于歷史數(shù)據(jù)庫或文本文檔中，其讀寫操作抽象為動(dòng)態(tài)庫形式的接口函數(shù)；

步驟4：選擇數(shù)據(jù)庫并增加數(shù)據(jù)庫接口函數(shù)。

所述步驟1中，實(shí)時(shí)任務(wù)包括快關(guān)斷開/閉合、保護(hù)協(xié)作、諧波治理和無功補(bǔ)償，所述非實(shí)時(shí)任務(wù)包括遠(yuǎn)程通信、本地通信、任務(wù)調(diào)度、協(xié)議解析、歷史數(shù)據(jù)管理和人機(jī)交互。

所述步驟2中，協(xié)議體包括通信協(xié)議和實(shí)現(xiàn)控制功能的算法，所述通信協(xié)議包括Q／GDW376.1-2009《電力用戶用電信息采集系統(tǒng)通信協(xié)議：主站與采集終端通信協(xié)議》、Q／GDW376.2-2009《電力用戶用電信息采集系統(tǒng)通信協(xié)議：集中器本地通信模塊接口協(xié)議》、《DLT?645—1997多功能電能表通信規(guī)約》和DL/T-20《DL645多功能電能表通信協(xié)議》。

所述步驟2中，所述數(shù)據(jù)庫接口對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行插入、刪除、更新和檢索，完成所述協(xié)議體對(duì)數(shù)據(jù)的管理操作。

所述步驟2中，數(shù)據(jù)收/發(fā)緩沖區(qū)采用環(huán)形BUFF，以為數(shù)據(jù)的收/發(fā)提供緩沖作用，并防止報(bào)文丟失，同步高速設(shè)備和低速設(shè)備。

所述步驟2中，物理接口包括串口、Socket連接、GPRS、MODEM和CAN總線，所述信息/信號(hào)為不同協(xié)議體間通信提供通道，并為不同進(jìn)程提供同步機(jī)制。

所述步驟2中，調(diào)試緩沖區(qū)采用FIFO或?qū)崟r(shí)庫緩沖區(qū)，其內(nèi)部寫入調(diào)試信息，用于調(diào)試及監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。

所述步驟3中，所述外圍設(shè)備包括串口、RS485、以太網(wǎng)、GPRS調(diào)制解調(diào)器和磁盤。

所述步驟4中，數(shù)據(jù)庫包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫接口函數(shù)實(shí)現(xiàn)int、char、blob、char*和float類型數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、刪除、插入和檢索。