專利名稱：綜合自動(dòng)化集成保護(hù)方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種綜合自動(dòng)化集成保護(hù)方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，計(jì)算機(jī)芯片及網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)的不斷采用，從根本上改變了傳統(tǒng)變電站的基本面 貌全數(shù)字化的設(shè)備、以網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的系統(tǒng)，輔以成熟的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，正在不斷地提高 變電站運(yùn)行的自動(dòng)化程度和可靠性，并能逐漸真正應(yīng)用自動(dòng)化應(yīng)能實(shí)現(xiàn)的功能，即自動(dòng)化 不再是好看不好用的花架子，而是真正可以解決和滿足生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題和需要， 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)已基本被用戶接受并使用。
變電站自動(dòng)化系統(tǒng)按照正C61850標(biāo)準(zhǔn)可分為過(guò)程層、間隔層、變電站層，過(guò)程層包括 各種一次設(shè)備像開(kāi)關(guān)、線路、變壓器、電容器、CT/PT等，間隔層是各種二次設(shè)備包括采 集、測(cè)量、控制、保護(hù)、自動(dòng)裝置、故障濾波等，變電站層是對(duì)整個(gè)變電站進(jìn)行安全監(jiān)視、 控制、操作并與變電站外部進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。目前所通用的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)是過(guò)程層一次 設(shè)備各個(gè)間隔內(nèi)的開(kāi)關(guān)、刀閘、互感器的信息直接傳輸?shù)皆O(shè)置在間隔內(nèi)的或設(shè)置在間隔附 近即控制室內(nèi)的智能電子設(shè)備正D完成保護(hù)、測(cè)控功能并進(jìn)入通訊管理機(jī)進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換后 傳輸?shù)秸{(diào)度，即將一個(gè)間隔的信息接入一個(gè)智能的正D中，不同的正D之間信息交互也基 本采用硬接線方式，如圖l、圖2所示。采用這種模式的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)面臨的最大障礙 是使用大量的正D，不同廠家的正D、甚至同一廠家不同型號(hào)的正D由于開(kāi)發(fā)的背景、運(yùn) 行經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)水平的限制，所采用的通信協(xié)議和用戶界面不相同，因而難以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成 和互操作，需要額外的硬件(如規(guī)約轉(zhuǎn)換器)和軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)正D互聯(lián)，還要對(duì)用戶進(jìn)行培 訓(xùn)，在很大程度上削弱了變電站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)和意義，并且相當(dāng)一部分系統(tǒng)功能重復(fù) 設(shè)置，沒(méi)有做到信息資源共享，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)接線復(fù)雜，系統(tǒng)的各部分接口的通信規(guī)約不一致， 增加了投資并影響了系統(tǒng)的可靠性，并且影響了整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)放性及可擴(kuò)展性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)在變電站過(guò)程層一次設(shè)備每一間隔內(nèi)的或在 每一間隔附近即控制室內(nèi)均設(shè)置智能電子設(shè)備正D進(jìn)行保護(hù)而造成功能重復(fù)設(shè)置、現(xiàn)場(chǎng)接線復(fù)雜、不同廠家正D互聯(lián)需要通信規(guī)約轉(zhuǎn)換等問(wèn)題，提供一種綜合自動(dòng)化集成保護(hù)方法 及其系統(tǒng)，這種綜合自動(dòng)化集成保護(hù)方法及其系統(tǒng)采用集成正D完成全站的所有間隔單元 的保護(hù)、領(lǐng)啦、計(jì)量等的自動(dòng)化功能，這樣按照正C61850標(biāo)準(zhǔn)就將變電站間隔層和變電站 層合為一層，將多個(gè)正D合為一個(gè)集成保護(hù)正D，并為了提高其可靠性提供兩個(gè)一樣的集 成IED互為熱備用，從而解決了功能重復(fù)設(shè)置的問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)接線被簡(jiǎn)化，不再存在多個(gè)正D 互聯(lián)需要通信規(guī)約轉(zhuǎn)換的問(wèn)題。 本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種綜合自動(dòng)化集成保護(hù)方法，其特征在于變電站的過(guò)程層一次設(shè)備的各個(gè)間隔輸出 的狀態(tài)量、模擬量、數(shù)字量通過(guò)交換機(jī)引入集成正D，由集成IED分別對(duì)各個(gè)間隔輸出的 狀態(tài)量、模擬量、數(shù)字量進(jìn)行運(yùn)算和處理從而實(shí)現(xiàn)變電站的保護(hù)和自動(dòng)化功能。 所述狀態(tài)量、模擬量、數(shù)字量經(jīng)過(guò)就地?cái)?shù)字化處理后引入集成正D。 所述就地?cái)?shù)字化處理為采集同一間隔內(nèi)的開(kāi)關(guān)、刀閘狀態(tài)量轉(zhuǎn)換成GOOSE格式報(bào)文， 采集同一間隔內(nèi)的互感器信息轉(zhuǎn)換成符合正C61850協(xié)議的采樣值傳輸格式報(bào)文，經(jīng)過(guò)上述 數(shù)字化處理后的信號(hào)發(fā)送到變電站過(guò)程層的局域網(wǎng)；從過(guò)程層的局域網(wǎng)接收GOOSE格式報(bào) 文轉(zhuǎn)換成對(duì)開(kāi)關(guān)、刀閘的分合控制操作。
所述集成正D根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行狀況對(duì)各個(gè)間隔發(fā)出同步采集信號(hào)的命令使正在采集信號(hào) 的各個(gè)間隔的設(shè)備在同一時(shí)刻采集信號(hào)并把同一時(shí)刻采集的信息傳輸?shù)阶冸娬具^(guò)程層的局 域網(wǎng)，保證采集裝置的采樣同步性。
所述信號(hào)的傳輸用雙以太網(wǎng)光纖通訊，所述雙以太網(wǎng)光纖為FX100/1000光纖。 所述交換機(jī)為以太網(wǎng)光交換機(jī)；所述集成正D輸出的信號(hào)通過(guò)以太網(wǎng)光交換機(jī)直接傳 輸?shù)秸{(diào)度或監(jiān)控系統(tǒng)。
一種綜合自動(dòng)化集成保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于包括與各個(gè)間隔輸出端相連的通用數(shù)字接 口、以太網(wǎng)光交換機(jī)和集成正D;所述集成正D通過(guò)以太網(wǎng)光交換機(jī)的通用數(shù)字接口與各 個(gè)間隔連接，所述集成IED通過(guò)以太網(wǎng)光交換機(jī)與調(diào)度和/或監(jiān)控系統(tǒng)連接；所述集成正D 接收各個(gè)間隔輸出的信號(hào)進(jìn)行綜合的運(yùn)算處理、保護(hù)及自動(dòng)控制的操作并傳輸?shù)秸{(diào)度和/或 監(jiān)控系統(tǒng)，接收調(diào)度和/或監(jiān)控系統(tǒng)的命令并按命令通過(guò)以太網(wǎng)光交換機(jī)傳到各間隔以控制 各個(gè)間隔內(nèi)的一次設(shè)備。
所述集成IED包括核心處理器單元、對(duì)時(shí)接口、人機(jī)接口、 IEC61850協(xié)議支持包、通 訊協(xié)議庫(kù)；所述核心處理器單元與IEC61850協(xié)議支持包連接，所述核心處理器單元分別與 對(duì)時(shí)接口、人機(jī)接口、通訊協(xié)議庫(kù)連接；所述正C61850支持包包括GOOSE信息收發(fā)模塊、
6采樣值接收模塊；所述GOOSE信息收發(fā)模塊接收交換機(jī)輸出的GOOSE信息將其交由核心 處理器單元進(jìn)行保護(hù)、測(cè)控、計(jì)量、監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)、VQC，然后經(jīng)通訊協(xié)議庫(kù)轉(zhuǎn)換規(guī)約后傳 輸至調(diào)度或監(jiān)控系統(tǒng)，所述GOOSE信息收發(fā)模塊接收經(jīng)通訊協(xié)議庫(kù)轉(zhuǎn)換規(guī)約后的從調(diào)度傳 輸來(lái)的控制命令后經(jīng)以太網(wǎng)光交換機(jī)傳輸?shù)礁鱾€(gè)間隔；所述采樣值接收模塊接收經(jīng)以太網(wǎng) 光交換機(jī)傳輸?shù)膹母鱾€(gè)間隔采集的互感器信號(hào)，將其交由核心處理器單元完成綜合的運(yùn)算 處理、保護(hù)及自動(dòng)控制的操作，并經(jīng)通訊協(xié)議庫(kù)轉(zhuǎn)換規(guī)約后傳輸至調(diào)度和/或監(jiān)控系統(tǒng)。
所述集成正D還包括與所述核心處理器單元相連的同步處理單元，所述同步處理單元 設(shè)置同步采樣支持軟件包，根據(jù)系統(tǒng)頻率信號(hào)判斷采樣時(shí)刻，并對(duì)各個(gè)間隔發(fā)出同步采集 信號(hào)的命令，使正在采集信號(hào)的各個(gè)間隔的設(shè)備在同一時(shí)刻采集信號(hào)后傳輸?shù)阶冸娬具^(guò)程 層的局域網(wǎng)，并根據(jù)需要從變電站過(guò)程層的局域網(wǎng)下載信息傳輸?shù)郊烧鼶中進(jìn)行處理， 保證采集裝置的采樣準(zhǔn)確性。
所述對(duì)時(shí)接口設(shè)置對(duì)時(shí)軟件，接收GPS的通訊及脈沖對(duì)時(shí)信息實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的時(shí)鐘管理， 所述GPS可以內(nèi)置在集成正D內(nèi)也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入到綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。
所述人機(jī)接口包括觸摸式平板電腦，觸摸式平板電腦設(shè)置X86系統(tǒng)6.4"觸摸屏、 windows操作系統(tǒng)，綜合管理集成保護(hù)系統(tǒng)，并設(shè)置人機(jī)接口程序包，顯示及查詢實(shí)時(shí)信息、 歷史信息記錄、安全管理、維護(hù)集成保護(hù)系統(tǒng)，并基于windows操作系統(tǒng)和觸摸屏技術(shù)顯 示維護(hù)接口，綜合監(jiān)視、控制、維護(hù)及配置運(yùn)行信息。
所述通訊協(xié)議庫(kù)還接入其他電子智能設(shè)備正D并進(jìn)行通訊規(guī)約轉(zhuǎn)換，與調(diào)度或監(jiān)控系 統(tǒng)進(jìn)行信息交互。
所述正C61850支持包還包括XML配置文件解析模塊，設(shè)置可編程的配置文件解釋支 持包，解析任務(wù)執(zhí)行的配置文件用于實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)、刀閘、互感器的特征描述及信息關(guān)聯(lián)，開(kāi) 關(guān)、刀閘、互感器的綜合調(diào)用關(guān)系及掃描頻率分配。
所述核心處理器單元設(shè)置可編程的功能元件庫(kù)，包括采樣值運(yùn)算元件、保護(hù)判斷元件、 功率測(cè)量元件、電能計(jì)量元件、故障錄波元件、小電流選線元件、電壓無(wú)功控制元件，進(jìn) 行電量計(jì)算、保護(hù)邏輯判斷、出口配置管理及執(zhí)行對(duì)采集裝置的控制策略、數(shù)據(jù)處理及邏 輯控制功能。
所述核心處理器單元設(shè)置BSP及硬件驅(qū)動(dòng)程序，使軟件對(duì)硬件資源進(jìn)行操作控制。 所述核心處理器單元包括32位微處理器、460MHz的主頻、256M SDRAM內(nèi)存及256M
的FLASH空間，2路100M/1000M的RJ45或以太網(wǎng)光纖接口 ， 一路100M的RJ45接口 ；
所述核心處理器單元采用vxWorks操作系統(tǒng)，調(diào)度任務(wù)、管理資源。所述集成正D、以太網(wǎng)光交換機(jī)、以太網(wǎng)光纖均為冗余配置，兩套設(shè)備同時(shí)運(yùn)行。 所述各個(gè)間隔與集成正D之間使用2路光纖100M /1000M以太網(wǎng)通訊，集成IED與調(diào) 度和/或監(jiān)控系統(tǒng)之間的信息傳輸采用10M/100M以太網(wǎng)使用RJ45接口。 本發(fā)明的技術(shù)效果如下
本發(fā)明將變電站的過(guò)程層一次設(shè)備的各個(gè)間隔的信號(hào)經(jīng)過(guò)以太網(wǎng)光交換機(jī)的通用數(shù)字 接口傳輸?shù)郊烧鼶，將各個(gè)間隔輸出的信號(hào)都傳輸?shù)揭粋€(gè)集成正D進(jìn)行保護(hù)并直接與調(diào) 度或監(jiān)控系統(tǒng)通訊。這樣將原來(lái)的一個(gè)間隔單元的信息對(duì)應(yīng)一個(gè)智能電子設(shè)備保護(hù)的模式 改變?yōu)橛靡粋€(gè)集成正D保護(hù)、控制變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，省略了原來(lái)所使用的大量的正D 設(shè)備以及各正D之間的數(shù)據(jù)交換和硬接線連接，不但解決了功能重復(fù)設(shè)置的問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)接 線也被大大簡(jiǎn)化，不再存在多個(gè)正D互聯(lián)需要通信規(guī)約轉(zhuǎn)換的問(wèn)題。
更進(jìn)一步，還可在該集成IED設(shè)置多個(gè)功能模塊，使該集成正D還起著測(cè)控、計(jì)量、 監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)、VQC、錄波、事件順序記錄以及通信等功能并同時(shí)完成對(duì)各間隔層采集的信 息進(jìn)行通訊規(guī)約轉(zhuǎn)換的功能，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備整體費(fèi)用的優(yōu)化，減少資金和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。變 電站在新增功能時(shí)，如果原來(lái)的采集和執(zhí)行設(shè)備能滿足已能新增功能的需求，可在原有的 設(shè)備上運(yùn)行新增功能的軟件，大大減少了硬件投資。本發(fā)明可以不增加任何硬件成本完成 小電流接地選線、低周低壓減載、備用電源自投、簡(jiǎn)易母線保護(hù)、電壓無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償?shù)燃?中式的保護(hù)自動(dòng)化功能，稍增加成本可完成故障錄波、微機(jī)五防閉鎖等功能，這在傳統(tǒng)的 變電站自動(dòng)化均需另外加裝設(shè)備；工程設(shè)計(jì)、施工快捷、擴(kuò)建方便性、節(jié)省電纜等因素造 成本發(fā)明集成保護(hù)正D的綜合造價(jià)很低；數(shù)字化變電站采用智能一次設(shè)備，所有功能均可 遙控實(shí)現(xiàn)；通信系統(tǒng)傳輸?shù)男畔⒏暾?，通信的可靠性和?shí)時(shí)性都大幅度提高，變電站因 此可實(shí)現(xiàn)更多、更復(fù)雜的自動(dòng)化功能，提高自動(dòng)化水平； 一次設(shè)備、二次設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò) 都可具備完善的自檢功能，可根據(jù)設(shè)備的健康狀況實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修；傳統(tǒng)變電站由于通信系 統(tǒng)傳輸信息的完整性、實(shí)時(shí)性和可靠性有限，許多自動(dòng)化技術(shù)只能停留在試驗(yàn)室里，難以 工程應(yīng)用。
本發(fā)明將就地?cái)?shù)字化裝置設(shè)置在各個(gè)間隔內(nèi)與間隔內(nèi)的開(kāi)關(guān)、刀閘、互感器連接并通 過(guò)變電站過(guò)程層的局域網(wǎng)與以太網(wǎng)光交換機(jī)的通用數(shù)字接口連接，就地?cái)?shù)字化裝置中的開(kāi) 入開(kāi)出處理單元采集同一間隔內(nèi)的開(kāi)關(guān)、刀閘狀態(tài)量在核心處理器單元、IEC61850協(xié)議支 持包中的GOOSE信息收發(fā)模塊轉(zhuǎn)換成GOOSE格式報(bào)文發(fā)送到變電站過(guò)程層的局域網(wǎng)，從 過(guò)程層的局域網(wǎng)接收GOOSE格式報(bào)文在正C61850協(xié)議支持包中的GOOSE信息收發(fā)模塊 轉(zhuǎn)換成對(duì)開(kāi)關(guān)、刀閘的分合控制操作；就地?cái)?shù)字化裝置中的模擬量接入單元采集同一間隔內(nèi)的互感器模擬或數(shù)字信息在核心處理器單元、正C61850協(xié)議支持包中的采樣值發(fā)送模塊 轉(zhuǎn)換成符合IEC61850協(xié)議的信息后發(fā)送到變電站過(guò)程層的局域網(wǎng)，集成正D根據(jù)需要從變 電站過(guò)程層的局域網(wǎng)下載信息進(jìn)行運(yùn)算和處理從而實(shí)現(xiàn)變電站的保護(hù)和自動(dòng)化功能。這樣 在開(kāi)關(guān)只需引出一對(duì)光纖來(lái)替代原來(lái)幾十根電纜，在變電站的設(shè)計(jì)過(guò)程中非常簡(jiǎn)潔，無(wú)需 電纜溝和至控制室的電纜連接，在擴(kuò)建變電站一個(gè)間隔時(shí)只需多引一路光纖和集成保護(hù)IED 多配置一路保護(hù)測(cè)控功能，借助輔助的智能開(kāi)關(guān)調(diào)試設(shè)備在出廠前就可以將智能開(kāi)關(guān)一體 化測(cè)試完畢，到了現(xiàn)場(chǎng)只需進(jìn)行為數(shù)很少的光纜互連及集成。在本間隔內(nèi)就地完成的功能 絕不依賴通訊網(wǎng)完成，這樣構(gòu)成的系統(tǒng)同以往的集中式系統(tǒng)相比有著明顯的優(yōu)點(diǎn)，可靠性 提高、可擴(kuò)展性和靈活性提高以及站內(nèi)二次電纜簡(jiǎn)化、節(jié)省投資。
在本間隔內(nèi)實(shí)現(xiàn)就地?cái)?shù)字化可以使整個(gè)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)滿足IEC-61850標(biāo)準(zhǔn)的要求， 所有信息采用統(tǒng)一的信息模型、按統(tǒng)一的通信標(biāo)準(zhǔn)接入變電站通信網(wǎng)絡(luò)，因此變電站自動(dòng) 化系統(tǒng)的各種功能可共享統(tǒng)一的信息平臺(tái)，設(shè)備間可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接；使變電站的保護(hù)、測(cè) 控、計(jì)量、監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)、VQC等系統(tǒng)均可以用同一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)接收電流、電壓和狀態(tài)等信 息以及發(fā)出控制命令，不需為不同功能建設(shè)各自的信息采集、傳輸和執(zhí)行系統(tǒng)，在不影響 信息傳輸可靠性和實(shí)時(shí)性前提下進(jìn)行信息共享解決了成本、靈活性、性能之間的矛盾，完 全實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)放、未來(lái)可擴(kuò)展、易于升級(jí)、柔性化的系統(tǒng)構(gòu)架，變電站在擴(kuò)充功能和擴(kuò) 展規(guī)模時(shí)，只需在通信網(wǎng)絡(luò)上接入新增設(shè)備，無(wú)需改造或更換原有設(shè)備，保護(hù)用戶投資， 減少變電站全生命周期成本。
集成正D中的同步處理單元根據(jù)系統(tǒng)頻率信號(hào)判斷采樣時(shí)刻，并對(duì)各個(gè)間隔發(fā)出同步 采集信號(hào)的命令，使正在采集信號(hào)的各個(gè)間隔的設(shè)備在同一時(shí)刻采集信號(hào)后傳輸?shù)阶冸娬?過(guò)程層的局域網(wǎng)，并根據(jù)需要從變電站過(guò)程層的局域網(wǎng)下載信息傳輸?shù)郊烧鼶中進(jìn)行處 理，也進(jìn)行頻率跟蹤，保證采集裝置的采樣準(zhǔn)確性。
就地?cái)?shù)字化裝置與集成正D之間使用2路光纖100 /1000M以太網(wǎng)，集成正D與調(diào)度/ 監(jiān)控系統(tǒng)之間支持雙以太網(wǎng)(10兆/100兆)通訊，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置的配置及與集成正D進(jìn) 行信息交互。這樣可以用通訊網(wǎng)絡(luò)取代復(fù)雜的控制電纜，使網(wǎng)絡(luò)通訊電磁兼容性好、可靠 性高，同時(shí)也保證集成保護(hù)IED的良好電磁兼容環(huán)境，采用RJ45或FX100光纖接口，做 到了一次設(shè)備和二次設(shè)備間、二次設(shè)備之間均采用計(jì)算機(jī)通信技術(shù)， 一條信道可傳輸多個(gè) 通道的信息，通信線的數(shù)量大幅度簡(jiǎn)化，通信系統(tǒng)在傳輸有效信息的同時(shí)傳輸信息校驗(yàn)碼 和通道自檢信息， 一方面杜絕誤傳信號(hào)，另一方面在通信系統(tǒng)故障時(shí)可及時(shí)告警，數(shù)字信 號(hào)用光纖傳輸，從根本上解決抗干擾問(wèn)題。集成式IED、以太網(wǎng)光交換機(jī)、過(guò)程層光纖均為冗余配置，正常為兩套設(shè)備同時(shí)運(yùn)行， 有一套判為保護(hù)動(dòng)作即動(dòng)作，這樣當(dāng)一套檢修或故障不影響另一套正常運(yùn)行，釆用雙光纖 以太網(wǎng)交換機(jī)和雙集成保護(hù)IED配置，構(gòu)成雙熱備份進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。
本發(fā)明采用集成正D完成全站的所有間隔單元的保護(hù)、測(cè)控、計(jì)量等其它自動(dòng)化功能， 這樣按照正C61850標(biāo)準(zhǔn)就將變電站間隔層和變電站層合為一層，將多個(gè)正D合為一個(gè)集成 保護(hù)IED，并為了提高其可靠性提供兩個(gè)一樣的集成正D互為熱備用。而集成保護(hù)獲得的 一次設(shè)備的信息靠間隔單元的就地?cái)?shù)字化，把就地?cái)?shù)字化裝置設(shè)置在間隔內(nèi)，該就地?cái)?shù)字 化裝置把間隔內(nèi)采集到的開(kāi)關(guān)、刀閘狀態(tài)量轉(zhuǎn)換成GOOSE格式報(bào)文、互感器信息轉(zhuǎn)換成符 合正C61850協(xié)議的采樣值傳輸格式報(bào)文，經(jīng)過(guò)上述數(shù)字化處理后的信息發(fā)送到變電站過(guò)程 層的局域網(wǎng)，從過(guò)程層的局域網(wǎng)接收GOOSE格式報(bào)文轉(zhuǎn)換成對(duì)開(kāi)關(guān)、刀閘的分合操作控制； 這些數(shù)字化信息以雙以太網(wǎng)(100兆/1000兆)經(jīng)交換機(jī)分別上傳至集成正D。這種綜合自 動(dòng)化集成保護(hù)系統(tǒng)將變電站集成保護(hù)的各種功能共享統(tǒng)一的信息平臺(tái)，用通訊網(wǎng)絡(luò)取代復(fù) 雜的控制電纜，解決不同廠家設(shè)備間互操作的問(wèn)題，便于變電站設(shè)計(jì)、施工、擴(kuò)建、維護(hù) 維修，提高信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?，進(jìn)一步提高自動(dòng)化和管理水平，降低綜合造價(jià)。


圖1圖2是目前通用的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)示意圖； 圖3是本發(fā)明的集成正D模塊框圖4是本發(fā)明的變電站綜合自動(dòng)化集成保護(hù)系統(tǒng)示意圖5是本發(fā)明的各個(gè)間隔就地?cái)?shù)字化示意圖6是本發(fā)明的就地?cái)?shù)字化裝置與其他設(shè)備間的連接示意圖7是本發(fā)明的就地?cái)?shù)字化裝置模塊框圖8是本發(fā)明的就地?cái)?shù)字化裝置中的模擬量接入單元框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。圖3是本發(fā)明的集成正D模塊框圖；圖4是本發(fā)明 的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)示意圖。
如圖3所示，本發(fā)明的綜合自動(dòng)化集成保護(hù)系統(tǒng)包括與各個(gè)間隔輸出端相連的通用數(shù) 字接口、交換機(jī)、集成正D;集成IED通過(guò)以太網(wǎng)光交換機(jī)1或以太網(wǎng)光交換機(jī)2的通用 數(shù)字接口與各個(gè)間隔連接，集成正D通過(guò)以太網(wǎng)光交換機(jī)3與調(diào)度和/或監(jiān)控系統(tǒng)連接；集成正D接收各個(gè)間隔輸出的開(kāi)關(guān)和刀閘狀態(tài)量、互感器的模擬量或數(shù)字量信號(hào)進(jìn)行保護(hù)、 測(cè)控、計(jì)量、監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)、VQC并傳輸?shù)秸{(diào)度和/或監(jiān)控系統(tǒng)，接收調(diào)度和/或監(jiān)控系統(tǒng)的命 令并按命令控制各個(gè)間隔內(nèi)的開(kāi)關(guān)、刀閘等基本元件。
集成正D包括核心處理器單元、對(duì)時(shí)接口、同步處理單元、人機(jī)接口、正C61850協(xié)議 支持包、通訊協(xié)議庫(kù)；核心處理器單元與正C61850協(xié)議支持包連接，核心處理器單元與對(duì) 時(shí)接口、同步處理單元、人機(jī)接口、通訊協(xié)議庫(kù)連接；IEC61850支持包包括GOOSE信息 收發(fā)模塊、采樣值接收模塊；GOOSE信息收發(fā)模塊接收以太網(wǎng)光交換機(jī)l或以太網(wǎng)光交換 機(jī)2輸出的GOOSE信息由核心處理器單元完成保護(hù)、測(cè)控、計(jì)量、監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)、VQC等 功能，并經(jīng)通訊協(xié)議庫(kù)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)約后通過(guò)以太網(wǎng)光交換機(jī)3與調(diào)度或監(jiān)控系統(tǒng)通訊，GOOSE 信息收發(fā)模塊接收從調(diào)度/或監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)以太網(wǎng)光交換機(jī)3和通訊協(xié)議庫(kù)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)約的控制 命令后經(jīng)以太網(wǎng)光交換機(jī)1或以太網(wǎng)光交換機(jī)2控制各個(gè)間隔；采樣值接收模塊接收經(jīng)以 太網(wǎng)光交換機(jī)1或以太網(wǎng)光交換機(jī)2傳輸?shù)母鱾€(gè)間隔采集的互感器信號(hào)由核心處理器單元 完成保護(hù)、測(cè)控、計(jì)量、監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)、VQC等功能，并通過(guò)通訊協(xié)議庫(kù)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)約后經(jīng)以太 網(wǎng)光交換機(jī)3與調(diào)度或監(jiān)控系統(tǒng)通訊。 "
集成正D中的核心處理器單元包括32位微處理器、460MHz的主頻、256M SDRAM內(nèi) 存及256M的FLASH空間，2路100M/1000M接口 ， 一路100M的RJ45接口 ；核心處理器 單元采用vxWorks操作系統(tǒng)，調(diào)度任務(wù)、管理資源。
集成正D中的同步處理單元設(shè)置同步采樣支持軟件包，根據(jù)系統(tǒng)頻率信號(hào)判斷采樣頻 率及采樣時(shí)刻，并對(duì)各個(gè)間隔發(fā)出同步采集信號(hào)的命令使正在采集信號(hào)的各個(gè)間隔的設(shè)備 在同一時(shí)刻采集信號(hào)并把同一時(shí)刻采集的信號(hào)傳輸?shù)郊烧鼶中進(jìn)行處理，也進(jìn)行頻率跟 蹤，保證采集裝置的采樣準(zhǔn)確性。
集成正D中的對(duì)時(shí)接口設(shè)置對(duì)時(shí)軟件，接收GPS的通訊及脈沖對(duì)時(shí)信息實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的時(shí) 鐘管理，GPS可以內(nèi)置在集成正D內(nèi)也可以直接接入以太網(wǎng)光交換機(jī)1或以太網(wǎng)光交換機(jī) 2或者通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入到綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。
集成正D中的人機(jī)接口有觸摸式平板電腦，觸摸式平板電腦設(shè)置X86系統(tǒng)6.4"觸摸屏、 windows操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)裝置的綜合管理，并設(shè)置人機(jī)接口程序包，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息顯示、歷 史信息記錄及查詢、安全管理、裝置維護(hù)，并基于windows操作系統(tǒng)和觸摸屏技術(shù)的的顯 示維護(hù)接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行信息的綜合監(jiān)視、控制、維護(hù)及配置，界面操作簡(jiǎn)單。
集成正D中的通訊協(xié)議庫(kù)也可以接入其它電子智能設(shè)備正D并進(jìn)行通訊規(guī)約，與調(diào)度 或監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行信息交互。
11集成正D中的IEC61850支持包還包括XML配置文件解析模塊，設(shè)置可編程的配置文 件解釋支持包，解析任務(wù)執(zhí)行的配置文件用于實(shí)現(xiàn)各種元件的特征描述及信息關(guān)聯(lián)，各元 件的綜合調(diào)用關(guān)系及掃描頻率分配。
集成正D中的核心處理器單元設(shè)置可編程的功能元件庫(kù)，包括采樣值運(yùn)算元件、保護(hù) 判斷元件、功率測(cè)量元件、電能計(jì)量元件、故障錄波元件、小電流接地選線元件、電壓無(wú) 功自動(dòng)調(diào)整控制元件，進(jìn)行電量計(jì)算、保護(hù)邏輯判斷、出口配置管理及執(zhí)行對(duì)采集裝置的 控制策略、數(shù)據(jù)處理及邏輯控制功能，如每個(gè)間隔的保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量及站級(jí)的小電流接 地選線、電壓無(wú)功自動(dòng)控制及防誤操作聯(lián)鎖。核心處理器單元設(shè)置BSP及硬件驅(qū)動(dòng)程序， 實(shí)現(xiàn)軟件對(duì)硬件資源的操作與控制。
圖6是本發(fā)明的就地?cái)?shù)字化裝置與其他設(shè)備間的連接示意圖；圖7是本發(fā)明的就地?cái)?shù) 字化裝置模塊框圖；圖8是本發(fā)明的就地?cái)?shù)字化裝置中的模擬量接入單元框圖；圖5是本 發(fā)明的各個(gè)間隔就地?cái)?shù)字化示意圖。
本發(fā)明中從各個(gè)間隔傳輸?shù)揭蕴W(wǎng)光交換機(jī)1或以太網(wǎng)光交換機(jī)2的通用數(shù)字接口的 上述信息為經(jīng)過(guò)就地?cái)?shù)字化處理后的信息，即在就地?cái)?shù)字化裝置就地?cái)?shù)字化處理后發(fā)送到 變電站過(guò)程層的局域網(wǎng)，集成正D從變電站過(guò)程層的局域網(wǎng)下載所需信息通過(guò)以太網(wǎng)光交 換機(jī)1或以太網(wǎng)光交換機(jī)2傳輸?shù)郊烧鼶中進(jìn)行運(yùn)算和處理從而實(shí)現(xiàn)變電站的保護(hù)和自 動(dòng)化功能。如圖6所示，就地?cái)?shù)字化裝置設(shè)置在各個(gè)間隔內(nèi)，即如圖5所示，進(jìn)線間隔、 高壓PT間隔、高壓母聯(lián)間隔、主變高壓主進(jìn)間隔、主變低壓主進(jìn)間隔、主變本體間隔、廠 用電間隔、低壓PT間隔、低壓并補(bǔ)間隔、低壓出線間隔、低壓母聯(lián)間隔內(nèi)各設(shè)置就地?cái)?shù)字 化裝置。如圖6所示，就地?cái)?shù)字化裝置與開(kāi)關(guān)、刀閘、互感器等基本元件連接，就地?cái)?shù)字 化裝置通過(guò)變電站過(guò)程層的局域網(wǎng)與所述交換機(jī)上的通用數(shù)字接口連接。
如圖7所示，該就地?cái)?shù)字化裝置包括核心處理器單元、同步處理單元、開(kāi)入開(kāi)出處理 單元、模擬量接入單元、正C61850協(xié)議支持包、人機(jī)接口單元、網(wǎng)絡(luò)接入單元；正C61850 協(xié)議支持包包括GOOSE信息收發(fā)模塊、采樣值發(fā)送模塊、XML配置文件解析模塊；如圖 8所示，模擬量接入單元包括微型精密互感器、電壓調(diào)理電路、AD轉(zhuǎn)換電路、電子式互感 器接口信號(hào)調(diào)理電路。核心處理器單元與同步處理單元、開(kāi)入開(kāi)出處理單元、模擬量接入 單元、IEC61850協(xié)議支持包、人機(jī)接口單元、網(wǎng)絡(luò)接入單元連接。
就地?cái)?shù)字化裝置中的開(kāi)入開(kāi)出處理單元與間隔內(nèi)的開(kāi)關(guān)、刀閘連接，開(kāi)入開(kāi)出處理單 元采集開(kāi)關(guān)位置、刀閘位置、開(kāi)關(guān)閉鎖的節(jié)點(diǎn)等就地遙信，每個(gè)就地?cái)?shù)字化裝置的開(kāi)入開(kāi) 出處理單元最多可采集16路開(kāi)關(guān)、刀閘等基本元件的狀態(tài)量，這些基本元件的狀態(tài)量信息
12在核心處理器單元、IEC61850協(xié)議支持包中的GOOSE信息收發(fā)模塊轉(zhuǎn)換成GOOSE格式 報(bào)文后發(fā)送到變電站過(guò)程層的局域網(wǎng)，從過(guò)程層的局域網(wǎng)接收GOOSE格式報(bào)文在核心處理 器單元、IEC61850協(xié)議支持包中的GOOSE信息收發(fā)模塊轉(zhuǎn)換成對(duì)開(kāi)關(guān)、刀閘的分合操作 控制，可以控制5個(gè)開(kāi)關(guān)的分合。
就地?cái)?shù)字化裝置中的模擬量接入單元與間隔內(nèi)的互感器連接，模擬量接入單元設(shè)置 ECT/EVT數(shù)字接口 、 ECT/EVT模擬接口和/或CT/PT模擬接口 ，可以接收CT/PT模擬量信 息、ECT和EVT的模擬量信息及數(shù)字量信息，每個(gè)就地?cái)?shù)字化裝置的模擬量接入單元最多 可以接14路模擬或數(shù)字接口，每周波采樣點(diǎn)24 96點(diǎn)可調(diào)整。模擬量接入單元中的微型精 密互感器、電壓調(diào)理電路、AD轉(zhuǎn)換電路接收傳統(tǒng)的CT/PT模擬信息并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，模 擬量接入單元中的電子式互感器接口信號(hào)調(diào)理電路接收電子式互感器的各類信息。模擬量 接入單元接收的這些信息在核心處理器單元、IEC61850協(xié)議支持包中的采樣值發(fā)送模塊轉(zhuǎn) 換成符合正C61850協(xié)議的采樣值傳輸格式報(bào)文發(fā)送到變電站過(guò)程層的局域網(wǎng)。
就地?cái)?shù)字化裝置中的同步處理單元接收集成IED根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行狀況發(fā)出的同步采集信 息的命令后使正在采集信息的各個(gè)間隔的開(kāi)關(guān)、刀閘、互感器等基本元件都從接收同步采 集信息的命令的時(shí)刻同步采集開(kāi)關(guān)和刀閘狀態(tài)量信息、互感器模擬量或數(shù)字量信息發(fā)送到 變電站過(guò)程層的局域網(wǎng)，并根據(jù)需要從變電站過(guò)程層的局域網(wǎng)下載信息傳輸?shù)郊蒊ED中 進(jìn)行處理，該同步處理單元設(shè)置同步采樣支持軟件包，接入光纖同步信號(hào)進(jìn)行精密對(duì)時(shí)和 同步采樣處理并根據(jù)同步輸入信號(hào)精密調(diào)整采樣時(shí)刻及實(shí)時(shí)時(shí)鐘維護(hù)，也進(jìn)行頻率跟蹤， 保證采集裝置的采樣準(zhǔn)確性。
就地?cái)?shù)字化裝置中的IEC61850協(xié)議支持包中的XML配置文件解析模塊設(shè)置可編程的 配置文件解釋支持包，解析任務(wù)執(zhí)行的配置文件用于實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)、刀閘、互感器的特征描述 及信息關(guān)聯(lián)，開(kāi)關(guān)、刀閘、互感器的綜合調(diào)用關(guān)系及掃描頻率分配。
就地?cái)?shù)字化裝置中的人機(jī)接口單元由一個(gè)320X240的藍(lán)屏液晶和7個(gè)鍵盤通過(guò)CPLD 實(shí)現(xiàn)與裝置信息連接，可以顯示基本的采集信息及異常狀態(tài)，并可簡(jiǎn)單控制裝置運(yùn)行設(shè)置； 該人機(jī)接口單元中設(shè)置人機(jī)接口程序包，實(shí)現(xiàn)可配置的人機(jī)操作，便于運(yùn)行監(jiān)視。
就地?cái)?shù)字化裝置與集成IED之間使用2路光纖100 /1000M以太網(wǎng)，集成正D與調(diào)度/ 監(jiān)控系統(tǒng)支持雙以太網(wǎng)(10兆/100兆)通訊，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置的配置及與集成正D進(jìn)行信 息交互。這樣可以用通訊網(wǎng)絡(luò)取代復(fù)雜的控制電纜，使網(wǎng)絡(luò)通訊電磁兼容性好、可靠性高， 同時(shí)也保證集成保護(hù)正D的良好電磁兼容環(huán)境，采用RJ45或FX100光纖接口，做到了一 次設(shè)備和二次設(shè)備間、二次設(shè)備之間均采用計(jì)算機(jī)通信技術(shù)， 一條信道可傳輸多個(gè)通道的信息，通信線的數(shù)量大幅度簡(jiǎn)化，通信系統(tǒng)在傳輸有效信息的同時(shí)傳輸信息校驗(yàn)碼和通道 自檢信息， 一方面杜絕誤傳信號(hào)，另一方面在通信系統(tǒng)故障時(shí)可及時(shí)告警，數(shù)字信號(hào)用光 纖傳輸，從根本上解決抗千擾問(wèn)題。設(shè)置WEB維護(hù)接口，設(shè)置WEB接口程序，用于實(shí)現(xiàn) 配置裝置的運(yùn)行參數(shù)、檢查裝置的運(yùn)行狀態(tài)。
上述交換機(jī)1和交換機(jī)3以及圖中的交換機(jī)2均為以太網(wǎng)光交換機(jī)。如圖4所示，集 成式正D、以太網(wǎng)光交換機(jī)、過(guò)程層光纖均為冗余配置，正常為兩套設(shè)備同時(shí)運(yùn)行，有一 套判為保護(hù)動(dòng)作即動(dòng)作，這樣當(dāng)一套檢修或故障不影響另一套正常運(yùn)行，采用雙光纖以太 網(wǎng)交換機(jī)和雙集成保護(hù)正D配置，構(gòu)成雙熱備份進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。
本發(fā)明采用集成正D完成全站的所有間隔單元的保護(hù)、測(cè)控、計(jì)量等其它自動(dòng)化功能， 這樣按照正C61850標(biāo)準(zhǔn)就將變電站間隔層和變電站層合為一層，將多個(gè)正D合為一個(gè)集成 保護(hù)正D，并為了提高其可靠性提供兩個(gè)一樣的集成IED互為熱備用。而集成保護(hù)獲得的 一次設(shè)備的信息靠間隔單元的就地?cái)?shù)字化，把就地?cái)?shù)字化裝置設(shè)置在間隔內(nèi)，該就地?cái)?shù)字 化裝置把間隔內(nèi)采集到的開(kāi)關(guān)、刀閘狀態(tài)量轉(zhuǎn)換成GOOSE格式報(bào)文、互感器信息轉(zhuǎn)換成符 合IEC61850協(xié)議的采樣值傳輸格式報(bào)文，經(jīng)過(guò)上述數(shù)字化處理后的信息發(fā)送到變電站過(guò)程 層的局域網(wǎng)，從過(guò)程層的局域網(wǎng)接收GOOSE格式報(bào)文轉(zhuǎn)換成對(duì)開(kāi)關(guān)、刀閘的分合操作控制； 這些數(shù)字化信息以雙以太網(wǎng)(100兆/1000兆)經(jīng)交換機(jī)分別上傳至集成IED。這種綜合自 動(dòng)化集成保護(hù)系統(tǒng)將變電站集成保護(hù)的各種功能共享統(tǒng)一的信息平臺(tái)，用通訊網(wǎng)絡(luò)取代復(fù) 雜的控制電纜，解決不同廠家設(shè)備間互操作的問(wèn)題，便于變電站設(shè)計(jì)、施工、擴(kuò)建、維護(hù) 維修，提高信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?，進(jìn)一步提高自動(dòng)化和管理水平，降低綜合造價(jià)。
權(quán)利要求
1. 一種綜合自動(dòng)化集成保護(hù)方法，其特征在于變電站的過(guò)程層一次設(shè)備的各個(gè)間隔輸出的狀態(tài)量、模擬量、數(shù)字量通過(guò)交換機(jī)引入集成IED，由集成IED分別對(duì)各個(gè)間隔輸出的狀態(tài)量、模擬量、數(shù)字量進(jìn)行運(yùn)算和處理從而實(shí)現(xiàn)變電站的保護(hù)和自動(dòng)化功能。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的綜合自動(dòng)化集成保護(hù)方法，其特征在于所述狀態(tài)量、模擬量、數(shù)字量經(jīng)過(guò)就地?cái)?shù)字化處理后引入集成正D。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的綜合自動(dòng)化集成保護(hù)方法，其特征在于所述就地?cái)?shù)字化處理為采集同一間隔內(nèi)的開(kāi)關(guān)、刀閘狀態(tài)量轉(zhuǎn)換成GOOSE格式報(bào)文，采集同一間隔內(nèi)的互感器信息轉(zhuǎn)換成符合正C61850協(xié)議的采樣值傳輸格式報(bào)文，經(jīng)過(guò)上述數(shù)字化處理后的信號(hào)發(fā)送到變電站過(guò)程層的局域網(wǎng)；從過(guò)程層的局域網(wǎng)接收GOOSE格式報(bào)文轉(zhuǎn)換成對(duì)開(kāi)關(guān)、刀閘的分合控制操作。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的綜合自動(dòng)化集成保護(hù)方法，其特征在于所述集成IED根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行狀況對(duì)各個(gè)間隔發(fā)出同步采集信號(hào)的命令使正在采集信號(hào)的各個(gè)間隔的設(shè)備在同一時(shí)刻采集信號(hào)并把同一時(shí)刻采集的信息傳輸?shù)阶冸娬具^(guò)程層的局域網(wǎng)，保證采集裝置的采樣同步性。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l至4之一所述的綜合自動(dòng)化集成保護(hù)方法，其特征在于所述信號(hào)的傳輸用雙以太網(wǎng)光纖通訊，所述雙以太網(wǎng)光纖為FX100/1000光纖。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的綜合自動(dòng)化集成保護(hù)方法，其特征在于所述交換機(jī)為以太網(wǎng)光交換機(jī)；所述集成正D輸出的信號(hào)通過(guò)以太網(wǎng)光交換機(jī)直接傳輸?shù)秸{(diào)度或監(jiān)控系統(tǒng)。
7. —種綜合自動(dòng)化集成保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于包括與各個(gè)間隔輸出端相連的通用數(shù)字接口、以太網(wǎng)光交換機(jī)和集成正D;所述集成IED通過(guò)以太網(wǎng)光交換機(jī)的通用數(shù)字接口與各個(gè)間隔連接，所述集成正D通過(guò)以太網(wǎng)光交換機(jī)與調(diào)度和/或監(jiān)控系統(tǒng)連接；所述集成IED接收各個(gè)間隔輸出的信號(hào)進(jìn)行綜合的運(yùn)算處理、保護(hù)及自動(dòng)控制的操作并傳輸?shù)秸{(diào)度和/或監(jiān)控系統(tǒng)，接收調(diào)度和/或監(jiān)控系統(tǒng)的命令并按命令通過(guò)以太網(wǎng)光交換機(jī)傳到各間隔以控制各個(gè)間隔內(nèi)的一次設(shè)備。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的綜合自動(dòng)化集成保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述集成IED包括核心處理器單元、對(duì)時(shí)接口、人機(jī)接口、正C61850協(xié)議支持包、通訊協(xié)議庫(kù)；所述核心處理器單元與正C61850協(xié)議支持包連接，所述核心處理器單元分別與對(duì)時(shí)接口、人機(jī)接口、通訊協(xié)議庫(kù)連接；所述IEC61850支持包包括GOOSE信息收發(fā)模塊、采樣值接收模塊；所述GOOSE信息收發(fā)模塊接收交換機(jī)輸出的GOOSE信息將其交由核心處理器單元進(jìn)行保護(hù)、 測(cè)控、計(jì)量、監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng)、VQC，然后經(jīng)通訊協(xié)議庫(kù)轉(zhuǎn)換規(guī)約后傳輸至調(diào)度或監(jiān)控系統(tǒng)， 所述GOOSE信息收發(fā)模塊接收經(jīng)通訊協(xié)議庫(kù)轉(zhuǎn)換規(guī)約后的從調(diào)度傳輸來(lái)的控制命令后經(jīng) 以太網(wǎng)光交換機(jī)傳輸?shù)礁鱾€(gè)間隔；所述采樣值接收模塊接收經(jīng)以太網(wǎng)光交換機(jī)傳輸?shù)膹母?個(gè)間隔采集的互感器信號(hào)，將其交由核心處理器單元完成綜合的運(yùn)算處理、保護(hù)及自動(dòng)控 制的操作，并經(jīng)通訊協(xié)議庫(kù)轉(zhuǎn)換規(guī)約后傳輸至調(diào)度和/或監(jiān)控系統(tǒng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的綜合自動(dòng)化集成保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述集成正D還包括與 所述核心處理器單元相連的同步處理單元，所述同步處理單元設(shè)置同步采樣支持軟件包， 根據(jù)系統(tǒng)頻率信號(hào)判斷采樣時(shí)刻，并對(duì)各個(gè)間隔發(fā)出同步采集信號(hào)的命令，使正在采集信 號(hào)的各個(gè)間隔的設(shè)備在同一時(shí)刻采集信號(hào)后傳輸?shù)阶冸娬具^(guò)程層的局域網(wǎng)，并根據(jù)需要從 變電站過(guò)程層的局域網(wǎng)下載信息傳輸?shù)郊烧鼶中進(jìn)行處理，保證采集裝置的采樣準(zhǔn)確性。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的綜合自動(dòng)化集成保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述對(duì)時(shí)接口設(shè)置對(duì) 時(shí)軟件，接收GPS的通訊及脈沖對(duì)時(shí)信息實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的時(shí)鐘管理，所述GPS可以內(nèi)置在集成 正D內(nèi)也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入到綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的綜合自動(dòng)化集成保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述人機(jī)接口包括觸 摸式平板電腦，觸摸式平板電腦設(shè)置X86系統(tǒng)6.4"觸摸屏、windows操作系統(tǒng)，綜合管理 集成保護(hù)系統(tǒng)，并設(shè)置人機(jī)接口程序包，顯示及查詢實(shí)時(shí)信息、歷史信息記錄、安全管理、 維護(hù)集成保護(hù)系統(tǒng)，并基于windows操作系統(tǒng)和觸摸屏技術(shù)顯示維護(hù)接口，綜合監(jiān)視、控 制、維護(hù)及配置運(yùn)行信息。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的綜合自動(dòng)化集成保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述通訊協(xié)議庫(kù)還接 入其他電子智能設(shè)備正D并進(jìn)行通訊規(guī)約轉(zhuǎn)換，與調(diào)度或監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行信息交互。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的綜合自動(dòng)化集成保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述IEC61850支持包 還包括XML配置文件解析模塊，設(shè)置可編程的配置文件解釋支持包，解析任務(wù)執(zhí)行的配置 文件用于實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)、刀閘、互感器的特征描述及信息關(guān)聯(lián)，開(kāi)關(guān)、刀閘、互感器的綜合調(diào)用關(guān)系及掃描頻率分配。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的綜合自動(dòng)化集成保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述核心處理器單元 設(shè)置可編程的功能元件庫(kù)，包括采樣值運(yùn)算元件、保護(hù)判斷元件、功率測(cè)量元件、電能計(jì) 量元件、故障錄波元件、小電流選線元件、電壓無(wú)功控制元件，進(jìn)行電量計(jì)算、保護(hù)邏輯 判斷、出口配置管理及執(zhí)行對(duì)采集裝置的控制策略、數(shù)據(jù)處理及邏輯控制功能。
15. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的綜合自動(dòng)化集成保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述核心處理器單元設(shè)置BSP及硬件驅(qū)動(dòng)程序，使軟件對(duì)硬件資源進(jìn)行操作控制。
16. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的綜合自動(dòng)化集成保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述核心處理器單元 包括32位微處理器、460MHz的主頻、256M SDRAM內(nèi)存及256M的FLASH空間，2路 100M/1000M的RJ45或以太網(wǎng)光纖接口， 一路100M的RJ45接口；所述核心處理器單元采 用vxWorks操作系統(tǒng)，調(diào)度任務(wù)、管理資源。
17. 根據(jù)權(quán)利要求7至16之一所述的綜合自動(dòng)化集成保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述集成IED、 以太網(wǎng)光交換機(jī)、以太網(wǎng)光纖均為冗余配置，兩套設(shè)備同時(shí)運(yùn)行。
18. 根據(jù)權(quán)利要求7至16之一所述的綜合自動(dòng)化集成保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述各個(gè)間 隔與集成正D之間使用2路光纖100M /1000M以太網(wǎng)通訊，集成IED與調(diào)度和/或監(jiān)控系 統(tǒng)之間的信息傳輸采用10M /100M以太網(wǎng)使用RJ45接口 。
全文摘要
本發(fā)明采用集成IED完成變電站全站的所有間隔單元的保護(hù)、測(cè)控、計(jì)量等其它自動(dòng)化功能，變電站過(guò)程層一次設(shè)備的各個(gè)間隔輸出的狀態(tài)量、模擬量、數(shù)字量以雙以太網(wǎng)(100兆/1000兆)通過(guò)以太網(wǎng)光交換機(jī)分別上傳至集成IED，由集成IED分別對(duì)各個(gè)間隔輸出的狀態(tài)量、模擬量、數(shù)字量進(jìn)行運(yùn)算和處理從而實(shí)現(xiàn)變電站的保護(hù)和自動(dòng)化功能，這樣按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)就將變電站間隔層和變電站層合為一層，將多個(gè)IED合為一個(gè)集成保護(hù)IED，并為了提高其可靠性提供兩個(gè)一樣的集成IED互為熱備用。這種綜合自動(dòng)化集成保護(hù)系統(tǒng)將變電站集成保護(hù)的各種功能共享統(tǒng)一的信息平臺(tái)，用通訊網(wǎng)絡(luò)取代復(fù)雜的控制電纜，提高信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?，進(jìn)一步提高自動(dòng)化和管理水平，降低綜合造價(jià)。
文檔編號(hào)H02J13/00GK101465563SQ200910076569
公開(kāi)日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2009年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月9日
發(fā)明者劉海波, 李春久, 王海吉 申請(qǐng)人:北京美蘭尼爾電子技術(shù)有限公司