[發(fā)明專利]一種用于變電站在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的通信管理裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310477080.5
• 申請(qǐng)日: 2013-10-13
• 公開（公告）號(hào): CN103812724A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董明;任明;鄧彥國(guó);楊寧;王鴻杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;中國(guó)電力科學(xué)研究院;西安交通大學(xué);遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H04L12/26
• 分類號(hào): H04L12/26;H04L12/24;G01R31/00
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳;張波濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能電力設(shè)備裝備與制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于變電站在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的通信管理裝置。

背景技術(shù)

智能電網(wǎng)(Smart?Grid)是世界電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展方向。電力設(shè)備是電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電能變換的基本單元，對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有決定性的影響。針對(duì)目前智能電網(wǎng)和電力設(shè)備智能化的需求，在設(shè)計(jì)和制造電力設(shè)備時(shí)為其配備各種狀態(tài)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)的數(shù)字化輸出接口，對(duì)其自身狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷和評(píng)估，實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備智能化，并為智能電網(wǎng)提供支持。通過(guò)智能電網(wǎng)旨在提高能源效率、減少對(duì)環(huán)境的影響、提高供電的安全性和可靠性、減少電網(wǎng)的損耗；通過(guò)實(shí)時(shí)掌握電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、快速診斷和消除故障隱患，提升電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性。

構(gòu)建智能電網(wǎng)，從一次設(shè)備的角度，應(yīng)為其安裝各種傳感器，融合目前的一次和二次系統(tǒng)信息，及時(shí)、準(zhǔn)確、全面獲取設(shè)備運(yùn)行狀況，具備數(shù)字化接口功能，使其成為設(shè)備的一部分，實(shí)現(xiàn)設(shè)備自身狀態(tài)診斷、評(píng)估和控制等，從而實(shí)現(xiàn)智能電力設(shè)備。

然而，由于過(guò)于繁多的規(guī)約種類造成不同的問(wèn)題(互操作性及功能的限制)、私有規(guī)約的應(yīng)用(對(duì)廠家的依賴性，推倒重來(lái)的改造)、不同市場(chǎng)的具有不同相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)約種類，規(guī)約集成已經(jīng)成為制約智能電網(wǎng)技術(shù)中變電站二次系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸。IEC61850系列規(guī)約定義了變電站內(nèi)部的通信網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)，但是目前IEC61850系列規(guī)約的實(shí)現(xiàn)技術(shù)仍為成員國(guó)享有，非成員國(guó)還不具備獨(dú)立開發(fā)能力，且若購(gòu)買IEC61850系列規(guī)約接口軟件十分昂貴。目前，尚無(wú)成熟的適用于多種在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及操作裝置可供應(yīng)用，不能滿足智能設(shè)備建設(shè)的迫切需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種用于變電站在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的通信管理裝置，其在變電站通信規(guī)約DL／T860(IEC61850)的基礎(chǔ)上，采用多種變電站通信方式(如，CAN總線、MODEBUS、RS-485、RS-232等)，實(shí)現(xiàn)智能電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的無(wú)縫接入、智能控制與管理。

為實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種用于變電站在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的通信管理裝置，所述在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分為三層：系統(tǒng)層，包括作為客戶端的變電站綜合在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；間隔層，包括所述通信管理裝置；過(guò)程層，包括分類檢測(cè)的子智能電子設(shè)備(IED)或傳感器，其特征在于：

所述通信管理裝置采用分布式架構(gòu)，包括管理CPU板卡、通訊接口板卡以及總線板卡，所述管理CPU板卡負(fù)責(zé)對(duì)上的IEC61850通信和內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)管理；所述通訊接口板卡用于實(shí)現(xiàn)多種非IEC61850智能設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，并將采集得到的多種非IEC61850協(xié)議數(shù)據(jù)無(wú)縫轉(zhuǎn)化為IEC61850的協(xié)議數(shù)據(jù)；所述總線板卡用于為管理CPU板卡與通訊接口板卡之間的信號(hào)互聯(lián)提供內(nèi)部高速總線。

本發(fā)明的技術(shù)效果為：能夠適用于多種在線監(jiān)測(cè)通信協(xié)議，將其轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一通信方式，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)操作一致性，保證數(shù)據(jù)安全性，同時(shí)大幅提升在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可用性。

附圖說(shuō)明

參照下面的說(shuō)明，結(jié)合附圖，可以對(duì)本發(fā)明有最佳的理解。在附圖中，相同的部分可由相同的標(biāo)號(hào)表示。

圖1為本發(fā)明的應(yīng)用場(chǎng)景示意圖；

圖2為本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理圖；

圖3為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明中IEC61850模塊功能框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及示例性實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的示例性實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明的適用范圍。

圖1示出了本發(fā)明的應(yīng)用場(chǎng)景。在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在變電站中的設(shè)備分布可分作三層：

系統(tǒng)層，包括作為客戶端的變電站綜合在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；

間隔層，包括各種設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)通信管理裝置；

過(guò)程層，包括分類檢測(cè)的子智能電子設(shè)備(Intelligent?Electronic?Device，IED)或傳感器。作為示例，可以包括變壓器在線監(jiān)測(cè)IED、GIS開關(guān)在線監(jiān)測(cè)IED、避雷器監(jiān)測(cè)IED、絕緣子IED和其他監(jiān)測(cè)傳感器。

相應(yīng)地，網(wǎng)絡(luò)可分為兩層：

傳輸61850服務(wù)的系統(tǒng)層MMS(Manufacturing?Message?Specification，即制造報(bào)文規(guī)范)網(wǎng)絡(luò)和傳輸私有協(xié)議的過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)。