专利名称：应用智能变电站的站域拓扑五防测控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力系统自动化技术领域的装置，具体是一种应用智能变电站的站域拓扑五防测控装置。
背景技术：
智能变电站以一次设备智能化、二次设备网络化、通信平台标准的发展趋势，基于 IEC61850标准的智能变电站自动化系统包括站控层、间隔层和过程层，三层设备之间通过两层网络连接采用以太网通信。“五防”闭锁装置是电力系统对发电厂、变电站输配电过程中防止发生倒闸误操作的一种控制设备。“五防”闭锁装置能有效的防止误分合开关、带负荷拉合隔离开关、带地刀合隔离开关、带电和地刀以及误入带电间隔，有效提高整个电网系统的设备操作安全性。目前电力系统中广泛使用微机五防装置，但是目前的微机五防装置大都是通过维护人员直接定义设备间的操作闭锁关系，即通过人工编写五防规则逻辑，在全站五防系统中，由于设备数量大变动性也频繁，五防规则编写非常复杂，从数学上讲出错的概率始终存在。经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN101917062A，
公开日
2010-12-15，公开了一种拓扑五防装置，该技术包括拓扑五防规则库，用于保存结合电气岛状态的五防规则；拓扑分析模块，用于接受建立拓扑结构的请求构建系统的拓扑结构，并接受所述防误判断模块的请求对系统的拓扑结构进行拓扑分析得到系统的电气岛状态；防误判断模块，用于根据所述拓扑五防规则库的五防规则对设备的操作进行防误判断，当需要电气岛状态时向所述拓扑分析模块发送拓扑分析请求。但是该现有技术并没有实现根据实时信息完成闭锁控制的实时拓扑五防，此方法在可靠性和实时性有些欠缺。
实用新型内容本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种应用智能变电站的站域拓扑五防测控装置，基于IEC61850标准通信符合智能变电站“三层两网，，结构，采用网络化采集，集公共测控和站域拓扑五防等功能为一体，通过提取SCD文件中包含的一次设备物理连接关系形成静态的拓扑模型，并在此基础上采集设备状态实时管理和闭锁网络上的各种开关控制设备，实现实时的拓扑防误系统，同时装置支持IEEE1588标准，通过专用交换机可实现全站1微秒级的同步精度，能满足智能变电站的测控及防误闭锁要求。本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括中央处理器、前置处理器、网卡处理芯片、同步时钟输入接口、以太网接口和模块化交换机系统，其中中央处理器、前置处理器、网卡处理芯片、同步时钟输入接口、以太网接口、模块化交换机系统设置于同一个印制板中，网卡处理芯片的输入端连接以太网接口并与过程层网络相连通以交换 GOOSE或SMV数据，网卡处理芯片的输出端与前置处理器相连并与中央处理器相连通以交换数据，中央处理器的输出端与模块化交换机系统接口相连并与站控层网络相连通以交换数据，前置处理器与中央处理器相连并与过程层网络相连通以交换GOOSE或SMV数据，同步时钟输入接口分别以光纤模式与中央处理器和站控层网络相连。所述的印制板与双电源以横插模式设置于标准U英寸机箱内。所 述的机箱内还设有与中央处理器相连接的人机界面和PC调试网口。本装置所有功能模块都是基于IEC61850标准建模，全面支持IEC61850标准。可实时在线进行SCD拓扑图解析，包含的一次设备物理连接关系形成静态的拓扑模型。防误闭锁判断模块根据SCD拓扑图解析模块解析得到的静态拓扑模型和实时采集的设备状态综合判断各个开关的操作闭锁结果，有效提高五防闭锁系统的可靠性。
图1为本实用新型结构示意图。图2为实施例应用示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，本实施例包括中央处理器2、前置处理器3、网卡处理芯片5、同步时钟输入接口 7、以太网接口 4和模块化交换机系统6，其中中央处理器2、前置处理器3、网卡处理芯片5、同步时钟输入接口 7、以太网接口 4、模块化交换机系统6设置于同一个印制板0中，网卡处理芯片5的输入端连接以太网接口 4并与过程层网络相连通以交换GOOSE 或SMV数据，网卡处理芯片5的输出端与前置处理器3相连并与中央处理器2相连通以交换数据，中央处理器2的输出端与模块化交换机系统接口 6相连并与站控层网络相连通以交换数据，前置处理器3与中央处理器2相连并与过程层网络相连通以交换GOOSE或SMV 数据，同步时钟输入接口 7分别以光纤模式与中央处理器和站控层网络相连。所述的印制板与双电源以横插模式1设置于标准3U19英寸机箱内。所述的机箱内还设有与中央处理器2相连接的人机界面8和PC调试网口 9。如图2所示，本装置的合并单元和智能组件设置在一次设备附近分别将模拟量和开关信息以SV和GOOSE报文格式通过光纤通信送至网络交换机；进线测控装置通过站控层网络与监控后台和站域拓扑五防测控装置通信，同时可通过光纤与过程层网络连接实现与合并单元和智能组件的通信；站域拓扑五防测控装置通信方式与进线测控装置类似，可采集网络上的信息得到设备实时信息，以便与静态拓扑模型做综合判断实现实时拓扑五防。 本实施方案有两种类型的控制情况1、监控后台通过站域拓扑五防测控装置控制变电站中的开关设备。此时监控后台通过站控层网络发送控制命令到达站域拓扑五防测控装置，本装置通过实时设备状态和解析SCD得到的静态拓扑模型判断该开关是否可控，并作出相应动作将控制命令以GOOSE形式通过过程层网络发送至智能组件。2、监控后台通过进线测控装置控制变电站中的开关设备。此时监控后台通过站控层网络发送控制命令到进线测控装置，进线测控装置向站域拓扑五防测控装置请求开关控制允许，站域拓扑五防测控装置再回复进线测控装置是否允许其控制开关，进线测控装置作出相应动作并将控制命令以GOOSE形式通过过程层网络发送至智能组件。 经试验及运行情况表明，本装置能够满足智能变电站的防误闭锁功能，有效提高
整个电网系统的设备操作安全性，在未来智能电网建设中将有极大的推广应用价值。
权利要求1.一种应用智能变电站的站域拓扑五防测控装置，其特征在于，包括中央处理器、前置处理器、网卡处理芯片、同步时钟输入接口、以太网接口和模块化交换机系统，其中网卡处理芯片的输入端连接以太网接口并与过程层网络相连通以交换GOOSE或SMV数据，网卡处理芯片的输出端与前置处理器相连并与中央处理器相连通以交换数据，中央处理器的输出端与模块化交换机系统接口相连并与站控层网络相连通以交换数据，前置处理器与中央处理器相连并与过程层网络相连通以交换GOOSE或SMV数据，同步时钟输入接口分别以光纤模式与中央处理器和站控层网络相连。
2.根据权利要求1所述的应用智能变电站的站域拓扑五防测控装置，其特征是，所述的中央处理器、前置处理器、网卡处理芯片、同步时钟输入接口、以太网接口、模块化交换机系统设置于同一个印制板中。
3.根据权利要求2所述的应用智能变电站的站域拓扑五防测控装置，其特征是，所述的印制板与双电源以横插模式设置于标准U英寸机箱内。
4.根据权利要求3所述的应用智能变电站的站域拓扑五防测控装置，其特征是，所述的机箱内还设有与中央处理器相连接的人机界面和PC调试网口。
专利摘要一种电力系统自动化技术领域的应用智能变电站的站域拓扑五防测控装置，包括中央处理器、前置处理器、网卡处理芯片、同步时钟输入接口、以太网接口和模块化交换机系统，本装置基于IEC61850标准通信符合智能变电站“三层两网”结构，采用网络化采集，集公共测控和站域拓扑五防等功能为一体，通过提取SCD文件中包含的一次设备物理连接关系形成静态的拓扑模型，并在此基础上采集设备状态实时管理和闭锁网络上的各种开关控制设备，实现实时的拓扑防误系统，同时装置支持IEEE1588标准，通过专用交换机可实现全站1微秒级的同步精度，能满足智能变电站的测控及防误闭锁要求。
文档编号H02J13/00GK202068235SQ201120179378
公开日2011年12月7日 申请日期2011年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者张席龙, 桑仲庆, 纪卉 申请人:上海思源弘瑞自动化有限公司