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[發明專利]一種智能變電站過程層虛擬二次設備及其實現方法有效

專利信息
申請號: 201510082694.2 申請日: 2015-02-15
公開(公告)號: CN104600848B 公開(公告)日: 2017-12-15
發明(設計)人: 樊陳;倪益民;竇仁暉;趙國慶 申請(專利權)人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
主分類號: H02J13/00 分類號: H02J13/00;H04L29/06
代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司11271 代理人: 徐國文
地址: 100031 *** 國省代碼: 北京;11
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 智能 變電站 過程 虛擬 二次 設備 及其 實現 方法
【權利要求書】:

1.一種智能變電站過程層虛擬二次設備,其特征在于,包括:

CPU板,基于模型驅動的方式模擬發送過程層SV報文采樣數據;基于模型驅動的方式模擬發送和接收過程層GOOSE報文數據;實現IRIG-B對時;當模擬單個線路間隔的智能變電站合并單元和智能終端時,所述二次設備包括一塊CPU板;當模擬多個線路間隔的智能變電站合并單元和智能終端時,通過總線背板擴展多個CPU板來實現;所有所述CPU板的硬件結構和應用模塊完全相同,根據不同的ICD文件進行驅動,具有互換性;

總線背板,用于實現所有板件間總線通信;

電源板:為裝置提供工作電源;

所述CPU板包括:

現場可編程門陣列FPGA,用于模擬SV報文采樣數據的點對點傳輸;

PowerPC處理器,模擬生成SV報文采樣數據和GOOSE報文數據;模擬網絡傳輸所述過程層GOOSE報文數據;模擬網絡傳輸過程層SV報文采樣數據;

所述現場可編程門陣列FPGA包括:

光纖網絡傳輸模塊,模擬等間隔點對點傳輸IEC61850-9-2標準的所述SV報文采樣數據;

光纖串口傳輸模塊,模擬點對點發送和接收IEC60044-8標準的報文采樣數據;

所述PowerPC處理器包括報文數據生成模塊,模擬生成所述SV報文采樣數據和GOOSE報文數據;

網絡傳輸模塊,模擬網絡傳輸所述GOOSE報文數據;模擬網絡傳輸IEC61850-9-2標準的SV報文采樣數據;

所述報文數據生成模塊包括:

存儲模塊,存儲過程層合并單元和智能終端的ICD文件;

讀取模塊,讀取所述ICD文件中的SV采樣數據控制模塊MSVCB和GOOSE數據控制模塊GoCB的數量,讀取SV采樣數據控制模塊MSVCB和GOOSE數據控制模塊GoCB的信息;

獲取模塊,獲取SV采樣數據控制模塊MSVCB和GOOSE數據控制模塊GoCB的數據集內各數據屬性FCDA的數據類型、數據數量和數據順序;

數據模塊,根據所述讀取模塊和獲取模塊的信息生成所述IEC61850-9-2標準的SV報文采樣數據、IEC60044-8標準的報文采樣數據和GOOSE報文數據;

錄波模塊,存儲所述虛擬二次設備的錄波配置文件,讀取錄波文件獲取SV報文采樣數據,并替換所述數據模塊中的SV報文采樣數據;

所述報文數據生成模塊還包括:

SV采樣數據設置模塊,通過所述網絡傳輸模塊人工設置SV采樣數據;

SV采樣數據異常模塊,模擬SV采樣數據的異常情況,實現對智能變電站間隔層的保護測控裝置處于異常能力的檢測;

自動對點模塊,實現GOOSE報文數據的自動對點;

測試模塊,實現GOOSE報文數據收發的測試;

所述SV采樣數據設置模塊包括:

參數設置模塊,設置虛擬二次設備發送的互感器一二次電壓分別和電流的變比;

數值設置模塊,設置發送的SV報文采樣數據的模擬值;

獲取數據模塊,根據所述參數設置模塊和數據設置模塊的信息,生成電壓電流波形函數并抽取其離散數據;

轉換模塊,將所述離散數據進行轉換形成IEC61850-9-2標準或IEC60044-8標準的報文采樣數據,通過相應的所述傳輸模塊進行發送;

所述SV采樣數據異常模塊包括:

報文跳點模塊,設置隨機數據發生函數,模擬發送SV報文采樣在連續10個采樣點以內的報文采樣跳點的異常報文數據;

報文錯序模塊,設置采樣序號隨機挑選函數,將后續報文提前發送,模擬報文錯序異常報文數據;

數據品質切換模塊,在發送采樣數據時隨機更改采樣數據的品質位。

2.一種虛擬二次設備的實現方法,包括如權利要求1所述的二次虛擬設備,其特征在于,包括:

模擬發送過程層SV報文采樣數據;

模擬發送和接收所述過程層GOOSE報文數據。

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