實現模擬饋線終端設備的方法及裝置的製作方法

2023-10-20 15:20:17 2

專利名稱：實現模擬饋線終端設備的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及數據處理領域，更具體地說，涉及一種實現模擬饋電終端設備的方法 及裝置。
背景技術：
饋線終端設備FTU是裝設在饋線開關旁的開關監控裝置。這些饋線開關指的 是戶外的柱上開關，例如IOkV饋線線路上的斷路器、負荷開關、分段開關等。一般來說，1臺 FTU要求能監控1臺柱上開關，主要原因是柱上開關大多分散安裝，若遇同杆架設情況，這 時可以1臺FTU監控兩臺柱上開關。一般來講，饋線終端設備具有監測、記錄、傳輸的功能 模塊以實現相應的功能。對於饋線終端設備中的軟體而言，現有技術中都是開發完成後在 實際的硬體上進行測試或調試。由於不同的饋線終端設備具有不同的硬體，且其成本較高， 因此這種測試或調試的方法效率低、危險較大。

發明內容
本發明要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述效率低、危險較大的缺陷，提 供一種效率高、不存在危險的實現模擬饋線終端設備的方法及裝置。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是構造一種實現模擬饋線終端設備的 方法，包括如下步驟A )接收電參量設置模塊傳送來的、存儲在指定存儲地址中的、表示採集電力饋線 的電參量的數據；B)按照協議規定解析所述接收到的數據；C)得到所述數據中表示其電參量類型，並依據所述電參量選擇不同的、用於存儲 電參量數值的存儲器；D)在上述選中的存儲器中存儲所述解析後得到的表示電參量的數值。在本發明所述的實現模擬饋線終端設備的方法中，所述步驟A)中的數據是由另一 進程或另一系統按照設定協議格式產生並傳輸的。在本發明所述的實現模擬饋線終端設備的方法中，所述設定協議為IEC61850標 準通信規約。在本發明所述的實現模擬饋線終端設備的方法中，還包括如下步驟 E)設置輸入所述饋線終端設備中的電參量。在本發明所述的實現模擬饋線終端設備的方法中，所述步驟E)進一步包括 El)初始化設置輸入所述饋線終端設備中的所有電參量；或E2)任意設置輸入所述饋線終端設備中的一個或多個電參量。在本發明所述的實現模擬饋線終端設備的方法中，所述電參量包括電參量數值、 數值精度等級、門限值以及採樣間隔；所述數據存儲方式包括事件順序記錄。在本發明所述的實現模擬饋線終端設備的方法中，還包括如下步驟顯示步驟D)中存儲的電參數類型或電參數數值。本發明還涉及一種實現模擬饋線終端設備的裝置，包括數據接收模塊用於接收傳送來的、存儲在指定存儲地址中的、表示輸入在饋線終端設 備的電參量的數據；數據解析模塊用於按照設定的協議規定解析所述接收到的數據； 數據類型判斷模塊用於得到所述數據中表示其電參量類型，依據所述電參量選擇不 同的指定存儲器；數據存儲模塊用於在上述選中的存儲器中存儲所述解析後得到的表示電參量的數值。在本發明所述的實現模擬饋線終端設備的裝置中，還包括用於產生模擬電力饋線 上的電參量數據的數據值、並將所述數據輸出的電參量設置模塊；所述電參量數據包括電 壓、電流和功率。在本發明所述的實現模擬饋線終端設備的裝置中，還包括用於顯示所述取得的電 參數類型或電參數數值的顯示模塊。實施本發明的實現模擬饋線終端設備的方法及裝置，具有以下有益效果由於將 輸入實際的饋線終端設備的電參量及開關狀態變化產生的電參量轉換為數據並通過指定 協議格式的消息傳輸到指定的存儲器，再將其解碼、得到表示電參量的數值，並將其顯示出 來。所以，不用實際的饋線終端設備即可以檢測饋線終端設備的軟體是否工作正常。因此， 本發明中實現模擬饋線終端設備的方法及裝置成本低、通信速度快、效率高、不存在危險、 減少實際終端硬體投入和接線、大大提供主站軟體開發效率。


圖1是本發明實現模擬饋線終端設備的方法及裝置實施例中方法的流程圖； 圖2是所述實施例中裝置的結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合附圖對本發明實施例作進一步說明。如圖1所示，在本發明實現模擬饋線終端設備的方法及裝置實施例中，實現模擬 饋線終端設備的方法流程包括如下步驟步驟Sll設置輸入到饋線終端設備的電參量在本實施例中，使用計算機為饋線終端 設備的軟體提供一個運行的環境，使得該饋線終端設備軟體在該運行環境中運行。同時，該 饋線終端設備軟體運行時，需要採集饋線線路上的實時數據，如電壓、電流、功率等數據，利 用電參量設置模塊來模擬饋線線路上實時數據的發生，為達到數據發生的實時性，可以通 過消息的方式將電參量設置模塊上運行時產生的電參量的實時數據傳送到模擬饋線終端 設備軟體中，並存儲在指定的存儲器之中；該饋線終端設備軟體在運行時對這些電參量判 別並以一定方式將其顯示在上述計算機的屏幕上。這樣，就在計算機上實現了對於饋線終 端設備的模擬，使得不需要真實的饋線終端設備硬體也可以用來和調度主站、配網主站、通 信主站等進行通信，特別是用於電力主站軟體的開發進行通信調試或測試。也可用於饋線 終端設備提供商的終端模擬、演示、推廣。基本上，在本實施例中，通過電參量設置模塊產生上述數據，電參量設置模塊是一個獨立進程，用於模擬電力饋線上的數據發生，如線路上的 電壓、電流、功率、相位、開關狀態等，模擬饋線終端設備採集該電力饋線上的數據。在本步 驟中，設置將要輸入到上述饋線終端設備的電參量，這些電參量包括在實際環境中的各種 參數，例如，電壓值、電流值、相位、開關狀態等等，這些參數控制了輸入到上述饋線終端設 備中的各種信號的實際形狀，使得上述饋線終端設備軟體與在實際環境中取得的輸入值沒 有區別。值得一提的是，在實際環境中，饋線終端設備對於饋線終端的監測可以大致分為 兩個步驟，初始時的狀態和開始監測後的狀態，其中，初始時的狀態需要取得其所要監測的 各種參數(包括開關狀態)的初始值，之後，發現這些參數值突變或與設定的值不符時，產生 報警信號或其他的提示。但是，上述兩個步驟的動作基本上是相同的，都是採集參數、存儲、 判斷以及顯示，所以，在本實施例中，並沒有嚴格區分上述兩個步驟，而是描述了作為上述 兩個步驟的共同點。所以，步驟S11-S16，在運行時是不斷循環的。這些動作既適合於初始 數據的取得，也適合於後續的監控。在本實施例中，上述設置與運行上述饋線終端設備的軟體是在同一個計算機上， 在其他實施例中，也可以不在同一個計算機上。步驟S12按協議格式傳輸所述電參量在本步驟中，將上述設置的數據按照設定 的協議格式，轉換這些數據，並按照設定的協議將這些經過轉換的數據傳送到上述饋線終 端設備軟體。即使在同一部計算機上，上述饋線終端設備軟體與上述設置電參量的設置部 分都是分別在不同的進程上實現，在本實施例中，通過事先設置的埠在不同的進程之間 通信，所以存在上述轉換並傳輸的步驟；當上述兩個部分不在同一臺計算機上時，上述轉換 及傳輸過程就更有必要了，其同樣是通過事先設定的埠並與計算機的通信埠連接從而 與另一個計算機通信的。步驟S13接收所述電參量在本步驟中，饋線終端設備的軟體所在的進程接收上 述傳輸來的數據，並將其放入埠接收的緩存中。步驟S14按協議格式解析所述電參量在本步驟中，取出上述接收到的數據中的 電參量，按照設定的協議格式，解析，得到描述這些電參量特性的數值。在本步驟中，解析是 按照IEC61850的格式進行的，同樣，在本實施例中，上述步驟S12中也是按照協議IEC61850 的格式進行的。這兩個步驟中的協議是相同的，並且有利於在進程的埠之間傳送數據。步驟S15在指定位置存儲取得的電參量類型或數值在本步驟中，將上述步驟中 取得的電參量的類型或數值存放在指定的存儲器內，便於下一步運用。在上述步驟中，取 得的電參量包括了表示電參量特性的數值，同時，還包括了該參數的編號或名稱，在本步驟 中，按照上述參量的編或名稱可以找到該參量的正常值或設定值，並將其與取得的電參量 數值比較，如果其間差別沒有超出設定的範圍，則給出一個該參量的標記，例如屬於正常類 型，將其與取得的該參量只存儲在指定的存儲器中；如果超出指定範圍，則給出該參量的另 一個標記，如屬於報警範圍，將其與取得的該參量只存儲在指定的存儲器中。在本步驟中， 上述指定存儲器是按照電參量的編號或名稱來指定的，一個編號或名稱的電參量對應於一 個特定的存儲器。步驟S16顯示上述存儲的電參量類型或數值在本步驟中，讀取上述指定存儲器 中的電參數值，顯示該值並依據上述電參量參數的類型，調用不同的圖標，與上述電參量參數一起顯示。上述步驟均使用面向對象的先進的軟體技術實現；電參量參數設置的各項功能全 部採用面對對象的語言開發，參數按地址保存到文件中；當接收到電參量參數的輸出功率 值時，進行功率按時間積分形成各種電量有功無功電量以及電壓、電流、頻率的實時值。根 據預先設置的突變門限，實時上報主站，將累計的各種電量寫入不同地址，連續按時間積分 累加、快閃記憶體等技術。顯示的電參量包括數據信息、開關狀態、說明漢字和不同輸出信息進行、運行指示 燈、故障指示燈、發送指示燈、接收指示燈、操作按鈕等。各種指示燈的形狀採用圖形處理技 術，動態顯示或隱藏，閃爍頻率根據設置的參數設定。一般情況下，運行指示燈1秒閃爍一 次，線路停電狀態下2秒閃爍一次。IEC61850標準通信協議部分用來完成計算機通信功能，解析通信報文、存儲數據 記錄等。IEC61850標準通信是採用網絡通信，因此可以在電腦之間進行網絡通信，也可以在 一個電腦上的兩個埠號之間通信。此外，電參量設置還可以設置遙測量值、輸出遙信量、輸入遙信量、輸入脈衝量、模 擬SOE (查詢FTU虛擬機上發生順序事件記錄，簡稱S0E)發生。其中，遙測量可以設置成一 定的精度等級(如0. 05級)、突變門限、滿度值、採樣間隔等；遙測量的滿度值設定後，在設 置的採樣間隔上進行採樣變化數據，採用繪圖技術，遙測數據有變化顯示成紅色，不變化不 變色；可以隨時停止採樣，或重新啟動採樣。遙信量可以設置成輸出或者輸入狀態，可設置 遙信數量、遙信電平(V)、分合狀態。脈衝量可以設置脈衝寬度(ms)、脈衝電平(V)、脈衝數， 啟動後開始輸入並計數，可以隨時停止、或者繼續輸入脈衝到FTU虛擬機。SOE發生參數有 基準量、變位量、間隔時間、變位數量、變化模式(逐個或全部)等參數；以上脈衝量和SOE設 置後，在一段時間內完成動作，採用進度條、滾動條等技術，動態顯示整個過程。電參量設置還可以設置模擬開關動作過程、顯示開關形狀及狀態、產生遙信量。本實施例中在通信上採用消息機制處理技術，設計了兩個串口和兩個網絡通信 口，都是單獨的消息處理，響應快、報文準確無誤。各種報文及時顯示。兩個電腦串口對應 於該計算機上的RS485、RS232。各個串口的通信參數可以設置COM 口號、波特率、校驗位、 數據位、停止位；兩個網絡口的參數有主站的IP位址、埠號，初始設置主站埠號沈00， 初始設置從站(或本進程)埠號觀00。當檢測到突變遙測量和故障事件時，立即主動上報給主站。同時及時顯示故障信 息(如「A相電流接地」)。在掉電後CPU進入靜態功耗，上電後運行，並自動進入循環顯示狀 態，主要顯示當前變化的遙測量。在電參數設置時設置SOE啟動輸入後，能獲得事件發生順 序，記錄和保存各個遙信點變位時間及狀態，形成SOE記錄進行保存，並主動上報到主站。本實施例中還揭示了一種模擬饋線終端設備的裝置，如圖2所示，該實現模擬饋 線終端設備的裝置，包括電參量設置模塊1、數據接收模塊2、數據解析模塊3、數據類型判 斷模塊4、數據存儲模塊5以及顯示模塊6。上述模塊均由軟體功能塊組合而成；這些模塊除 電參量設置模塊1外，均位於同一個計算機之中，而電參量設置模塊1可以與上述各模塊在 同一計算機中，也可以不在同一計算機中。其中，電參量設置模塊1用於設置輸入上述饋線 終端設備中的電參量；數據接收模塊2用於接收傳送來的、存儲在指定存儲地址中的、表示 輸入在饋線終端設備的電參量的數據；數據解析模塊3用於按照協議規定解析上述接收到的數據；數據類型判斷模塊4用於得到上述數據中表示其電參量類型(參數正常或報警)， 依據所述電參量選擇不同的存儲器存儲；數據存儲模塊5用於在上述選中的存儲器中存 儲上述解析後得到的表示電參量的數值；顯示模塊6用於顯示上述取得的電參數類型或電 參數數值，其中，電參量的數值是讀取後直接顯示，而電參量的類型，包括正常或報警狀態， 需要讀取後調出相應的圖標並顯示。總之，在本實施例中，自動會啟動符合IEC61850標準通信協議的上述模塊。首先 進入靜態功耗運行，在電參數設置模塊1上設置輸出三相電壓和三相電流後，其他模塊進 入運行狀態。在運行中調節參數設置窗口上的電壓、電流、頻率等，將將獲得電壓、電流並顯 示；製造故障電流時，將檢測到各種故障和發生時間。以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並 不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員 來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保 護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
權利要求
1.一種實現模擬饋線終端設備的方法，其特徵在於，包括如下步驟A )接收電參量設置模塊傳送來的、存儲在指定存儲地址中的、表示採集電力饋線 的電參量的數據；B)按照協議規定解析所述接收到的數據；C)得到所述數據中表示其電參量類型，並依據所述電參量選擇不同的、用於存儲 電參量數值的存儲器；D)在上述選中的存儲器中存儲所述解析後得到的表示電參量的數值。
2.根據權利要求1所述的實現模擬饋線終端設備的方法，其特徵在於，所述步驟A)中 的數據是由另一進程或另一系統按照設定協議格式產生並傳輸的。
3.根據權利要求2所述的實現模擬饋線終端設備的方法，其特徵在於，所述設定協議 為IEC61850標準通信規約。
4.根據權利要求3所述的實現模擬饋線終端設備的方法，其特徵在於，還包括如下步驟E)設置輸入所述饋線終端設備中的電參量。
5.根據權利要求4所述的實現模擬饋線終端設備的方法，其特徵在於，所述步驟E)進 一步包括El)初始化設置輸入所述饋線終端設備中的所有電參量； 或E2)任意設置輸入所述饋線終端設備中的一個或多個電參量。
6.根據權利要求5所述的實現模擬饋線終端設備的方法，其特徵在於，所述電參量包 括電參量數值、數值精度等級、門限值以及採樣間隔；所述數據存儲方式包括事件順序記錄。
7.根據權利要求1-6任意一項所述的實現模擬饋線終端設備的方法，其特徵在於，還 包括如下步驟顯示步驟D)中存儲的電參數類型或電參數數值。
8.一種實現模擬饋線終端設備的裝置，其特徵在於，包括數據接收模塊用於接收電參量設置模塊傳送來的、存儲在指定存儲地址中的、表示輸 入在饋線終端設備的電參量的數據；數據解析模塊用於按照設定的協議規定解析所述接收到的數據； 數據類型判斷模塊用於得到所述數據中表示其電參量類型，依據所述電參量選擇不 同的、用於存儲電參量數值的存儲器；數據存儲模塊用於在上述選中的存儲器中存儲所述解析後得到的表示電參量的數值。
9.根據權利要求8所述的實現模擬饋線終端設備的裝置，其特徵在於，還包括用於產 生模擬電力饋線上的電參量數據的數據值、並將所述數據輸出的電參量設置模塊；所述電 參量數據包括電壓、電流和功率。
10.根據權利要求8所述的實現模擬饋線終端設備的裝置，其特徵在於，還包括用於顯 示所述取得的電參數類型或電參數數值的顯示模塊。
全文摘要
本發明涉及一種實現模擬饋線終端設備的方法，包括如下步驟接收電參量設置模塊傳送來的、存儲在指定存儲地址中的、表示模擬採集電力饋線的電參量的數據；按照協議規定解析所述接收到的數據；得到所述數據中表示其電參量類型，並依據所述電參量選擇不同的、用於存儲電參量數值的存儲器；在上述選中的存儲器中存儲所述解析後得到的表示電參量的數值。本發明還涉及一種實現模擬饋線終端設備的裝置。實施本發明的實現模擬饋線終端設備的方法及裝置，具有以下有益效果成本低、通信速度快、效率高、不存在危險、減少實際終端硬體投入和接線、大大提高主站軟體開發效率。
文檔編號H02J13/00GK102044914SQ20101059869
公開日2011年5月4日 申請日期2010年12月21日 優先權日2010年12月21日
發明者周啟華, 歐陽默 申請人:航天科工深圳(集團)有限公司