一种基于iec 61850 的新型合并单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及应用在电力系统中，特别涉及是一种基于IEC 61850的新型合并单
J Li ο
【背景技术】
[0002]IEC 61850是面向对象的电力系统无缝通信体系标准。IEC 61850标准强调未来变电站自动化系统的开放性、互操作性以及技术发展和功能应用的可扩展性，强调设备数据模型标准、完整、规范，可实现间隔层设备和站级设备对过程层信息的共享。因此，过程层设备是实现基于IEC 61850标准的变电站自动化系统的基础。
[0003]目前，实现传统的变电站自动化系统向满足IEC61850架构的变电站自动化系统方案过渡有2种方案:一种是只在变电站层和间隔层采用IEC 61850语义，采用协议转换的模式与传统的变电站自动化装置接口，即从变电站自动化系统的上端开始实现IEC61850模式，这是国内应用的主流；另一种是直接从过程层开始研究开发满足IEC 61850标准的过程层设备，奠定IEC 61850标准的数据基础，然后推动在IEC 61850架构下变电站层和间隔层的各项功能应用。
[0004]近年来，电子式互感器的研究开发已取得了一定的成果，国内也有一些公司研制的电子式互感器已挂网运行，但电子式互感器能大规模应用在变电站内的各种条件尚未成熟。针对这一情况，本文研制的合并单元主要面向传统的电压/电流互感器，将传统的电压/电流互感器电压、电流量进行同步采样，按照IEC 61850标准构建采样值模型和映射，并向二次保护控制单元上送同步采样值，奠定IEC61850标准下的数据基础，以此来推动IEC 61850架构下的各种功能应用。装置还具有遥控、遥信功能，在功能上也可以看成是一台实现了合并单元功能的测控装置。合并单元可下放安装在开关小室，利用光纤以太网向二次保护控制单元传输数字化的采样值，使变电站二次接线概念彻底改观。合并单元的使用将简化施工现场的电缆连接，减少占地面积，具有较大的工程价值。
【发明内容】
[0005]本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种基于IEC 61850的新型合并单元；采用同步采样技术将传统的电压/电流互感器模拟交流信号构建成符合IEC6004427，IEEE 6004428和IEC 618502921标准的采样值映射，从而在传统变电站的基础上直接奠定IEC 61850标准的数据基础。
[0006]为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0007]本发明一种基于IEC 61850的新型合并单元，主要包括:CPU通信模块、CAN总线、以太网；其结构要点是:NSP100 GPS授时单元通过RS2485将秒脉冲(1 PPS)和时标信号送入合并单元的GPS模块进行时钟同步，同时GPS模块也对DSP同步采样模块进行时钟同步；传统的电压/电流互感器的信号、OPT的模拟量和OPT的数字量全部由DSP同步采样模块进行处理，DSP同步采样模块附有双口 RAM和微处理器860 ; 16路遥控、32路遥控、遥控CPU通过CAN总线和C P U通信模块进行通信，完成遥控、遥信的功能。
[0008]作为本发明的一种优选方案，本发明所述的CPU通信模块采用3 2位CPU，含实时操作系统，其内部通过CAN总线与DSP板和备用的智能10板交换数据，完成遥控、遥信。另外，还附有2个与IED通信的接口。
[0009]作为本发明的另一种优选方案，本发明所述的DSP同步采样模块上集成有高速以太网芯片，直接在链路层以IEC618502921格式将采样值单向传送到二次保护控制单元。
[0010]本发明的有益效果是。
[0011]本发明采用同步采样技术将传统的电压/电流互感器模拟交流信号构建成符合IEC 6004427，IEEE 6004428和IEC 618502921标准的采样值映射，具有很大的科研和工程应用价值；同时还可以将合并单元小型化、模块化，以适应在一次开关设备就地安装的要求。
【附图说明】
[0012]图1是本发明一种基于IEC 61850的新型合并单元的总体结构图。
[0013]其中，1为CPU通信模块、2为CAN总线、3为以太网、4为微处理器860、5为双口RAM、6为DSP同步采样模块、7为16路遥控、8为3 2路遥控、9为遥控CPU、10为传统的电压/电流互感器、11为OPT的模拟量、12为OPT的数字量、13为GPS模块、14为NSP100GPS授时单元。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，为本发明一种基于IEC 61850的新型合并单元的总体结构图。图中包括:CPU通信模块1、CAN总线2、以太网3等；NSP100 GPS授时单元14通过RS2485将秒脉冲(1 PPS)和时标信号送入合并单元的GPS模块13进行时钟同步，同时GPS模块13也对DSP同步采样模块6进行时钟同步；传统的电压/电流互感器10的信号、OPT的模拟量11和OPT的数字量12全部由DSP同步采样模块6进行处理，DSP同步采样模块6附有双口 RAM5和微处理器8604 ； 16路遥控7、32路遥控8、遥控CPU9通过CAN总线2和CP U通信模块进行通信，完成遥控、遥信的功能。
[0015]发明所述的CPU通信模块1采用3 2位CPU，含实时操作系统，其内部通过CAN总线2与DSP板和备用的智能10板交换数据，完成遥控、遥信；另外，还附有2个与IED通信的接口。本发明所述的DSP同步采样模块6上集成有高速以太网芯片，直接在链路层以IEC618502921格式将采样值单向传送到二次保护控制单元。
【主权项】
1.一种基于IEC 61850的新型合并单元，其中包括:CPU通信模块(1)、CAN总线(2)、以太网(3);其特征在于:NSP100 GPS授时单元(14)通过RS2485将秒脉冲(1 PPS)和时标信号送入合并单元的GPS模块(13)进行时钟同步，同时GPS模块(13)也对DSP同步采样模块(6)进行时钟同步；传统的电压/电流互感器(10)的信号、OPT的模拟量(11)和OPT的数字量(12)全部由DSP同步采样模块(6)进行处理，DSP同步采样模块(6)附有双口 RAM (5)和微处理器860 (4);16路遥控(7)、32路遥控(8)、遥控CPU (9)通过CAN总线(2)和C P U通信模块(1)进行通信，完成遥控、遥信的功能。2.根据权利要求1所述的一种基于IEC61850的新型合并单元，其特征在于:所述的CPU通信模块(1)采用3 2位CPU，含实时操作系统，其内部通过CAN总线(2)与DSP板和备用的智能10板交换数据，完成遥控、遥信；另外，还附有2个与IED通信的接口。3.根据权利要求1所述的一种基于IEC61850的新型合并单元，其特征在于:所述的DSP同步采样模块(6)上集成有高速以太网芯片，直接在链路层以IEC618502921格式将采样值单向传送到二次保护控制单元。
【专利摘要】一种基于IEC61850的新型合并单元。本发明采用同步采样技术将传统的电压/电流互感器模拟交流信号构建成符合IEC6004427,IEEE6004428和IEC618502921标准的采样值映射,从而在传统变电站的基础上直接奠定IEC61850标准的数据基础。本发明包括CPU通信模块、CAN总线、以太网等；其结构要点是：NSP100GPS授时单元通过RS2485将秒脉冲(1PPS)和时标信号送入合并单元的GPS模块进行时钟同步,同时GPS模块也对DSP同步采样模块进行时钟同步；传统的电压/电流互感器的信号、OPT的模拟量和OPT的数字量全部由DSP同步采样模块进行处理，DSP同步采样模块附有双口RAM和微处理器860；16路遥控、32路遥控、遥控CPU通过ＣＡＮ总线和ＣＰＵ通信模块进行通信，完成遥控、遥信的功能。
【IPC分类】G06F13/42
【公开号】CN105373510
【申请号】CN201410427940
【发明人】田荣侠, 钱辉
【申请人】田荣侠
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年8月28日