[发明专利]多路运行模式的数字综合保护测控单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种变电站数字式综合保护测控单元，属电工技术领域。

背景技术

近年来，计算机技术、信息处理技术和网络通信技术发展迅速，对变电站自动化系统产生了巨大影响。随着特高压、大容量、超大系统电网的逐渐形成，对电网安全、稳定、可靠、控制、信息交互等提出了更高更迫切的要求。

现有典型的变电站自动化系统一般分为三层，最低层是测控、保护装置，中间层是通讯控制单元，上层是后台软件系统。整个信息处理流程是测控与保护装置通过二次电缆采集产生原始信息，由通讯控制单元管理各种测控与保护装置，与其实现信息交互，通讯控制单元或者自行解析报文或者转发至后台由后台解析。解析的本质也就是把所有的数据按照系统内部统一的格式转发或者存入内存库，后台系统在解析的同时进行分析处理，触发事件告警，状态变位、登录入库等操作，支持历史记录查询，下发控制令等功能。该种模式的系统取得了良好的效果。但其也有一些不足之处，主要体现在以下几点：

1)一次和二次系统之间的信息交互还是延续传统的电缆接线模式，成本高，施工、维护不便。

2)二次系统的数据采集部分大量重复，浪费资源。

3)信息标准化不够，信息共享度低。多套系统并存，设备之间、设备与系统之间互联互通困难，形成信息孤岛，信息难以被综合应用。

4)在发生事故时，会出现大量的事件告警信息，缺乏有效的过滤机制，干扰值班运行人员对故障的正确判断。

IEC61850和电子式PT/CT是数字化变电站的两大支柱。运用IEC61850，可以统一变电站的一次、二次设备模型，加上IEC61850的自描述特性和一致性测试，信息标准化程度提升，二次设备、厂站与集控站之间的互联互通将显得便捷。运用电子式PT/CT，通讯电缆代替大量的二次电缆，可以简化变电站的设计、施工与维护，减少变电站站地面积，节约资源。

数字化变电站是以变电站一、二次系统为数字化对象，对数字化信息进行统一建模，将物理设备虚拟化，采用标准化的网络通信平台，实现信息共享和互操作，满足安全、稳定、可靠、经济运行要求的现代化变电站。数字化变电站技术将处于不断发展和完善的进程中。就目前而言，符合IEC61850标准的变电站通信网络和系统、智能化的一次设备(如电子式互感器、智能化开关等)、网络化的二次设备、自动化的运行管理系统，为其最主要的技术特征。

从长远发展来看，面向数字化电网的需求，数字化变电站技术还将涉及的内容有：变电站之间、变电站与控制中心之间的信息交互技术，信息安全技术，广域同步采样技术、实时动态监测技术，电能质量在线监测技术、实时分析技术，以及一、二次系统的技术融合。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种不需通过网络通讯而就地方便快捷地实现资源信息共享的数字综合保护测控单元；

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种电缆用少量、结构简单，二次电缆故障率低的数字综合保护测控单元。

为解决上述技术问题，本发明提供一种多路运行模式的数字综合保护测控单元，其特征在于：包括多个独立且相互信息共享的、实现多条线路的合并功能、继电保护功能、智能操作功能于一体且具备同步测量、控制、录波、系统分析功能的IED功能单元；

与各个IED功能单元相连实现通信功能的各种以太网母线；

与控制以太网相通信、可以采集开关的跳位、合位、合后、远方状态，还可以采集用户自定义的遥信的智能操作单元；

用户自定义的遥信；及

可从IED功能单元读取相关信息，进行逻辑计算、逻辑判断、逻辑结果处理，并向IED功能单元发送各自相关信息的用户保护单元。

所述IED功能单元由双CPU系统构成，且两系统通过高速双口RAM实现资源共享，其中一个系统以ADI公司的BF533型号的32位DSP为核心，另一个系统以带POWERPC操作系统的8270作为核心。

所述BF533型号的32位DSP包括：

与AD模入采样接口相连的接口；

I/O输入输出口相连的接口；

与GPS接口相连的接口；

与RAM、FLASH存储器相连的接口；

与工业总线CAN、RS485串口、RS232串口相连的接口。