[发明专利]一种智能变电站间隔层设备集群测控装置

说明书

本发明涉及一种智能变电站间隔层设备集群测控装置，包括：两套板卡配置完全相同、互为备用的测控子设备，每套测控子设备的板卡配置均包括：电源板、具备SV/GOOSE接收接口和GOOSE发送接口的过程层接口板、开入板、主处理板，每套测控子设备的电源板、过程层接口板、开入板分别与主处理板电连接。本发明用集群测控装置代替现有的测控装置后，大幅减少了间隔层测控装置的数量、降低了监控系统的安装调试和运行维护成本，解决了现有监控系统中无单独备用测控装置的突出问题。

技术领域

本发明属于电力系统自动化技术领域，具体地涉及一种智能变电站间隔层设备集群测控装置。

背景技术

目前，智能变电站建设普遍采用“三层设备、两层网络”的模式，即过程层设备、间隔层设备、站控层设备以及过程层网络、站控层网络。已经建成的智能变电站虽然在设备、建设与运维管理方面取得了较大进展，但由于监控系统功能分散，站内信息网络比较复杂，既增加了设备投资、又降低了变电站的可靠性。智能变电站建设理念、技术创新、专业管理等方面仍存在问题，有待于进一步解决。

现阶段的智能变电站监控采用面向间隔层的配置方式；站控层设备种类多，功能设置分散，信息交互复杂，功能应用效率低，运行可靠性低；间隔层设备数量多，功能单一，无冗余备用，一旦发生故障后设备信息采集功能失效，造成实时数据不全；全站缺乏有效的运行监视和维护工具，对变电站设备巡视、现场操作、维护业务等支撑不够，现场运行维护人员无法及时监视和解决故障。目前智能变电站自动化系统中存在的主要技术问题是：按间隔层配置测控装置的方案导致所需测控装置数量庞大，建设成本高，维护量大；测控装置无备用，一旦测控装置损坏，变电站自动化系统将无法正常工作。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种新型智能变电站间隔层设备集群测控装置，采用两层设备(站控层设备和间隔层设备，省去了过程层设备)、一级网络(将之前的过程层网络和站控层网络合二为一)的体系结构，达到简化网络和便于功能整合的目的。从设备布置和功能整合两个层次对智能变电站进行优化，达到减化间隔层设备测控装置配置的目的，以使间隔层设备在更高层次上实现信息共享、融合和互动。一方面通过监控系统功能优化整合，减化间隔层设备的配置，理清专业之间功能交叉界面，掌握现行各种标准、规范的符合性，便于更好地进行运行维护管理；另一方面，整理出智能变电站二次系统信息流的交互主线，在此基础上实现网络化信息共享、融合和互动等。本发明采用的技术方案如下：

一种智能变电站间隔层设备集群测控装置，包括：两套板卡配置完全相同、互为备用的测控子设备，每套测控子设备均可独立运行、实现完整的间隔层设备集群测控功能；每套测控子设备的板卡配置均包括：电源板、具备SV/GOOSE接收接口和GOOSE发送接口的过程层接口板、开入板、主处理板，每套测控子设备的电源板、过程层接口板、开入板分别与主处理板电连接、实现数据交互和测控管理。开入板接入二进制开关量输入信号、传到主处理板，并由主处理板将其转换为GOOSE(Generic Object Oriented Substation Event，面向通用对象的变电站事件)信息，向变电站内其他智能电子设备转发。

本发明用集群测控装置代替现有的测控装置后，大幅减少了间隔层测控装置的数量、降低了监控系统的安装调试和运行维护成本，解决了现有监控系统中无单独备用测控装置的突出问题。

优选地，所述的主处理板采用36核64位、可运行嵌入式Linux操作系统的处理器，每个核上均可独立完成单间隔的测控功能，主处理板对内接收从过程层接口板传输来的SV(Sampled Values，采样值)、GOOSE信息，并分配给各间隔对应的内核，完成对应间隔的测量和控制功能。主处理板还具有MMS以太网接口、GPS对时接口，通过MMS接口，集群测控装置与变电站站控层设备交互，将间隔层测控信息通过站控层设备发送至调度中心，并接收调度中心发来的远方遥控命令；GPS对时接口，可以接收IRIG-B码或秒脉冲对时信号，通过GPS对时实现带绝对时标的测控数据的处理能力。