[發(fā)明專利]智能變電站的多功能一體化測控裝置和系統(tǒng)

無效

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• 申請日: 2013-12-25
• 公開（公告）號: CN103744417A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設計）人: 徐成斌;周俊峰;江浩;胡志鋒;王莎
• 申請（專利權）人: 長園深瑞繼保自動化有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 深圳市中知專利商標代理有限公司 44101
• 代理人: 孫皓;林虹

技術領域

本發(fā)明涉及一種智能電網(wǎng)系統(tǒng)設備和系統(tǒng)，特別是一種智能變電站的測控裝置和系統(tǒng)。

背景技術

智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各電壓等級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)為基礎，將現(xiàn)代先進的傳感測量技術、通信技術、信息技術、計算機技術和控制技術與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。它以充分滿足用戶對電力的需求和優(yōu)化資源配置、確保電力供應的安全性、可靠性和經(jīng)濟性、滿足環(huán)保約束、保證電能質(zhì)量、適應電力市場化發(fā)展等為目的，實現(xiàn)對用戶可靠、經(jīng)濟、清潔、互動的電力供應和增值服務。

智能變電站是智能電網(wǎng)的重要組成部分，采用先進、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡化、信息共享標準化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監(jiān)測等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能的變電站。

現(xiàn)有技術的智能變電站測控裝置的服務對象是單個間隔，功能單一，測控裝置工程維護工作量大。在保測一體化裝置存在爭議的情況下，維持測控裝置的獨立性，順應智能電網(wǎng)發(fā)展方向，將測控裝置向多間隔化和多功能化發(fā)展的方式已經(jīng)成為一種趨勢。另外，隨著電子信息技術及網(wǎng)絡化的發(fā)展，作為獨立化存在測控裝置集成多種應用功能已成為可能，如集成三態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測、集成錄波和網(wǎng)絡報文分析、電能質(zhì)量分析等,將大大減輕測控裝置工程維護工作量，提高維護管理效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種智能變電站的多功能一體化測控裝置和系統(tǒng)，要解決的技術問題是提高變電站二次設備的集成度，減少測控裝置工程維護工作量。

本發(fā)明采用以下技術方案：一種智能變電站的多功能一體化測控裝置，設有測控功能電路，動態(tài)、暫態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測以及網(wǎng)絡報文分析和電能質(zhì)量分析的多功能電路，過程層功能電路和用于數(shù)據(jù)交換的智能管理器；所述智能管理器連接測控功能電路，動態(tài)、暫態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測以及網(wǎng)絡報文分析和電能質(zhì)量分析的多功能電路和過程層功能電路；

所述過程層功能電路處理常規(guī)互感器的交流采樣和具有電子式互感器的數(shù)字采樣，進行常規(guī)繼電器控制的輸入和輸出，進行基于面向通用對象的變電站事件GOOSE的數(shù)字化輸入和輸出；

所述智能管理器負責對時，與測控功能電路，動態(tài)、暫態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測以及網(wǎng)絡報文分析和電能質(zhì)量分析的多功能電路和過程層功能電路之間的通信；

所述測控功能電路由智能管理器上取得原始采樣數(shù)據(jù)并進行計算；

所述動態(tài)、暫態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測以及網(wǎng)絡報文分析和電能質(zhì)量分析的多功能電路用于完成動態(tài)數(shù)據(jù)、暫態(tài)錄波數(shù)據(jù)、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡報文分析的工作，再傳輸?shù)接脩綦娔X上，同時通過智能管理器傳輸?shù)揭壕姘骞芾黼娐诽峁?shù)據(jù)顯示。

本發(fā)明裝置的智能管理器連接有液晶面板管理電路；

所述液晶面板管理電路負責完成人機交互，將用戶命令通過智能管理器下發(fā)到各個電路；使用者通過按鍵下達控制指令，通過智能管理器下發(fā)給測控功能電路，動態(tài)、暫態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測以及網(wǎng)絡報文分析和電能質(zhì)量分析的多功能電路，過程層功能電路；

所述測控功能電路由智能管理器上取得原始采樣數(shù)據(jù)并進行計算，再將計算結果傳輸給液晶面板管理電路供用戶使用；

所述動態(tài)、暫態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測以及網(wǎng)絡報文分析和電能質(zhì)量分析的多功能電路將完成的動態(tài)數(shù)據(jù)、暫態(tài)錄波數(shù)據(jù)、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡報文分析通過智能管理器傳輸?shù)揭壕姘骞芾黼娐诽峁?shù)據(jù)顯示。

本發(fā)明裝置的智能管理器采用高速現(xiàn)場可編程門陣列；所述智能管理器內(nèi)設有智能管理系統(tǒng)，所述智能管理系統(tǒng)實現(xiàn)的功能電路為：管理總線電路、數(shù)據(jù)總線電路、對時總線電路。

本發(fā)明裝置的過程層功能電路設有第一CPU，第一CPU分別連接有內(nèi)存、閃存、時鐘電路、BOOTROM插座以及模擬信號轉換為數(shù)字信號的電路；第一CPU經(jīng)以太網(wǎng)PHY網(wǎng)卡連接調(diào)試網(wǎng)口；第一CPU通過第一現(xiàn)場可編程門陣列FPGA連接介質(zhì)訪問控制層接口，所述第一FPGA還連接光串口校時輸入，第一FPGA連接有FPGA配置芯片；過程層功能電路經(jīng)第一FPGA與板卡的輸入輸出IO總線、數(shù)據(jù)總線、校時總線、秒脈沖輸出口連接。

本發(fā)明裝置的液晶面板管理電路設有第二CPU,第二CPU分別連接有同步動態(tài)隨機存儲器、閃存、時鐘電路、薄膜場效應晶體管、按鍵以及網(wǎng)絡控制器，網(wǎng)絡控制器連接5口交換芯片，所述5口交換芯片分別連接調(diào)試網(wǎng)口、網(wǎng)口1、網(wǎng)口2和網(wǎng)口3，所述液晶面板管理電路經(jīng)網(wǎng)口1、網(wǎng)口2和網(wǎng)口3與板卡的總線板連接。