发电机励磁系统及其基于iec61850通信协议的内外部通信方法
【专利摘要】本发明公开了一种发电机励磁系统，其设有客户机；调节器、系统控制器、IO控制器、功率柜控制器和灭磁控制器均设置为独立的服务器，各个服务器分别与客户机基于IEC61850通信协议连接，客户机与作为服务端的相应外部设备基于IEC61850通信协议连接，各个服务器分别与作为客户端的相应外部设备基于IEC61850通信协议连接。本发明还公开了上述发电机励磁系统基于IEC61850通信协议的内外部通信方法。本发明可在内部和外部都采用IEC61850通信协议进行数据交互，而不需要进行通信协议的转换，实现了励磁系统内外通信规约统一，提高了发电机励磁系统的内、外部通信性能。
【专利说明】发电机励磁系统及其基于IEC61850通信协议的内外部通信方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种发电机励磁系统，本发明还涉及该发电机励磁系统基于IEC61850通信协议的内外部通信方法。
【背景技术】
[0002]IEC61850通信协议在电力系统中得到了广泛的应用，越来越多的电力设备开始配备以其为协议的通信接口。现有的发电机励磁系统基本已经配备有对外的IEC61850通信接口，但其内部的调节器、系统控制器、1控制器、功率柜控制器和灭磁控制器是以组成环网、并采用其他的通信协议的方式进行内部通信的。因此，现有的发电机励磁系统如果需要进行内外部通信，必须要将内部通信数据先转换成基于IEC61850通信协议的数据后方能通过对外的IEC61850通信接口与外部设备进行数据交互，但不同协议之间的转换必然带来数据传输的延时，并且不同通信协议的存在，也会增加发电机励磁系统软硬件设计的难度。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是:提供一种发电机励磁系统，以克服现有技术中发电机励磁系统内外部通信性能较差的问题。
[0004]本发明所要解决的另一个技术问题是:提供上述发电机励磁系统基于IEC61850通信协议的内外部通信方法。
[0005]解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下:
[0006]一种发电机励磁系统，包括调节器、系统控制器、1控制器、功率柜控制器和灭磁控制器，其特征在于:所述的发电机励磁系统还包括客户机；所述调节器、系统控制器、1控制器、功率柜控制器和灭磁控制器均设置为独立的服务器，各个服务器分别与所述客户机基于IEC61850通信协议连接，所述客户机与作为服务端的相应外部设备基于IEC61850通信协议连接，所述各个服务器分别与作为客户端的相应外部设备基于IEC61850通信协议连接。
[0007]作为本发明的一种改进，所述各个服务器分别与所述客户机通过光纤连接。
[0008]为了提高发电机励磁系统的工作可靠性，作为本发明的一种改进，所述各个服务器均采用双网冗余方式与所述客户机连接。
[0009]作为本发明的一种实施方式，所述发电机励磁系统设有两个或以上的调节器，并设有两个或以上的功率柜控制器，所述每一个调节器和功率柜控制器均设置为独立的服务器。
[0010]—种上述发电机励磁系统基于IEC61850通信协议的内外部通信方法,包括:
[0011]所述各个服务器进行内部通信:各个服务器分别将产生的数据基于IEC61850通信协议实时传送给所述客户机，所述客户机将接收到的数据中相应的部分发送给相关的服务器，以完成所述各个服务器之间的数据交互；
[0012]所述客户机与所连接的任意一个作为服务端的外部设备进行通信:客户机将接收到的数据与所述作为服务端的外部设备进行数据交互；
[0013]所述任意一个服务器与所连接的任意一个作为客户端的外部设备进行通信:进行通信的服务器通过所述客户机收集其余服务器产生的数据后，将相应的数据与所述作为客户端的外部设备进行数据交互。
[0014]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0015]本发明的发电机励磁系统通过设置客户机，与调节器、系统控制器、1控制器、功率柜控制器和灭磁控制器基于IEC61850通信协议进行连接，使得励磁系统通过客户机即可在内部和外部都采用IEC61850通信协议进行数据交互，而不需要进行通信协议的转换，实现了励磁系统内外通信规约统一，提高了发电机励磁系统的内、外部通信性能。
[0016]并且，本发明的调节器、系统控制器、1控制器、功率柜控制器和灭磁控制器并未采用现有的组成环网的方式进行内部通信连接，而是采用服务器与客户机的点对点通信方式，使得励磁系统内部采用光纤通信线路成为可能(光纤只能进行点对点通信，无法组成环网)，从而进一步提高了发电机励磁系统的内部通信性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明:
[0018]图1为本发明基于IEC61850通信协议实现内外部通信的发电机励磁系统；
[0019]图2为为客户机和服务器通信接口的电路原理图。
【具体实施方式】
[0020]如图1所示，本发明的发电机励磁系统，包括调节器、系统控制器、1控制器、功率柜控制器、灭磁控制器和客户机，其中，调节器设有A套调节器和B套调节器两个，功率柜控制器设有1#功率柜控制器至N#功率柜控制器共N个。
[0021]本发明的两个调节器、1控制器、灭磁控制器、系统控制器和N个功率柜控制器均设置为独立的服务器，分别为服务器I至服务器6+N。客户机可以选用现有的工业控制器，各个服务器分别与客户机基于IEC61850通信协议通过光纤连接，即将各个服务器分别定义为IEC61850通信协议中所称的智能电子设备，以使得客户机与各个服务器能够通过IEC61850通信完成数据交换，各服务器和客户端的光纤通信接口硬件设计可参看图2 ;并且，为了提高发电机励磁系统的工作可靠性，各个服务器可以采用双网冗余方式与客户机连接。客户机与作为服务端的相应外部设备基于IEC61850通信协议连接，各个服务器分别与作为客户端的相应外部设备基于IEC61850通信协议连接；并且，对于某些外部设备来说，根据需要其既可以作为客户端，又可以作为服务端，同时与客户机和相应的服务器连接。
[0022]本发明还提供了上述发电机励磁系统基于IEC61850通信协议的内外部通信方法，该方法具有一种内部通信方式和两种外部通信方式，包括:
[0023]各个服务器进行内部通信:各个服务器分别将产生的数据基于IEC61850通信协议实时传送给客户机，客户机将接收到的数据中相应的部分发送给相关的服务器，以完成各个服务器之间的数据交互；
[0024]客户机与所连接的任意一个作为服务端的外部设备进行通信:客户机将接收到的数据与作为服务端的外部设备进行数据交互；
[0025]任意一个服务器与所连接的任意一个作为客户端的外部设备进行通信:进行通信的服务器通过客户机收集其余服务器产生的数据后，将相应的数据与作为客户端的外部设备进行数据交互。
[0026]参见图1，下面举例说明本发明的发电机励磁系统完成对外通信的方式:
[0027]本例中发电机励磁系统的对外通信由客户机和系统控制器即服务器5来完成，夕卜部设备分别与客户机和系统控制器基于IEC61850通信协议连接。在励磁系统对外通信由客户机完成时，外部设备作为服务端与客户机完成通信，如图1中的链路I ;在励磁系统对外通信由服务器5完成时，则需要客户机首先将收集到的服务器I到服务器6+N的数据先传送给服务器5，此时外部设备作为客户端与服务器5完成通信，如图1中的链路2。
[0028]本发明不局限与上述【具体实施方式】，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。
【权利要求】
1.一种发电机励磁系统，包括调节器、系统控制器、1控制器、功率柜控制器和灭磁控制器，其特征在于:所述的发电机励磁系统还包括客户机；所述调节器、系统控制器、1控制器、功率柜控制器和灭磁控制器均设置为独立的服务器，各个服务器分别与所述客户机基于IEC61850通信协议连接，所述客户机与作为服务端的相应外部设备基于IEC61850通信协议连接，所述各个服务器分别与作为客户端的相应外部设备基于IEC61850通信协议连接。
2.根据权利要求1所述的发电机励磁系统，其特征在于:所述各个服务器分别与所述客户机通过光纤连接。
3.根据权利要求1或2所述的发电机励磁系统，其特征在于:所述各个服务器均采用双网冗余方式与所述客户机连接。
4.根据权利要求1所述的发电机励磁系统，其特征在于:所述发电机励磁系统设有两个或以上的调节器，并设有两个或以上的功率柜控制器，所述每一个调节器和功率柜控制器均设置为独立的服务器。
5.—种权利要求1至4任意一项所述发电机励磁系统基于IEC61850通信协议的内外部通信方法，包括: 所述各个服务器进行内部通信:各个服务器分别将产生的数据基于IEC61850通信协议实时传送给所述客户机，所述客户机将接收到的数据中相应的部分发送给相关的服务器，以完成所述各个服务器之间的数据交互； 所述客户机与所连接的任意一个作为服务端的外部设备进行通信:客户机将接收到的数据与所述作为服务端的外部设备进行数据交互； 所述任意一个服务器与所连接的任意一个作为客户端的外部设备进行通信:进行通信的服务器通过所述客户机收集其余服务器产生的数据后，将相应的数据与所述作为客户端的外部设备进行数据交互。
【文档编号】H04L29/06GK104378349SQ201410486251
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2013年11月7日
【发明者】薛林锋, 姚贵宇, 解建伟, 杨健全, 廖君, 王大坤 申请人:广州擎天实业有限公司, 国家电网公司, 国网新源水电有限公司, 吉林松江河水力发电有限责任公司