[实用新型]开关间隔测控装置

说明书

技术领域

本发明专为气体绝缘金属封闭开关设备（GIS)的智能控制而设计开发的，用于监视GIS开关的各种状态以及同网络中其他GIS开关的状态，可实现对开关的控制和操作，可用于组建数字化变电站系统。

背景技术

随着电子计算机技术，网络技术的快速发展，数字化变电站的的建设得到了大力的推广，与传统变电站相比，数字化变电站的过程层、间隔层、站控层全部采用数字信号传输，因此数字化变电站对光电互感器、智能开关提出了新的技术要求，开关的状态采集、开关控制、开关互锁等必须采用基于以太网的GOOSE数字控制。

发明内容

为了概括本发明的目的，在这里描述了本发明的某些方面、优点和新颖特征。应了解，无需所有这些方面、优点和特征包含在任一特殊的实施例中。

本发明采用计算机技术、电力自动化技术、通讯技术等多种高新技术，集监测、控制、通讯、连锁、事件顺序记录（SOE）等多种功能于一体，实现了面向间隔的监测与控制。本发明支持IEC61850功能，可通过网络实现互锁，可通过GOOSE网络实现全变电站所有GIS设备的防误连锁，可满足数字化变电站的组网方案。另外，本发明可通过PLC逻辑软件进行开关的逻辑控制，逻辑软件的开发环境为梯形图环境，编程直观方便。

本发明所采用的技术方案是：硬件采用6U，19英寸标准工业机箱，电路板共分为：电源板、CPU板、DI板、DO板、互感器板、总线板、显示板、键盘板共8种电路板，其中电源板、CPU板、DI板、DO板、互感器板采用背插式结构，每块背插式电路板和显示板、键盘板通过总线板进行电气信号连接。本发明的电磁兼容性能达到IV级标准。

本发明电源板采用双冗余开关电源，交直流通用。在任何一路电源输入故障的情况下另一路可实现无缝切换。

本发明支持5个100M/10M自适应以太网口通信，支持FTP、TELNET服务器，支持IEC61850通信。

本发明最多可配置4块开入板及4块开出板，每块开入板支持32路模拟量的采集，每块开出板支持8路信号继电器输出及2路跳合闸控制回路。

本发明人机接口板7寸大屏幕彩色液晶显示模块，采用ucgui作为图形界面开发支撑软件包，本发明能动态显示开关的一次图，动态显示开关的各种状态。

本发明CPU板采用高性能的PowerPC平台，400MHz主频，128MRAM运行速度快，采用先进的Montavista实时Linux2.6操作系统,中断响应时间小于20微妙，Linux文件系统采用只读的ramdisk文件系统，可确保文件系统永不损坏。

本发明具备IEC61850功能，能实现IEC61850-8-1的通信服务要求，本发明能实现GOOSE跳合闸功能及GOOSE互锁功能，能通过GOOSE控制块发送本使用新型的各种状态信息。

本发明的有益效果：

本发明实现了IEC61850功能和PLC逻辑控制功能，能对断路器进行各种状态的检测和对开关进行控制。本发明通过了IEC61850一致性测试，可以和其他厂商的IEC61850客户端产品进行互联，是用于组建数字化变电站的必备元件。

附图说明

图1是本发明实施例的主体部分硬件原理框图。

图2是本发明实施例的软件框架图。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

1、硬件设计

本发明采用PowerPC的MPC8247作为支撑硬件平台，CPU板的集成5个以太网通信口，通过PCI总线扩展，另外PCI总线和其他插件板间是通过局部并行总线实现的，是通过PLX9030实现将PCI总线和局部并行总线的桥接转换。DI板、DO板、互感器板的采集和控制是通过CPU板的FPGA进行采集和控制的。

本使用新型的显示板采用ATMEL的ARM9261作为主CPU，主频200MHz，运行linux操作系统及ucgui图形开发软件，键盘采用矩阵扫描方式进行控制，将17个小按键映射成标准键盘中的相应按键。

2、软件设计

本发明软件采用Montavista的实时Linux为软件支撑平台，主程序分为若干个线程进行模块管理。

1）PLX9030采集控制功能：负责将FPGA采集的数据通过局部并行总线转化到PCI总线供CPU读取；负责将CPU发送的跳合闸命令通过PLX9030转换为局部总线供FPGA进行命令控制。