專利名稱：一種具有縱聯(lián)光纖通道收發(fā)功能的過程層設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于智能變電站過程層設備，涉及一種具有縱聯(lián)光纖通道收發(fā)功能的過程層設備。
背景技術：
智能變電站是智能電網(wǎng)中變電站的一個發(fā)展方向，目前的智能變電站多采用典型的3層結構過程層、間隔層、站控層，如圖1所示，在IEC61850中對這三層中的設備功能有明確的定義，其中過程層的設備主要為合并單元和智能終端，合并單元完成模擬量的采集，智能終端完成開關量的采集和控制量的執(zhí)行。目前，合并單元和智能終端裝置都是分別組箱，各自獨立為單功能裝置。在工程實踐中，這種方式突顯出了很多問題，例如信息共享困難、硬件設置重復、裝置發(fā)熱量大、占地面積大、調試工作量大等，這些問題都制約這智能變電站的發(fā)展。要解決這些問題，就需要有用新的思路來開發(fā)過程層的設備。傳統(tǒng)變電站中，線路縱聯(lián)差動保護的光纖通道的收發(fā)功能和本側數(shù)據(jù)的采集功能都由保護裝置來實現(xiàn)，保護需要把本側數(shù)據(jù)和對側數(shù)據(jù)進行同步來實現(xiàn)差動保護，而在智能變電站中，保護的本側數(shù)據(jù)的采集功能由合并單元完成，通過過程層網(wǎng)絡上送給保護裝置，如果采用傳統(tǒng)變電站的實現(xiàn)模式來實現(xiàn)縱聯(lián)差動保護，光纖通道的收發(fā)功能在保護裝置實現(xiàn)，保護裝置就要具備同步兩側數(shù)據(jù)的功能，這樣保護裝置就需要具備精確的對時功能，增加相應的硬件接口，增加了保護裝置的實現(xiàn)難度，增加了不必要的硬件成本。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種具有縱聯(lián)光纖通道收發(fā)功能的過程層設備，以解決現(xiàn)有過程層設備信息共享難、線路兩側數(shù)據(jù)的同步實現(xiàn)難度大的問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的具有縱聯(lián)光纖通道收發(fā)功能的過程層設備包括 光纖收發(fā)模塊，用于獲取對側模擬量數(shù)據(jù)、開關量信息、保護信息及光纖通道配置信
息，該模塊的實現(xiàn)與傳統(tǒng)變電站的光纖收發(fā)模塊的實現(xiàn)方式相同，可采用專用光纖通道或復接PDH或SDH系統(tǒng)的數(shù)字接口 ；
合并單元模塊，用于獲取本側模擬量數(shù)據(jù)和光纖收發(fā)模塊接收到的對側模擬量數(shù)據(jù)，并利用對時系統(tǒng)把本側數(shù)據(jù)與對側數(shù)據(jù)進行同步，實現(xiàn)SV發(fā)送服務；
智能終端模塊，用于完成本側開關量的采集和控制量的執(zhí)行；
開關量數(shù)據(jù)存儲模塊，用于統(tǒng)一管理光纖收發(fā)模塊接收到的對側開關量信息和智能終端模塊的本側開關量信息，供其他相關模塊使用；
GOOSE收發(fā)模塊，通過IEC61850通訊庫實現(xiàn)GOOSE接收服務和GOOSE發(fā)送服務； 所述合并單元模塊和GOOSE收發(fā)模塊通過網(wǎng)絡驅動層與過程層網(wǎng)絡相連。本發(fā)明的具有縱聯(lián)光纖通道收發(fā)功能的過程層設備包括合并單元模塊、光纖收發(fā)模塊、智能終端模塊、開關量數(shù)據(jù)存儲模塊和GOOSE收發(fā)模塊，可實現(xiàn)一個間隔的開關量采集，通過GOOSE上送至過程層網(wǎng)絡，接收過程層網(wǎng)絡上的GOOSE命令，實現(xiàn)一個間隔的斷路器、刀閘的控制；接收互感器的數(shù)字量信息或模擬量信息，接收光纖通道的數(shù)據(jù)，經(jīng)同步后通過SV采樣值上送至過程層網(wǎng)絡；把本側與對側開關量數(shù)據(jù)存至開關量數(shù)據(jù)存儲模塊，在設備內部實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換共享。本發(fā)明的設備整合了智能終端、合并單元和光纖通道的功能，減少過程層裝置的個數(shù)，減小就地安裝尺寸，簡化工程設計，且在設備內部實現(xiàn)本側與對側數(shù)據(jù)的同步，實現(xiàn)簡單可靠。


圖1是現(xiàn)有智能變電站中網(wǎng)絡系統(tǒng)典型結構示意 圖2是本發(fā)明過程層設備的工程應用示意 圖3是本發(fā)明實施例的原理示意圖。
具體實施例方式具有縱聯(lián)光纖通道收發(fā)功能的過程層設備是在一個設備內實現(xiàn)合并單元、智能終端和光纖通道數(shù)據(jù)收發(fā)功能，三個功能模塊通過內部共享內存的模式共享數(shù)據(jù)，其結構如圖3所示，該過程層設備適用于采用IEC61850標準的智能變電站。過程層設備包括有合并單元模塊、光纖收發(fā)模塊、智能終端模塊、開關量數(shù)據(jù)存儲模塊和GOOSE收發(fā)模塊。光纖收發(fā)模塊可獲取本側模擬量數(shù)據(jù)、開關量信息、保護信息及光纖通道配置信息，該模塊的實現(xiàn)與傳統(tǒng)變電站的光纖收發(fā)模塊的實現(xiàn)方式相同，可采用專用光纖通道或復接PDH或SDH系統(tǒng)的數(shù)字接口 ；合并單元模塊可獲取本側模擬量數(shù)據(jù)和光纖收發(fā)模塊接收到的對側模擬量數(shù)據(jù)，并利用對時系統(tǒng)把本側數(shù)據(jù)與對側數(shù)據(jù)進行同步，實現(xiàn)SV發(fā)送服務；智能終端模塊用于完成本側開關量的采集和控制量的執(zhí)行；開關量數(shù)據(jù)存儲模塊用于統(tǒng)一管理光纖收發(fā)模塊接收到的對側開關量信息和智能終端模塊的本側開關量信息，供其他相關模塊使用；G00SE收發(fā)模塊通過IEC61850通訊庫實現(xiàn)GOOSE接收服務和GOOSE發(fā)送服務。合并單元模塊和GOOSE收發(fā)模塊通過網(wǎng)絡驅動層與過程層網(wǎng)絡相連。過程層設備的合并單元、智能終端和光纖通道功能模塊通過內部機制進行數(shù)據(jù)交換，與過程層網(wǎng)絡的物理接口唯一。由于過程層設備為就地安裝，沒有友好的人機界面，配置定值不便，而保護裝置在定值設置方面具有較強的優(yōu)勢，故光纖通道的相關設置項的定值設置功能在保護裝置實現(xiàn)，通過GOOSE報文下傳給過程層設備，在裝置還沒有收到下傳的定值前，使用默認定值運行。過程層設備在智能變電站中的工程應用如圖2所示。裝置整合智能終端、合并單元、光纖通道的功能，可實現(xiàn)一個間隔的開關量采集，通過GOOSE上送至過程層網(wǎng)絡；接收過程層網(wǎng)絡上的GOOSE命令，實現(xiàn)一個間隔的斷路器、刀閘的控制；接收互感器的數(shù)字量信息或模擬量信息，經(jīng)同步后通過SV上送至過程層網(wǎng)絡；接收光纖通道的數(shù)據(jù)，經(jīng)同步后通過SV上送至過程層網(wǎng)絡；把本側的模擬量數(shù)據(jù)通過光纖通道傳送至對端。過程層設備采集電子式互感器的模擬量信息或數(shù)字量信息，與變電站系統(tǒng)授時設備同步后，按照IEC61850-9標準，將多路采樣信息打包成SMV以太網(wǎng)數(shù)據(jù)發(fā)送，供網(wǎng)絡上其他設備共享。過程層設備支持GOOSE收發(fā)服務，具備線路縱聯(lián)光纖通道接收功能，可通過光纖通道接收線路對側的實時模擬量數(shù)據(jù)、保護和位置信息，接收到的模擬量和本側同步后按照IEC61850-9標準打包發(fā)送到網(wǎng)絡，保護和位置信息通過GOOSE報文發(fā)送至本側線路保護，同時可以接收其他裝置的GOOSE報文，實現(xiàn)對一次設備的智能化操作控制。
權利要求
1.一種具有縱聯(lián)光纖通道收發(fā)功能的過程層設備，其特征在于，該設備包括 光纖收發(fā)模塊，用于獲取對側模擬量數(shù)據(jù)、開關量信息、保護信息及光纖通道配置信息，該模塊的實現(xiàn)與傳統(tǒng)變電站的光纖收發(fā)模塊的實現(xiàn)方式相同，可采用專用光纖通道或復接PDH或SDH系統(tǒng)的數(shù)字接口 ； 合并單元模塊，用于獲取本側模擬量數(shù)據(jù)和光纖收發(fā)模塊接收到的對側模擬量數(shù)據(jù)，并利用對時系統(tǒng)把本側數(shù)據(jù)與對側數(shù)據(jù)進行同步，實現(xiàn)SV發(fā)送服務； 智能終端模塊，用于完成本側開關量的采集和控制量的執(zhí)行； 開關量數(shù)據(jù)存儲模塊，用于統(tǒng)一管理光纖收發(fā)模塊接收到的對側開關量信息和智能終端模塊的本側開關量信息，供其他相關模塊使用； GOOSE收發(fā)模塊，通過IEC61850通訊庫實現(xiàn)GOOSE接收服務和GOOSE發(fā)送服務； 所述合并單元模塊和GOOSE收發(fā)模塊通過網(wǎng)絡驅動層與過程層網(wǎng)絡相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有縱聯(lián)光纖通道收發(fā)功能的過程層設備，包括合并單元模塊、光纖收發(fā)模塊、智能終端模塊、開關量數(shù)據(jù)存儲模塊和GOOSE收發(fā)模塊，可實現(xiàn)一個間隔的開關量采集，通過GOOSE上送至過程層網(wǎng)絡，接收過程層網(wǎng)絡上的GOOSE命令，實現(xiàn)一個間隔的斷路器、刀閘的控制；接收互感器的數(shù)字量信息或模擬量信息，接收光纖通道的數(shù)據(jù)，經(jīng)同步后通過SV采樣值上送至過程層網(wǎng)絡；把本側與對側開關量數(shù)據(jù)存至開關量數(shù)據(jù)存儲模塊，在設備內部實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換共享。本發(fā)明的設備整合了智能終端、合并單元和光纖通道的功能，減少過程層裝置的個數(shù)，減小就地安裝尺寸，簡化工程設計，且在設備內部實現(xiàn)本側與對側數(shù)據(jù)的同步，實現(xiàn)簡單可靠。
文檔編號H04B10/40GK103051056SQ20121049736
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權日2012年11月29日
發(fā)明者李保福, 周水斌, 閆志輝, 李洪凱, 王國輝, 鄭拓夫, 李英明 申請人:遼寧省電力有限公司朝陽供電公司, 許繼電氣股份有限公司, 國家電網(wǎng)公司, 許昌許繼軟件技術有限公司