[發(fā)明專利]一種基于CRIO控制器的智能變電站控制方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410541825.4
• 申請(qǐng)日: 2014-10-14
• 公開（公告）號(hào): CN104317265A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮彥釗;龔石林;鄭瑋;蔡鑫;曾臻;王晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能控制技術(shù)領(lǐng)域，具體來說涉及一種基于CRIO控制器的智能變電站控制的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)變電站的控制往往通過可編程邏輯控制器PLC(Programmable?Logic?Controller)，采用數(shù)字信號(hào)處理器DSP(Digital?signal?Processor)的專用控制器等對(duì)現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備進(jìn)行控制。這種控制裝置需要針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)一次設(shè)備單獨(dú)布設(shè)信號(hào)與控制電纜，可靠性差，可擴(kuò)展能力差，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)變電站集中控制。

在此基礎(chǔ)上發(fā)展的智能變電站控制裝置將控制器與一次設(shè)備結(jié)合，并且通過網(wǎng)絡(luò)如IEC60870-5-103/104等通訊規(guī)范將采集到的參數(shù)傳遞給控制層，或者執(zhí)行控制層傳輸來的指令。這種設(shè)計(jì)需要智能設(shè)備具有一定的濾波、采集以及數(shù)據(jù)處理能力。由于網(wǎng)絡(luò)通訊的可靠性和實(shí)時(shí)性問題，這些設(shè)備還需要具有一定的本地保護(hù)能力。這種設(shè)計(jì)雖然大大減少了變電站的布線數(shù)量，在一定程度上提高了智能變電站的靈活性。但是該設(shè)計(jì)受網(wǎng)絡(luò)傳輸性能影響，并且無法實(shí)現(xiàn)控制層對(duì)全站所有智能一次設(shè)備的全局靈活控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于CRIO控制器的智能變電站控制的方法和系統(tǒng)。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種基于CRIO控制器的智能變電站控制系統(tǒng)，其特征在于，包括現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)和站控系統(tǒng)；所述現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)包括至少一個(gè)一次設(shè)備和至少一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)CRIO控制器；所述站控系統(tǒng)包括主中央CRIO控制器、至少一個(gè)操作端和交換機(jī)；

每個(gè)所述現(xiàn)場(chǎng)CRIO控制器的一端連接一個(gè)一次設(shè)備，另一端連接主中央CRIO控制器，所述主中央CRIO控制器經(jīng)由所述交換機(jī)連接所述操作端；

所述一次設(shè)備，其用于相互配合實(shí)現(xiàn)變電站的基本功能；

所述現(xiàn)場(chǎng)CRIO控制器，其用于從連接的一次設(shè)備上采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行初步處理，將處理后的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給主中央CRIO控制器，還用于接收主中央CRIO控制器傳來的控制指令，根據(jù)接收的控制指令操作相連接的一次設(shè)備；

所述主中央CRIO控制器，其用于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)CRIO控制器中發(fā)送的各一次設(shè)備的信息進(jìn)行處理，根據(jù)處理結(jié)果生成控制指令，將控制指令發(fā)送給現(xiàn)場(chǎng)CRIO控制器；

所述操作端，其用于向主中央CRIO控制器發(fā)出操作指令修改主中央CRIO控制器的控制算法邏輯。

所述交換機(jī)，其用于實(shí)現(xiàn)操作端與主中央CRIO控制器的信息交互；

本發(fā)明的有益效果是：通過本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站控制算法集中管理，所有設(shè)備與信號(hào)集中監(jiān)控，提高智能變電站的可靠性、靈活性以及可擴(kuò)展能力。將智能測(cè)量控制設(shè)備與一次設(shè)備進(jìn)行結(jié)合，對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行就近測(cè)量和控制，大大減少了布線，提高了系統(tǒng)的可靠性以及測(cè)量和控制的精度。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，所述現(xiàn)場(chǎng)CRIO控制器包括現(xiàn)場(chǎng)FPGA模塊和現(xiàn)場(chǎng)ARM+VxWorks操作系統(tǒng)模塊；

所述現(xiàn)場(chǎng)FPGA模塊包括數(shù)據(jù)采集單元、信號(hào)濾波單元、設(shè)備特有功能單元和本地保護(hù)邏輯單元；

所述數(shù)據(jù)采集單元，其用于對(duì)與現(xiàn)場(chǎng)CRIO控制器相連接的一次設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；

所述信號(hào)濾波單元，其用于對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理；

所述設(shè)備特有功能單元，其內(nèi)部預(yù)先設(shè)有與其連接的一次設(shè)備功能相對(duì)應(yīng)的處理程序，并利用該處理程序?qū)V波后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)綜合單元；

所述本地保護(hù)邏輯單元，其用于對(duì)不需要外界干預(yù)的本地一次設(shè)備進(jìn)行連鎖保護(hù)；

所述現(xiàn)場(chǎng)ARM+VxWorks操作系統(tǒng)模塊包括數(shù)據(jù)綜合單元和第一網(wǎng)絡(luò)通信單元；

所述數(shù)據(jù)綜合單元，其用于綜合處理現(xiàn)場(chǎng)FPGA模塊采集并處理過的數(shù)據(jù)，保留站控系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)，丟棄中間的過程數(shù)據(jù)，將綜合處理結(jié)果發(fā)送給第一網(wǎng)絡(luò)通信單元；

所述第一網(wǎng)絡(luò)通信單元，其用于接收數(shù)據(jù)綜合單元的數(shù)據(jù)，并將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送到主中央CRIO控制器，還用于接受主中央CRIO控制器的控制指令，并將該指令發(fā)送給現(xiàn)場(chǎng)FPGA模塊。