數位化變電站二次系統的製作方法
2023-12-11 20:02:22 1
專利名稱：數位化變電站二次系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於數位化變電站領域，尤其是一種數位化變電站二次系統。
背景技術：
目前，以一次設備智能化、二次設備網絡化、通信平臺標準化為主要特徵 的數位化變電站代表了今後變電站發展的方向。一次設備智能化體現為帶數字 輸出的電子互感器和智能開關；二次設備網絡化體現在二次設備對上和對下聯 系均通過網絡通信；通信平臺標準化體現為IEC61850標準。
數位化變電站二次系統是數位化變電站自動化控制系統中的重要組成部 分。現有的數位化變電站二次系統通常由兩層網絡、三層設備聯網組構成，即 包括站控層網絡、過程層網絡以及站控層設備、間隔層設備、過程層設備，其 中，站控層設備包括後臺監控系統和遠動工作站，間隔層設備包括保護裝置和 測控裝置，過程層設備主要包括智能控制單元。在上述系統中，就地設置有智 能控制單元與一次設備相連，負責採集一次設備的信息並執行保護裝置和測控 裝置的控制令，智能控制單元採集的信息通過過程層網絡發給測控裝置和保護 裝置，測控裝置將這些信息通過站控層網絡轉發給站控層中的後臺控制系統和 遠動工作站，其存在的問題是系統中使用大量的合併器、集中器等點對點通 信設備，使得網絡結構複雜，使用的設備多，造成設備投資大、維護困難等問 題。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種設計合理、網絡結構簡 單、投資小並且便於維護的數位化變電站二次系統。 本發明解決其技術問題是採取以下技術方案實現的-
一種數位化變電站二次系統，包括後臺監控工作站、遠動工作站、保護裝 置、測控裝置、開關設備和電子互感器，後臺監控工作站、遠動工作站、保護 裝置、測控裝置通過光纖接口連接到全站網絡上，該測控裝置為就地化測控裝
置，其通過另一光纖接口與電子互感器數據相連接，通過i/o接口與外部開入量數據相連接。
而且，所述的就地化測控裝置由微處理器、可編程邏輯單元、光纖乙太網 模塊、光電耦合器、出口繼電器模塊、閉鎖出口迴路、遙控出口迴路、保護跳 閘迴路構成，與微處理器相連接的二個光纖乙太網模塊連接到全站網絡上與
G00SE/MMS數據進行通信，與微處理器相連接的另一光纖乙太網模塊接收電子 互感器採樣值，與微處理器相連接的可編程邏輯單元分別與光電耦合器、出口 繼電器模塊相連接，光電耦合器的輸入端與外部開入量數據相連接，出口繼電 器模塊輸出端分別與閉鎖出口迴路、遙控出口迴路、保護跳閘迴路相連接。
而且，所述的微處理器採用的是MPC8313晶片，所述的可編程邏輯單元採 用的是EPL3128晶片，所述的光纖乙太網模塊採用的是HFBR5961模塊。
本發明的優點和積極效果是
1、 本數位化變電站二次系統將站控層網絡和過程層網絡合併為一層全站 網絡，目的是將數位化變電站網絡扁平化，使得網絡層次簡單、清晰，減少了 數位化變電站二次設備的投資和維護量。
2、 本數位化變電站二次系統使用就地化測控裝置就地採集一次設備的狀 態信息及數據，並接收執行後臺監控系統和保護裝置的控制令，綜合了就地智 能控制單元、合併器的功能，從而取代了就地智能控制單元，取消了間隔層獨 立合併器和集中器的設置；同時，電子互感器的輸出直接通過光纖接入連接到 就地化測控裝置上，即無需點對點與合併器及集中器接口，電子互感器的輸出 直接通過光纖接入就地安裝的測控裝置上，即取代了常規數位化變電站點對點 與合併器及集中器接口，也就取消了合併器、集中器，採樣與其他部分同時組 網；減少二次設備佔地面積，簡化了數位化變電站的網絡配置。
3、 本發明將站控層網絡和過程層網絡進行合併為一層全站網絡的系統， 使得系統網絡更加簡化，便於數位化變電站的網絡配置，節約了數位化變電站 二次設備的投資，減輕了數位化變電站的維護量，提高了工作效率。
圖1是本發明的系統連接示意圖2是就地化測控裝置的電路方框圖。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發明實施例做進一步詳述。一種數位化變電站二次系統，如圖1所示，由後臺監控工作站、遠動工作 站、保護裝置、就地化測控裝置、開關設備和電子互感器連接構成，後臺監控 工作站、遠動工作站、保護裝置及就地化測控裝置均通過光纖接口連接到全站 網絡上，就地化測控裝置還通過另一光纖接口與電子互感器數據相連接，通過
I/O接口與外部開入量數據相連接。
上述系統所述就地化測控裝置由微處理器、可編程邏輯單元、光纖乙太網 模塊、光電耦合器、出口繼電器模塊、閉鎖出口迴路、遙控出口迴路、保護跳
閘迴路構成，如圖2所示，在本實施例中，微處理器採用的是MPC8313晶片， 可編程邏輯單元採用的是EPL3128晶片，光纖乙太網模塊採用的是HFBR5961 模塊。微處理器分別與三個光纖乙太網模塊相連接，其中二個光纖乙太網模塊 連接到全站網絡上與G00SE/MMS數據進行通信，該G00SE/MMS數據包括保護跳 閘命令、測控裝置採集的刀閘開關位置、測控傳輸給後臺監控的採樣數據、刀 閘位置信號及後臺的遙控命令等，第三個光纖乙太網模塊連接到電子互感器上 接收電子互感器採樣值(符合IEC61850協議的採樣數據)。微處理器還與可編 程邏輯單元與相連接，該可編程邏輯單元分別與光電耦合器、出口繼電器模塊 相連接，光電耦合器的輸入端與外部開入量數據相連接，出口繼電器模塊輸出 端分別與閉鎖出口迴路、遙控出口迴路、保護跳閘迴路相連接。
本數位化變電站二次系統是將現有的數位化變電站二次系統的站控層和 過程層網絡功能進行合併，構成一層全站網絡，全站內的信息均實現網絡傳輸， 根據信息的性質不同設置優先級，保護跳閘一控制命令及聯鎖信息一遙信變位 一變化遙測等進行傳輸。就地化測控裝置的功能包括保護動作命令的執行，控 制命令的執行，開關設備狀態信息的採集，採樣數據的採集，綜合了就地智能 控制單元、合併器的功能，從而取代了就地智能控制單元，取消了間隔層獨立 合併器和集中器的設置，採樣與其他部分同時組網，同時在就地化測控裝置內 還將全站聯閉鎖信息嵌入，因此，就地化測控裝置通過全站網絡採集跨間隔聯 鎖規則判斷所需的信息，實時判斷控點的解閉鎖狀態，後臺工作站、就地化測 控裝置自動同步閉鎖邏輯規則。
本發明所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發明並不限於具體實施方式
中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據本發明的技術方案 得出的其他實施方式，同樣屬於本發明保護的範圍。
權利要求
1、一種數位化變電站二次系統，包括後臺監控工作站、遠動工作站、保護裝置、測控裝置、開關設備和電子互感器，其特徵在於後臺監控工作站、遠動工作站、保護裝置、測控裝置通過光纖接口連接到全站網絡上，該測控裝置為就地化測控裝置，其通過另一光纖接口與電子互感器數據相連接，通過I/O接口與外部開入量數據相連接。
2、 根據權利要求1所述的數位化變電站二次系統，其特徵在於所述 的就地化測控裝置由微處理器、可編程邏輯單元、光纖乙太網模塊、光電 耦合器、出口繼電器模塊、閉鎖出口迴路、遙控出口迴路、保護跳閘迴路 構成，與微處理器相連接的二個光纖乙太網模塊連接到全站網絡上與GOOSE/畫S數據進行通信，與微處理器相連接的另一光纖乙太網模塊連接到電子互感器上接收採樣值，與微處理器相連接的可編程邏輯單元分別與光 電耦合器、出口繼電器模塊相連接，光電耦合器的輸入端與外部開入量數 據相連接，出口繼電器模塊輸出端分別與閉鎖出口迴路、遙控出口迴路、 保護跳閘迴路相連接。
3、 根據權利要求2所述的數位化變電站二次系統，其特徵在於所述的微處理器採用的是MPC8313晶片，所述的可編程邏輯單元採用的是 EPL3128晶片，所述的光纖乙太網模塊採用的是HFBR5961模塊。
全文摘要
本發明涉及一種數位化變電站二次系統，包括後臺監控工作站、遠動工作站、保護裝置、測控裝置、開關設備和電子互感器，其主要技術特點是後臺監控工作站、遠動工作站、保護裝置、測控裝置通過光纖接口連接到全站網絡上，該測控裝置為就地化測控裝置，其通過另一光纖接口與電子互感器數據相連接，通過I/O接口與外部開入量數據相連接。本發明將站控層網絡和過程層網絡進行合併為一層全站網絡的系統，使得系統網絡更加簡化，便於數位化變電站的網絡配置，節約了數位化變電站二次設備的投資，減輕了數位化變電站的維護量，提高了工作效率。
文檔編號H02J13/00GK101610003SQ200910069839
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月22日 優先權日2009年7月22日
發明者宋國旺, 科 徐, 李廣存, 鋼 楊, 王少偉, 程法慶, 建 陳 申請人:天津市電力公司