[实用新型]变电站三态综合测控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及变电站测控。

背景技术

目前稳态数据采集主要由数据采集与监控(Supervisory Control and Data Acquisition，SCADA)系统采集。SCADA系统在电力系统中的广泛应用，使调度运行人员能及时跟踪、调整电力系统运行状态，为电力系统的安全可靠运行提供了有力的保障。测控装置是一种变电站的远方终端装置，主要完成变电站自动化系统的远动功能，是为完成电网调度自动化在变电站中装设的必不可少的自动化装置。目前国内电力系统测控技术普遍采用交流采样技术。变电站测控装置具有交流电量测量、输入信号检测、控制信号的逻辑判断处理等能力，担负着变电站自动化的测控功能。但是随着电网发展的要求，这些功能已不能完全满足电网运行的要求。

现有测控装置采集电压、电流、有功、无功等有效值，缺乏对描述系统机电动态行为十分重要的相角、内电势及其派生量的测量，且其得到的系统数据是低采样密度的、历史的、不同步的，因此只能监测系统的稳态或准稳态运行情况。调度中心不能根据这些信息跟踪系统的发展轨迹，准确掌握系统运行的动态情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种变电站三态综合测控装置，以解决上述技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

变电站三态综合测控装置，包括一测控模块、一站控层以太网通信管理模块、一过程层以太网通信管理模块、一用于高速数据处理和交换的FPGA模块、一过程层通信接口模块，其特征在于，所述测控模块包括一测控DSP，所述测控DSP通过并行总线和FPGA模块相连，所述测控DSP还连接一用于完成状态量采集的状态量采集电路、一用于控制输出的控制输出电路。

为了保证状态量采集的实时准确和测控功能的完备，测控功能采用主频达150兆赫兹32位工业级DSP进行处理。作为一种优选方案，所述测控DSP的芯片采用TMS320F28335芯片。该款芯片具有快速的DSP功能、强大的I/O控制功能、大量的片上存储器、强大的中断管理、方便的编程调试等等，而且该款芯片具有较宽的工作温度范围和较强的抗干扰能力，适合应用于工业控制领域。

站控层以太网通信管理模块采用IEC61850协议，同时作为一种优选方案，所述站控层以太网通信管理模块采用PowerPC系列处理器。PowerPC系列处理器芯片主频达到300MHz，能够直接管理两路百兆以太网实现站控层IEC61850通信，同时可以实现基于IEEE1588精确对时协议的时间同步，并输出秒脉冲给FPGA模块。站控层以太网通信管理模块输出秒脉冲给FPGA模块，同时通过PCI总线外扩三路百兆以太网。三路百兆以太网包括一路输出数据给彩色液晶显示管理模块的，两路实现动态数据和暂态录波数据的传输的。

过程层以太网通信管理模块的处理器为PowerPC系列处理器。过程层以太网通信管理模块输出秒脉冲给FPGA，同时通过并行总线和下一个FPGA模块相连。过程层以太网通信管理模块另外模块管理两路百兆以太网接口实现采样值的传输和GOOSE协议的传输，同时可以实现基于IEEE1588精确对时协议的时间同步。

FPGA模块优选具有DSP功能的Spartan-3A系列FPGA处理器。该处理器主频达250MHz，内含37440个逻辑单元，1512K比特的内部块RAM支持双口RAM操作，84个DSP核可以进行高速数据处理，具有两百多个高速差分对支持高速数据交换。该处理器具有较高的性能，能够满足应用需求。

变电站三态综合测控装置，还包括一DAC模块，DAC模块负责过程层通信管理模块和FPGA模块之间的高速数据交换。DAC模块通过并行总线和过程层通信管理模块连接，并通过六对差分线和FPGA模块连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的三态综合测控装置可以进行变电站稳态、暂态、动态数据的采集和传输。以特高压变电站内一条线路或一台主变为监控对象。它既采集本间隔的实时信号，又可与本间隔内的其他智能设备通讯，同时通过高速以太网与站级计算机系统相连，构成面向对象的变电站自动化系统。

三态数据采集的综合测控技术不但能采集常规的交流量、开关量等状态信息，而且能采集智能变电站电子互感器、智能化一次设备的数字量信息。

附图说明

图1为本实用新型的电路框图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。