CN207573084U - 一种支持智能变电站多间隔集中采集控制的测控装置及集中式测控组网 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种测控装置及测控组网，包括监控***、远动通信装置和测控装置，所述测控装置至少为两个，所述测控装置通过过程层网络与MU采集模块和智能终端连接，通过站控层网络与所述监控***和远动通信装置连接；上述测控装置包括功能CPU模块、前置采集模块、I/O输入输出模块和管理CPU模块；所述功能CPU模块的数目为多个，所述管理CPU模块接入高速总线、快速总线和对时同步总线；所述功能CPU模块接入高速总线、快速总线、对时同步总线和I/O总线；所述I/O输入输出模块接入对时同步总线和I/O总线；所述前置采集模块接入高速总线。本实用新型具有的有益效果：能够对站内设备进行合理整合，完成模块化设计要求，大大减少控制室的配置，大大简化变电站设计。
Description
技术领域
本发明属于智能变电站测控技术领域，具体涉及一种支持智能变电站多间隔集中采集控制的测控装置及集中式测控组网。
背景技术
目前智能变电站依然按三层两网结构进行配置，面向间隔配置过程层MU、智能终端设备、间隔层配置测控单元，通过过程层和站控层网络交换机互联，MU、智能终端设备设计在户外柜内就一次设备附近进行安装，间隔测控在各控制室进行组屏安装，站内二次设备装置种类较多（涉及计量、PMU、录波等），信息采集重复，不利于数据共享、检修维护，不符合实现大运行、大检修体系下电网信息的融合发展趋势要求。因此有必要对现有设备进行优化整合，减少重复投资，提高设备利用率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种支持智能变电站多间隔集中采集控制的测控装置及集中式测控组网，能够实现对站内设备进行合理整合，配合***完成模块化设计要求，实现物理设备通用标准化，逻辑设备概念化，逻辑功能可部署，大大减少控制室的配置，大大简化变电站设计。
为解决现有技术问题，本发明公开了一种支持智能变电站多间隔集中采集控制的测控装置，包括功能CPU模块、前置采集模块、I/O输入输出模块和管理CPU模块；
功能CPU模块的数目为多个，管理CPU模块接入高速总线、快速总线和对时同步总线；功能CPU模块接入高速总线、快速总线、对时同步总线和I/O总线；I/O输入输出模块接入对时同步总线和I/O总线；前置采集模块接入高速总线。
作为优选方案，还包括电源模块，电源模块为整个装置供电。
作为优选方案，还包括显示交互模块，管理CPU模块模块和显示交互模块接入以太网建立通信连接。
作为优选方案，前置采集模块具有三个100M光口，每个前置采集模块接入15个间隔，每个光口配置5个间隔。
作为优选方案，功能CPU模块分为通用功能模块和测控应用功能模块；
通用功能模块至少包括时间同步管理模块、主接线图模块、逻辑可编程模块、IEC61850MMS模块、IEC61850SV模块、IEC61850GOOSE模块、人机界面模块、参数配置模块、数据存储模块和对时处理模块；
测控应用模块至少包括遥测模块、遥信模块、遥控模块和同期模块。
作为优选方案，一组遥测模块、若干遥信模块、若干遥控模块和一个同期模块配置为一个间隔测控模块。
本发明还公开了一种集中式测控组网，包括监控***、远动通信装置和上述的一种测控装置，测控装置的数目至少为两个，测控装置通过过程层网络与MU采集模块和智能终端连接，通过站控层网络与监控***和远动通信装置连接。
作为优选方案，测控装置的数目为两个。
本发明具有的有益效果：能够实现对站内设备进行合理整合，配合***完成模块化设计要求，实现物理设备通用标准化，逻辑设备概念化，逻辑功能可部署，大大减少控制室的配置，大大简化变电站设计。
附图说明
图1为本发明一个优选实施例中测控装置的连接框图；
图2为图1所示实施例中前置采集模块的连接示意图；
图3为图1所示实施例中间隔测控模块的组态部署示意图；
图4为图1所示实施例中工程组网的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1至4所示，一种支持智能变电站多间隔集中采集控制的测控装置，包括多个功能CPU模块（如功能CPU1模块、功能CPU2模块、功能CPU3模块…）、前置采集模块（简称CC，如CC1、CC2、CC3…）、I/O输入输出模块（简称DI/DO，如功能IO1DI/DO、功能IO2DI/DO、功能IO3DI/DO…）、管理CPU模块（简称HMI）、电源模块（简称POWER）和显示交互模块（简称PNL）。
管理CPU模块与各功能CPU模块通过内部的快速总线（HCB）进行连接，该总线通信带宽最高为10Mbps，内部协议基于TCP/IP/UDP，该总线运行在非强实时方式，数据吞吐量适中，适合传输对实时性要求不高，如熟数据（SOE/测量数据）；功能CPU模块通过实时IO总线连接各I/O输入输出模块，该总线通信带宽为1M，实时性高，数据量小，同时支持Polling和主动上送两种方式，适合信号I/O采集及接点控制输出；各功能CPU模块、前置采集模块、管理CPU模块均通过高速总线（HSB）连接，该总线通信带宽高达320Mbps，采用内部专有协议，适合大容量或快速实时数据传输（如高速采样值数据、GOOSE报文等），实时性高，实现采样数据的共享。管理CPU模块与显示交互模块之间通过100M以太网进行通信，便于实现显示交互模块的独立，交互数据以人机界面数据、调试报文为主。电源模块为整个装置供电。
前置采集模块具有三个100M光口，每个前置采集模块接入15个间隔，每个光口配置5个间隔。
实际应用中，每个前置采集模块配置接入15个间隔，每个光口经过配置选择5个间隔对象数据进行处理，前置采集模块将原始IEC61850SV/GOOSE报文解析转换为内部数据格式，通过HSB实现与其他功能CPU1模块、功能CPU2模块、功能CPU3模块共享，各功能CPU模块按照预先配置信息执行对应间隔的测量控制功能，然后多个功能CPU模块将处理的结果数据通过HCB总线与HMI交互，由HMI通过以太网与监控***交互。
实际工程若需要接入更多的间隔，可以通过扩展一个前置采集模块和多个功能CPU模块实现。
功能CPU模块分为通用功能模块和测控应用功能模块；通用功能模块至少包括时间同步管理模块、主接线图模块、逻辑可编程模块、IEC61850MMS模块、IEC61850SV模块、IEC61850GOOSE模块、人机界面模块、参数配置模块、数据存储模块和对时处理模块；测控应用模块至少包括遥测模块（简称MMXU/MMXN）、遥信模块（简称DPS/SPS）、遥控模块（简称DPC/SPC）和同期模块（简称SYN）。
集中式测控在实际工程应用中，要求配置组态具备一定灵活性，包括间隔测控类型及数量能够根据具体工程实际情况进行定制。
这里采用的模块化设计分为两级模块化，第一级是以基本功能块为对象的模块化设计，在基本功能块开发阶段，开发人员可以基于平台提供的逻辑可编程平台通过基础元件搭建基本功能块，也可通过编码实现基本功能块，然后通过逻辑可编程平台注册为算法功能块，完成基本功能块的开发，如遥测模块、遥信模块、同期模块或者特定算法模块等。第二级是基于第一级的基本功能块通过逻辑图开发平台进行各功能块集成，并与逻辑输入/输出资源进行关联，实现典型间隔对象模块的集成开发，第二级模块化开发以逻辑关联为主，没有源代码级开发。最后在工程使用阶段，只需要根据工程实际需求，按间隔类型对象数量进行实例化，并将逻辑资源输入输出与实际的硬件资源输入出关联。
采用分级、面向对象的模块化设计思路，以功能块对象为基础，通过逻辑组态实现间隔测控对象的组态开发。功能模块及间隔对象模块开发更简单，提升组态开发效率，模块共享复用更方便高效。
例如对应一个间隔测控功能包括一组MMXU、若干DPS/SPS、若干DPC/SPC、一个SYN，依据基本测控功能模块，通过不同功能及数量实例化配置，搭建出线路测控、3/2接线测控、变压器低压侧带分支测控、公用测控等，实际应用中可把多个不同类型间隔测控功能部署到一个物理CPU上，通过灵活的配置组态实现集中式测控。
本发明还公开了应用上述测控装置的测控组网，还包括监控***和远动通信装置，测控装置的数目为两个，测控装置通过过程层网络与MU采集模块和智能终端连接，通过站控层网络与监控***和远动通信装置连接。当其中一个测控装置检修或故障时，全站测控功能不受影响。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种支持智能变电站多间隔集中采集控制的测控装置，其特征在于：包括功能CPU模块、前置采集模块、I/O输入输出模块和管理CPU模块；
所述功能CPU模块的数目为多个，所述管理CPU模块接入高速总线、快速总线和对时同步总线；所述功能CPU模块接入高速总线、快速总线、对时同步总线和I/O总线；所述I/O输入输出模块接入对时同步总线和I/O总线；所述前置采集模块接入高速总线。
2.根据权利要求1所述的一种支持智能变电站多间隔集中采集控制的测控装置，其特征在于：还包括电源模块，所述电源模块为整个装置供电。
3.根据权利要求1所述的一种支持智能变电站多间隔集中采集控制的测控装置，其特征在于：还包括显示交互模块，所述管理CPU模块模块和所述显示交互模块接入以太网建立通信连接。
4.根据权利要求1所述的一种支持智能变电站多间隔集中采集控制的测控装置，其特征在于：所述前置采集模块具有三个100M光口，每个所述前置采集模块接入15个间隔，每个光口配置5个所述间隔。
5.根据权利要求4所述的一种支持智能变电站多间隔集中采集控制的测控装置，其特征在于：所述功能CPU模块分为通用功能模块和测控应用功能模块；
所述通用功能模块至少包括时间同步管理模块、主接线图模块、逻辑可编程模块、IEC61850 MMS模块、IEC61850 SV模块、IEC61850 GOOSE模块、人机界面模块、参数配置模块、数据存储模块和对时处理模块；
所述测控应用模块至少包括遥测模块、遥信模块、遥控模块和同期模块。
6.根据权利要求5所述的一种支持智能变电站多间隔集中采集控制的测控装置，其特征在于：一组所述遥测模块、若干所述遥信模块、若干所述遥控模块和一个所述同期模块配置为一个间隔测控模块。
7.一种集中式测控组网，包括监控***和远动通信装置；其特征在于：还包括权利要求1所述的一种测控装置，所述测控装置的数目至少为两个，所述测控装置通过过程层网络与MU采集模块和智能终端连接，通过站控层网络与所述监控***和远动通信装置连接。
8.根据权利要求7所述的一种集中式测控组网，其特征在于：所述测控装置的数目为两个。
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| CN201721687109.2U CN207573084U (zh) | 2017-12-07 | 2017-12-07 | 一种支持智能变电站多间隔集中采集控制的测控装置及集中式测控组网 |
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| CN107947365A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-04-20 | 南京国电南自软件工程有限公司 | 一种支持智能变电站多间隔集中采集控制的测控装置及集中式测控组网 |
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