[發明專利]一種基于共享內存的電力電子變壓器監控系統

在審

• 申請號: 202211054397.3
• 申請日: 2022-08-30
• 公開（公告）號: CN115422118A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 羅光榮;孫昊;楊永前;曹燕;畢成;孫豐亮
• 申請（專利權）人: 山東泰開高壓開關有限公司;山東泰開直流技術有限公司
• 主分類號: G06F15/173
• 分類號: G06F15/173;G06F15/177;G06F13/16
• 代理公司: 山東舜源聯合知識產權代理有限公司 37359
• 代理人: 張亮

本發明提供一種基于共享內存的電力電子變壓器通信系統，包括：通訊主板和上位機；通訊主板包括：FPGA芯片、DSP芯片、DPRAM芯片以及ARM芯片；FPGA模塊與DSP芯片通信連接，FPGA模塊獲取設備運行數據，并將設備運行數據傳輸給DSP芯片；DSP芯片通過DPRAM芯片與ARM芯片通信連接，DSP芯片將獲取的設備運行數據傳輸給ARM芯片；ARM芯片通過UDP協議將設備運行數據傳輸給上位機，對設備進行監控。系統保證設備運行數據傳輸的準確性和及時性，還能提高傳輸的速度，實現上位機命令的實時下發與設備參數信息的實時顯示，保證設備運行數據能夠實時性傳輸并監控，保證電力系統運行的可靠性和穩定性。

技術領域

本發明涉及通訊系統領域，具體涉及一種基于共享內存的電力電子變壓器監控系統。

背景技術

隨著信息技術和電子技術的不斷發展，如今數字信號處理已經被廣泛地運用到各行各業中，并發揮出良好的應用效果。電子設備的結構和功能日趨復雜，數據量越來越大，對實時性的要求越來越高。

現有技術中，多端口電力電子變壓器需要能實現電壓轉變、電能路由、電氣隔離和能量傳輸等功能，還需要實現無功補償、諧波治理、能量管理等諸多功能。由于功能較多，數據量較大，目前的設備無法滿足對設備運行數據的收、發以及處理，進而無法獲取到設備運行的實時數據，難以對設備運行實現及時監控，也無法做到數據共享，監控人員也無法及時接收設備的狀態信息，給電力系統的穩定運行造成了隱患。

發明內容

為了克服上述現有技術中的不足，本發明提供一種基于共享內存的電力電子變壓器通信系統，系統合理利用各個芯片的性能，保證設備運行數據能夠實時性傳輸并監控，保證電力系統運行的可靠性和穩定性。

電力電子變壓器通信系統包括：通訊主板和上位機；

通訊主板包括：FPGA芯片、DSP芯片、DPRAM芯片以及ARM芯片；

FPGA模塊與DSP芯片通信連接，FPGA模塊獲取設備運行數據，并將設備運行數據傳輸給DSP芯片；

DSP芯片通過DPRAM芯片與ARM芯片通信連接，DSP芯片將獲取的設備運行數據傳輸給ARM芯片；

ARM芯片通過UDP協議將設備運行數據傳輸給上位機，對設備進行監控；

ARM芯片再將設備運行數據轉換成GOOSE協議、MMS協議、電力-103規約、電力IEC104協議以及IEC61850協議，與終端設備進行通訊。

進一步需要說明的是，上位機配置有人機交互界面以及工業用組態王程序，實現實時顯示ARM芯片傳輸的設備運行數據，向通訊主板發送遙控、遙調命令，并實時顯示遙信參數信息和遙測參數信息；

上位機還對傳輸的設備運行數據進行監控，當超出閾值時，發出告警信息，記錄操作信息以及告警信息；

上位機配置用戶登錄驗證程序，對登錄系統的用戶身份進行驗證。

進一步需要說明的是，上位機配置有服務端程序，服務端程序基于C/C++編程實現的可執行文件；

上位機接收遠端后臺下發的遙控、遙調命令，解析MMS報文；

還將上傳的遙信以及遙測數據，封裝成GOOSE報文；

上位機讀取共享內存數據，按照預設的格式封裝成UDP幀下發給ARM芯片，并解析ARM芯片上傳的UDP幀，將數據寫入到共享內存。

進一步需要說明的是，服務端程序讀取日志配置文件，初始化mmslite庫使用的日志輸出系統，分配mmslite內所有對象內存，讀取startup.cfg、datamap.cfg、datamapout.cfg、Filesvc.cfg,讀取ied文件創建ied對象和測點映射，循環讀取內存數據轉換成對應的ied61850報文格式發出。