[发明专利]一种用于配电终端的控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于配电终端的控制系统，属于配电自动化技术领域。

背景技术

配电终端是安装在配电网现场的各种远程监测、控制单元的总称，主要包括馈线终端、站所终端、配变终端等。其功能主要包括：数据采集、控制、数据传输、维护、对时、事件顺序记录（SOE）、馈线故障诊断、单相接地检测、一次重合闸等。

配电自动化作为提高供电可靠性的有效技术手段,越来越被电力部门所重视。配电终端是配电自动化建设的必要设备，它与配电自动化主站系统的通信网络也是配电自动化建设的必备条件。为了实现配电线路和分布式电源的监控，需要在配电线路沿线和分布式电源处安装大量的配电终端，并将配电终端采集的信息通过通信系统汇集到位于控制中心的配电网自动化主站系统，配电主站通过下发遥控命令到配电终端完成对配电网一次设备和分布式电源的控制。

近几年来，随着配电自动化技术的发展，各厂家纷纷将精力投放在配电终端的研发设计上。然而，由于缺乏统一的配电终端设计标准，各厂家在设计水平上也参差不齐，导致生产出的配电终端并不具有统一的规格和管理标准，对配电终端的管理控制也存在着一定的困难。例如在实际生产设计中，部分厂家采用无实时操作系统的中断加循环结构设计模式对配电终端进行管理。当故障发生时，配电终端不能实现对中断的实时处理，安全稳定性较差。

为解决上述问题，部分厂家尝试将实时操作系统用作配电终端的控制系统。当发生故障时，实时操作系统能够接收并以足够快的速度予以处理，但现有的实时操作系统存在结构设计混乱、实时性差的缺点，无法满足配电终端长期、稳定运行的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于配电终端的控制系统（也称配电终端控制系统）。

为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种用于配电终端的控制系统，包括硬件平台层、驱动层、操作系统层、抽象层以及应用层，由操作系统层的实时操作系统进行统一调度；

其中，抽象层包括数据引擎模块、公共服务模块和调试配置模块；

数据引擎模块包括实时数据子模块和历史数据子模块；

所述实时数据子模块用于配电终端的数据实时存储以及分析；

所述历史数据子模块用于记录由保护、测控功能模块形成的运行信息，供调试配置模块检索使用；

所述公共服务模块为其它模块提供常用的公用接口；

所述应用层基于所述抽象层的公共服务模块提供的公用接口，数据引擎模块的实时数据库子模块和历史数据库子模块进行配电终端的测控和保护。

其中较优地，所述应用层包括数据采集模块；

所述数据采集模块的采集数据分为数据直采、通信采集和虚拟数据三种来源；

其中，所述数据直采是FPGA通过板间总线通信获得AD分板、DI分板、IO分板实时数据，经过分析处理后将数据保存到抽象层的实时数据库中；

所述通信采集是接收其他外接装置数据，完成数据转发功能；

所述虚拟数据是通过WEB维护界面模拟产生开入变位信息、交流模拟量等。

其中较优地，所述应用层还包括故障定位及保护模块；

所述故障定位及保护模块包括故障检测子模块和逻辑判定子模块；

所述逻辑判断子模块包含多种逻辑图，根据逻辑图提供的逻辑转换关系进行各种状态的转变。

其中较优地，所述应用层还包括通信模块；

所述通信模块包括通信处理子模块；

所述通信处理子模块用以进行外围通信任务，并以中断的方式触发串口进行读写操作。

其中较优地，所述历史数据子模块记录的信息保存在掉电不丢失的文件系统中。

其中较优地，所述驱动层包括设备驱动模块；

所述设备驱动模块中的设备驱动负责将实时操作系统的请求转换为硬件设备能够理解的命令，传送给硬件设备。

本发明提供的配电终端控制系统以强内聚、低耦合原则进行分层设计，使数据与应用分离，易于版本升级与功能优化，并采用中断加抢占式应用任务的调度机制，满足精确到毫秒级的故障定位、实时数据响应需求。同时，丰富的功能应用使得本发明适用于变电站、配电室、环网柜、馈线柱等多种配电终端，具有很好的安全性和可靠性。

附图说明

图1为本发明提供的用于配电终端的控制系统的整体逻辑架构图；

图2为本发明所提供的控制系统中，中断处理的时序图；