一种集中式GOOSE联锁装置的制作方法

一种集中式goose联锁装置
技术领域
1.本发明涉及一种集中式goose联锁装置，属于变电站防误技术领域。


背景技术：

2.电力系统中运行的开关、刀闸以及地刀等因为运行方式的改变和维护检修的需要，经常要对这些一次设备进行分合闸操作。为保证操作过程的安全可靠，必须通过制定相应的联锁规则杜绝可能的误操作。变电站内每个间隔的联锁逻辑一般都分布式地配置在相应的测控装置中，有的测控装置还可能涉及到跨间隔的联锁，需要接收其他间隔测控的信号参与联锁逻辑。在这种方案下当某间隔内的测控装置检修或者有新间隔扩建时，关联跨间隔信息的测控装置均需要一并停电配合。为尽可能减少检修、扩建时对相关间隔的停电影响，需要设计一种新的联锁实现方案。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种集中式goose联锁装置，两套配置完全相同的集中式goose联锁装置以主备方式运行，通过主备机切换尽可能地减小检修、扩建对相关间隔的停电影响的效果。
4.为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
5.本发明提供了一种集中式goose联锁装置，包括两个分别作为主机和备机的集中式goose联锁装置，二者均连接于站控层网络上，所述站控层网络上还连接有多个间隔测控装置，所述主机和备机均接收各间隔测控装置采集到的间隔内信息后计算联锁结果，且仅主机将联锁结果反馈给各个间隔测控装置，两个所述集中式goose联锁装置间可切换主备机状态。
6.进一步的，所述站控层网络上还连接有监控系统，且各间隔测控装置和主机分别将采集到的间隔内信息和计算得到的联锁结果通过站控层网络上送至监控系统。
7.进一步的，所述集中式goose联锁装置包括：
8.开入插件，接收集中式goose联锁装置外的电开入信号后，通过can总线将开入信号发送给cpu插件；
9.cpu插件，接收开入插件发送的开入信号参与联锁逻辑后，通过站控层网络发送给监控系统；
10.开出插件，输出集中式goose联锁装置闭锁和告警灯信号，以及，监视集中式goose联锁装置自身运行状态；
11.人机接口插件，连接cpu插件，展示cpu插件的输出结果；
12.电源插件，为集中式goose联锁装置提供电源。
13.进一步的，所述cpu插件包括：
14.dsp核，采集联锁逻辑所需用的开关量和模拟量信号，计算全站联锁逻辑后向各个间隔测控装置下发联锁逻辑计算结果，以及，通过htm总线将联锁计算结果以及开关量和模
拟量信号发送到cpu核；
15.cpu核，将开关量和模拟量信号以及联锁计算结果发送至人机接口插件进行人机界面展示，以及，将联锁计算结果上送到监控系统进行监视。
16.进一步的，所述cpu核通过以太网使用iec61850规约和监控系统进行通讯，上送全站联锁计算结果。
17.进一步的，所述联锁计算结果的通过液晶菜单信息或者led指示灯进行人机界面展示。
18.进一步的，所述模拟量信号为电力系统电力线的电流电压以及功率值，所述开关量信号为开关、刀闸位置信息以及硬节点信号。
19.进一步的，所述集中式goose联锁装置间主备机状态由监控系统通过下发遥控命令或者修改参数的方式切换。
20.进一步的，所述集中式goose联锁装置响应于间隔测控装置检修且集中式goose联锁装置正常运行时，采集对应的信息带检修品质，仅闭锁相应的联锁逻辑，保持其余间隔的间隔测控装置不停电配合；响应于集中式goose联锁装置检修且间隔测控装置正常运行时，保持联锁逻辑不闭锁并根据实际状态参与逻辑判断。
21.进一步的，所述集中式goose联锁装置响应于扩建新的间隔时，将新增的联锁逻辑组态下载到备机中，切换备机为主机运行后，将新增的联锁逻辑下载到原主机中，完成主备机配置文件的同步升级。
22.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
23.一、有鉴于此，本发明实施例提供一种集中式goose联锁装置，采集全站联锁逻辑用到的开关、刀闸位置信息以及一些关键的监视测量信息(模拟量和开关量)，将各个间隔的联锁逻辑集成在一个独立的装置里实现，间隔测控装置只接收集中式goose联锁装置下发的联锁结果；两套配置完全相同的集中式goose联锁装置以主备方式运行，每套装置均包含全站的联锁逻辑，通过主备机切换尽可能地减小检修、扩建对相关间隔的停电影响。
24.二、本发明提供的集中式goose联锁装置，将处理人机信息展示以及跟监控系统通信的cpu核和处理全站联锁逻辑的dsp核集中一个cpu插件中，其中cpu核完成人机信息的展示、跟监控系统的通信功能，dsp核完成联锁逻辑所需开关量和模拟量信号的采集以及所有间隔联锁逻辑的计算、联锁结果的下发，cpu核和dsp核之间通过htm总线交互数据。
附图说明
25.图1是本发明实施例提供的集中式goose联锁装置的组成结构示意图；
26.图2是本发明实施例提供的cpu插件的组成结构示意图；
27.图3是本发明实施例提供的集中式goose联锁装置的系统结构示意图。
具体实施方式
28.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。
29.实施例：
30.如图1所示，集中式goose联锁装置10包括：cpu插件110、开入插件120、开出插件
130、人机接口插件140、电源插件150以及(控制器局域网)can总线160，cpu插件110、开入插件120、开出插件130均与完成数据传输的can总线160连接，其中：
31.cpu插件110用于接收开入插件120发送的开入信号参与联锁逻辑、用于展示或发送给监控系统12；
32.开入插件120用于接收集中式goose联锁装置10外的电开入信号，通过can总线160将开入信号发送给cpu插件110，开入信号可以用作屏柜上的切换把手包括检修、远方就地、主备机切换等用途；
33.开出插件130用于集中式goose联锁装置闭锁、告警灯信号的输出，用于集中式goose联锁装置10自身运行状态的监视，这里cpu插件110、开入插件120和开出插件130在实际应用中，可由位于集中式goose联锁装置10内的数字信号处理器(dsp)、微处理器(mpu)、中央处理器(cpu)或可编程门阵列(fpga)芯片等实现；
34.人机接口插件140与cpu插件110连接，用于对cpu插件110的输出结果进行展示，且人机接口插件140可以为显示设备如显示屏等，输出结果包括集中式goose联锁装置10采集的一些开入信号以及实时计算的全站联锁逻辑输出信号等；
35.电源插件150用于为集中式goose联锁装置10提供电源，且电源插件150可以为交流/直流电源。
36.需要说明的是，cpu插件110还用于跟间隔测控装置11以及监控系统12进行数据通信，间隔测控装置11、监控系统12均为集中式goose联锁装置10之外的装置；具体的，cpu插件110跟间隔测控装置11之间通过站控层网络以goose的方式交互信息，接口可以为光纤接口或者电网口。间隔测控装置11将采集到的开关、刀闸位置信息、开关量信息(硬节点)以及模拟量信息(电压，电流功率等幅值)通过goose发送给cpu插件110，同时cpu插件110将计算好的联锁结果通过goose的方式发送给间隔测控装置11；这里具体如何通过goose交换数据属于现有技术，在此不再赘述。
37.cpu插件110还通过站控层网络跟监控系统12连接，可以将cpu插件110计算的联锁结果通过站控层mms送到监控系统12进行数据展示，实时显示操作对象的联锁状态。监控系统12也可以通过下发遥控命令或者修改参数的方式切换集中式goose联锁装置10的主备机状态。
38.cpu插件110的具体组成结构如图2所示，包括：cpu核21、dsp核22以及htm总线23；其中：
39.cpu核21用于人机信息的展示以及跟监控系统12的通信，人机信息的展示包括开关量和模拟量信号以及联锁计算结果的人机界面展示，跟监控系统12的通信包括将联锁计算结果上送到监控系统12进行监视，这里cpu核21通过以太网使用iec61850规约和监控系统12进行通讯，实现全站联锁计算结果的上送；
40.dsp核22用于采集联锁逻辑所需用的开关量和模拟量信号、实现全站联锁逻辑的计算和向各个间隔测控装置11下发计算的联锁逻辑结果，模拟量信号一般为电力系统电力线的电流电压以及功率值，开关量信号一般为开关、刀闸位置信息以及硬节点信号，这些信号的采集和传输均属于现有技术，这里不再赘述，这里dsp核22通过htm总线23将联锁计算结果以及开关量和模拟量信号送到cpu核21，实现联锁计算结果信息的人机系统展示，联锁计算结果的人机系统展示可以通过液晶菜单信息或者led指示灯等方式，在此不再赘述；
41.htm总线23用于cpu核21和dsp核22之间进行数据交互。
42.本发明集中式goose联锁装置的系统结构图，如图3所示。
43.间隔测控1～间隔测控n采集各自间隔内的信息并通过mms站控层网络上送至监控系统。间隔测控将开关、刀闸等联锁逻辑需要的信号通过站控层网络以goose方式送给集中式goose联锁装置，并接收集中式goose联锁装置下发的联锁结果。
44.集中式goose联锁装置主机和集中式goose联锁装置备机以主备机方式运行，其联锁逻辑配置和goose收发配置文件完全相同，各自独立实时计算联锁逻辑，集中式goose联锁装置主机将联锁结果以goose的方式发送给各个间隔测控装置，备机则不发送。
45.两台集中式goose联锁装置均采集同一个开关量信息(一般为硬开入，把手方式)，将开关量信息入以及取反后的信息分别作为两台装置的输入，输入值为1的为主机，输入值为0的为备机。当开关量信息切换时，主机降为备机，原先的备机则升为主机。也可以通过从监控主站修改定值、或者遥控的方式实现主备机的切换。
46.当某个间隔测控装置n检修、集中式goose联锁装置正常运行时，集中式goose联锁装置采集到该间隔对应的信息带检修品质，此时闭锁相应的联锁逻辑，其他间隔的测控都不需要停电配合；当集中式goose联锁装置检修、间隔测控装置n正常运行时，联锁逻辑不闭锁，根据实际状态正常参与逻辑判断。
47.扩建新的间隔时，将新增的联锁逻辑组态下载到集中式goose联锁装置备机中，然后手动切换主备机，将备机升为主机运行。接着将新增的联锁逻辑下载到原先的主机中，完成主备机配置文件的同步升级，从而完成间隔扩建带来的联锁升级，达到不停电的目的。
48.综上，本发明提出了一种集中式goose联锁装置，利用变电站内现有网络结构的情况下，实现全站间隔的联锁逻辑功能，两套配置相同的集中式goose联锁装置以主备方式运行，有效地解决了间隔测控检修和间隔扩建时其他间隔需要配合停电的问题。
49.在本发明实施例中，将处理人机信息展示以及后台通信的cpu核21和处理全站联锁逻辑的dsp核22集中一个cpu插件110中，两个核之间通过htm总线23交互数据。cpu核21完成联锁结果、开关量和模拟量等信息的展示以及跟监控系统的通信功能，dsp核22完成开关量和模拟量信息的采集、全站联锁逻辑的计算并将联锁计算结果下发到各个间隔测控装置中，各个间隔测控装置根据收到的联锁计算结果完成操作对象的联锁判断，从而实现全站所有间隔的联锁功能。
50.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
51.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
52.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
53.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
54.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。