[實用新型]智能變電站的二次繼電保護芯片

有效

• 申請號: 201822255942.0
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN209088631U
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 李良;于同偉;龐振江;王于波;王崢;丁岳;黃旭;葛維春;盧巖;楊文
• 申請（專利權）人: 北京智芯微電子科技有限公司;國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院;國網信息通信產業集團有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H04L12/865
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 周際;王芊雨

本實用新型公開了一種智能變電站的一種智能變電站的二次繼電保護芯片，其包括HSR交換模塊。HSR交換模塊通過HSR MAC接口模塊接收以太網物理層接口模塊所傳輸的智能變電站的設備的報文數據，將報文數據進行分類處理，按照報文數據的優先級進行時序控制并傳輸，其中報文數據的類型包括MMS網絡報文、GOOSE網絡報文、SV網絡報文、IEEE1588網絡報文。該二次繼電保護芯片通過一個獨立的HSR模塊建立的以太網數據通道來實現智能變電站現行各類數據的解析、分類等功能，使得智能變電站各層設備便于精簡網絡設計、降低設備功耗及成本、增強單套設備可靠性，同時簡化工程現場網絡架構及施工難度、提高系統集成度，提高系統運行的可靠性和可維護性。

技術領域

本實用新型是關于智能變電站技術領域，特別是關于一種智能變電站的二次繼電保護芯片。

背景技術

電力系統智能變電站的設備通常分為過程層、間隔層、站控層共三層設備。其中過程層包含由一次設備和智能組件構成的智能設備、合并單元和智能終端等，用于實現變電站電能分配、變換、傳輸及其測量、控制、保護、計量、狀態監測等相關功能。間隔層設備一般指繼電保護裝置、測控裝置等二次設備，實現使用一個間隔的數據并且作用于該間隔一次設備的功能，即與各種遠方輸入/輸出、智能傳感器和控制器通信。站控層包含自動化系統、站域控制、通信系統、對時系統等子系統，實現面向全站或一個以上一次設備的測量和控制的功能，完成數據采集和監視控制、操作閉鎖以及同步相量采集、電能量采集、保護信息管理等相關功能。

發明人在實現本實用新型的過程中，作出了如下思考：對于三層不同的設備其網絡通訊接口多為以太網接口，涉及到關鍵數據往往需要采用光纖傳輸。對于過程層和間隔層設備而言，網絡傳輸的通訊協議包括GOOSE(Generic Object Oriented SubstationEvent)以及SV(Sampled Value)等。GOOSE是IEC61850標準定義的一種通用的以對象為中心的變電站事件抽象模型，提供如命令、告警等快速傳輸的機制，主要用于實現在多個智能電子設備之間的信息傳遞，包括傳輸跳合閘信號、故障錄波啟動等。SV可以理解為交換采樣數據集中的采樣值的相關模型對象和服務，用于傳輸關鍵實時模擬量。而對于站控層設備而言，網絡傳輸的通訊協議多數為MMS(manufacturing message specification)，同時間隔層的設備通常也需要支持MMS網絡。MMS即制造報文規范，是IS0/IEC9506標準所定義的一套用于工業控制系統的通信協議。MMS規范了工業領域具有通信能力的智能傳感器、智能電子設備、智能控制設備的通信行為，使出自不同制造商的設備之間具有互操作性，用于變電站數據采集及監視控制。

發明人還發現隨著精準對時協議IEEE1588的推廣，基于網絡對時的應用也逐漸盛行，多網絡接口的需要日漸增多，目前階段各個電力設備制造廠家所設計的智能設備多數采用分網絡接口的方式來處理，即包括獨立設置的MMS網絡口、GOOSE網絡口、SV網絡口、1588網絡口等，這些網絡口各自獨立設置，獨立應用，可能有部分網絡功能已共網口，但無全部合一的網絡形式。隨著智能變電站系統的應用與發展，各個問題及弊端也顯現出來，如整個系統的集成度不夠，工程實施過程中網絡布線過多、變電站造價成本上升、單臺設備功耗偏大、硬件故障點增多，數據傳輸較慢，時延較長。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本實用新型的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種智能變電站的二次繼電保護芯片，其通過一個獨立的HSR模塊建立的以太網數據通道來實現智能變電站現行各類數據須使用到的如MMS報文、GOOSE報文、SV報文和1588對時報文等的解析、分類等功能，使得智能變電站各層設備便于精簡網絡設計、降低設備功耗及成本、增強單套設備可靠性，同時簡化工程現場網絡架構及施工難度、提高系統集成度，提高系統運行的可靠性和可維護性。