[發(fā)明專利]一種標(biāo)準(zhǔn)化體系架構(gòu)的配電自動化終端

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410258058.6
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN104133433B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾俊;周捷;孫建東;張志華;劉明祥;周俊;凌秀澤;呂鵬;賈旭
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國電南瑞科技股份有限公司;國網(wǎng)山東省電力公司青島供電公司;南京南瑞集團公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要應(yīng)用于配電自動化系統(tǒng)中，屬于電力系統(tǒng)及其自動化領(lǐng)域，具體涉及一種標(biāo)準(zhǔn)化體系架構(gòu)的配電自動化終端。

背景技術(shù)

配電自動化終端是建設(shè)智能配電網(wǎng)、實現(xiàn)配網(wǎng)自動化的重要組成部分，是安裝于配電網(wǎng)的各種遠方監(jiān)測、控制單元的總稱，主要用于對配電線路和配電設(shè)備進行實時監(jiān)視及控制，實現(xiàn)配電線路的故障檢測和故障定位，為配電自動化系統(tǒng)的故障隔離和非故障區(qū)域的恢復(fù)供電提供依據(jù)。近年來，隨著智能配電網(wǎng)井噴式地發(fā)展，隨之也帶來了許多亟待解決的問題，其中配電自動化終端的結(jié)構(gòu)形式多樣、互換性差、可靠性低、維護工程量大等問題尤為突出。隨著國家電網(wǎng)公司關(guān)于《配電自動化設(shè)備典型設(shè)計》、《配電自動化終端技術(shù)規(guī)范》等文件的陸續(xù)發(fā)布，這些文件規(guī)劃指導(dǎo)了未來10年配電自動化終端的發(fā)展方向：結(jié)構(gòu)小型化、接口標(biāo)準(zhǔn)化、配置靈活化、功能模塊化、維護簡便化。

申請?zhí)枮?01210184681.2，公開日為2012年10月17日的中國發(fā)明專利“一種智能配電終端統(tǒng)一平臺模塊化設(shè)計方法”提出了一種基于ARM-DSP的智能配電終端統(tǒng)一平臺模塊化的設(shè)計方法，但未涉及標(biāo)準(zhǔn)化體系架構(gòu)的配電自動化終端模型設(shè)計方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種標(biāo)準(zhǔn)化體系架構(gòu)的配電自動化終端，解決目前配電自動化終端結(jié)構(gòu)多樣、接口千差萬別、功能不統(tǒng)一、維護工作量大等問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種標(biāo)準(zhǔn)化體系架構(gòu)的配電自動化終端，采用基于ARM-DSP的嵌入式雙核系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)處理器DSP和主處理器ARM位于CPU核心板上，其中，數(shù)據(jù)處理器DSP主要負責(zé)底層任務(wù)的處理，主處理器ARM主要負責(zé)高層任務(wù)的處理；

所述主處理器ARM通過以太網(wǎng)或UART與配電自動化主站進行通信，所述主處理器ARM還連接SD卡；

所述數(shù)據(jù)處理器DSP通過高速總線板分別與液晶顯示及按鍵控制板件，電源板，遙測板，遙信板和遙控板相連接，實現(xiàn)各功能板件的信息交互與傳遞；

所述主處理器ARM和所述數(shù)據(jù)處理器DSP通過UART或總線進行通信。

前述的DSP負責(zé)底層任務(wù)的處理，從上而下分為應(yīng)用層，處理層和接口層三層。

前述的ARM負責(zé)高層任務(wù)的處理，從上而下分為應(yīng)用層，管理層和系統(tǒng)層三層。

前述的DSP的接口層包括模擬量輸入接口，數(shù)字量輸入接口，數(shù)字量輸出接口，液晶顯示及按鍵控制板件接口；

所述DSP的處理層用于實現(xiàn)信號處理、頻率測量及數(shù)據(jù)計算；所述信號處理包括數(shù)字量輸出防誤動和數(shù)字量輸入抖動抑制，其中數(shù)字量輸出防誤動采用互鎖方案，數(shù)字量輸入抖動抑制采用軟件濾波算法；所述頻率測量及數(shù)據(jù)計算將接口層中模擬量輸入接口采集的線路電壓、電流信息，通過采用同步向量測量方法、拉格朗日插值算法和快速傅里葉算法計算出線路頻率、電壓、電流、功率遙測量信息；

所述DSP的應(yīng)用層用于實現(xiàn)參數(shù)配置，事件記錄處理，繼電保護及故障定位，并負責(zé)與主處理器ARM進行通信；所述參數(shù)配置包括各功能板件數(shù)量、數(shù)字量輸入濾波時間、繼電保護定值參數(shù)的配置；所述事件記錄處理將經(jīng)過數(shù)字量輸入抖動抑制處理的數(shù)字量信息標(biāo)上數(shù)字量的變化時刻，確保數(shù)字量信息的有效性；所述繼電保護及故障定位通過判斷頻率測量及數(shù)據(jù)計算得到的線路電流信息是否大于參數(shù)配置中的繼電保護定值，來實現(xiàn)線路的繼電保護及故障定位。

前述的模擬量輸入接口是連接數(shù)據(jù)處理器DSP與遙測板的接口；所述數(shù)字量輸入接口是連接數(shù)據(jù)處理器DSP與遙信板的接口；所述數(shù)字量輸出接口是連接數(shù)據(jù)處理器DSP與遙控板的接口；所述液晶顯示及按鍵控制接口是連接數(shù)據(jù)處理器DSP與液晶顯示及按鍵控制板的接口。

前述的ARM的系統(tǒng)層用于進行嵌入式操作系統(tǒng)的移植和時鐘同步，并提供實時數(shù)據(jù)庫；所述嵌入式操作系統(tǒng)通過對主處理器ARM的內(nèi)核進行裁剪實現(xiàn)嵌入式操作系統(tǒng)的移植；所述實時數(shù)據(jù)庫實時接收數(shù)據(jù)處理器DSP上送的遙測量、事件記錄信息；

所述ARM的管理層用于進行參數(shù)配置，人機接口及遠程維護，日志管理和歷史數(shù)據(jù)存儲；所述參數(shù)配置用于進行以太網(wǎng)IP地址、UART串口通信參數(shù)的配置；所述人機接口及遠程維護，通過主處理器ARM的調(diào)試接口與PC機連接，為PC機提供人機界面，實現(xiàn)配電自動化終端的遠程維護；所述日志管理用于進行配電自動化終端的操作記錄；所述歷史數(shù)據(jù)存儲用于將系統(tǒng)層中實時數(shù)據(jù)庫的遙測量、事件記錄和管理層中日志管理的信息進行存儲；?