兼容非iec61850电力微机装置的过程总线实验系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力系统自动化领域，具体涉及一种兼容非IEC61850电力微机装置的过程总线实验系统。
【背景技术】
[0002]由于IEC61850协议具有面向对象、互操作性、信息共享等优点，避免不同厂家间设备的信息无法共享等问题，电力微机装置兼容或部分实现IEC61850协议成为目前电力系统自动化和信息化的重要趋势。过程总线在IEC61850标准的分层结构中，最接近电力一次系统，是整个电力系统电气量采集和开关动作的基础，电力微机装置能够无缝接入到过程总线。
[0003]当前还存在大量不遵循IEC61850标准的老式电力微机装置，尤其是性能普遍较低的工程培训和实验教学等领域的智能电子设备，无法实现面向对象等IEC61850协议涉及的较为复杂的内容。为了使非IEC61850的老式电力微机装置能够接入过程总线，当前常见的做法是针对具体的电力微机装置，设计专门的IEC61850转换器，使得老式电力微机装置通过该网络转换器接入到符合IEC61850协议的过程总线。但这会导致在过程总线中存在大量的IEC61850转换器，使得整个系统非常复杂，而且实现成本很高。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种兼容非IEC61850电力微机装置的过程总线实验系统。该系统作为一种老式的非IEC61850电力微机装置接入过程总线的完整实验系统，解决电力现场、电力教育和培训实验系统中大量性能较低的老式电力微机装置无法接入过程总线的问题，使得非IEC61850的老式电力微机装置也能跟符合IEC61850标准的电力微机装置一样接入到过程总线实验系统中。
[0005]本实用新型提出的一种兼容老式的非IEC61850电力微机装置的过程总线实验系统。首先，老式电力微机装置经对应的网络适配器集中接入PC机，PC机作为集中式过程总线适配器连接到过程总线交换机，实现通信网络物理层接入。根据IEC61850分层思想对老式电力微机装置原先的功能进行解析，划分出电气量采集功能、开关状态和控制功能、逻辑判断功能，分别建模为合并单元MU、智能开关ISW和智能电子设备IED等遵循IEC61850标准的电力设备。非IEC61850电力微机装置改造成遵循IEC61850标准的电力设备后，将非IEC61850电力微机装置自定义的报文，通过报文映射的方法，转换成IEC61850标准对应的GOOSE或SV报文；遵循IEC61850标准的电力设备可以直接接入过程总线交换机，从而构成一个统一的兼容老式的非IEC61850电力微机装置的过程总线实验系统。
[0006]本实用新型的目的通过下述技术方案实现:
[0007]一种兼容非IEC61850电力微机装置的过程总线实验系统，包括过程总线适配器、交换机和应用单元，其中，
[0008]所述过程总线适配器，与外部的非IEC61850电力微机装置相连，用于实现非IEC61850电力微机装置与该过程总线适配器之间的网络物理层和数据链路层的连接、信息交互以及非IEC61850电力微机装置自定义的报文内容的转换功能；
[0009]所述交换机分别与所述应用单元和所述过程总线适配器相连，用于完成所述过程总线实验系统中各装置之间的报文转发功能；
[0010]所述应用单元，由遵循IEC61850标准的电力微机装置组成，可编程实现用户所需的功能，实现过程总线功能。
[0011]优选的，所述过程总线适配器包括通信网络控制单元和IEC61850协议实现单元，其中，所述通信网络控制单元，包括非IEC61850电力微机装置对应的通讯端口以及驱动设备，用于实现非IEC61850电力微机装置与所述过程总线适配器之间的报文交换功能。
[0012]所述IEC61850协议实现单元，通过映射方法实现非IEC61850电力微机装置自定义的报文转换为遵循IEC61850标准的GOOSE和SV报文。
[0013]优选的，所述交换机为以太网交换机。
[0014]优选的，所述过程总线适配器还包括以太网通讯端口口，所述过程总线适配器通过该以太网通讯端口连接到所述交换机。
[0015]优选的，所述应用单元中遵循IEC61850标准的电力微机装置通过太网通讯端口连接到所述交换机。
[0016]优选的，所述通信网络控制单元的非IEC61850电力微机装置对应的通讯端口包括 RS485/422/232、CAN、Lonworks、Profibus 总线接口。
[0017]本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果:
[0018]I)本实用新型提出兼容非IEC61850协议的老式电力微机装置的过程总线实验系统，通过建模及报文映射方法，实现非IEC61850协议的老式电力微机装置能够面向对象等IEC61850协议涉及的较为复杂的内容完成接入过程总线的功能，体现了整体系统设计的独特性，具有广阔的产业前景，这是市面上所类似的现有产品无法媲美的。
[0019]2)针对市场上专门设计的IEC61850转换器，使得整个系统非常复杂，而且实现成本很高的不足，本实用新型提出兼容非IEC61850协议的老式电力微机装置的过程总线系统包括过程总线适配器，交换机和应用单元，将老式非IEC61850标准的电力微机装置建模为遵循IEC61850标准的电力设备，经报文映射方法，能够接入过程总线，无需针对具体的电力微机装置，设计专门的IEC61850转换器，起到使得整个系统简单、实现成本低的目的。
[0020]3)本实用新型基于PC机的老式电力微机装置中各类现场总线对应的网络卡和驱动，具有网络接口丰富，易于扩展，性价比高和大量第三方软件支持等诸多优点，实现老式电力微机装置与过程总线交换机的通信网络物理连接，实现PC机与老式电力微机装置的信息交换。
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型中兼容非IEC61850电力微机装置的过程总线实验系统的组成框图；
[0022]图2是本实用新型中兼容非IEC61850电力微机装置的过程总线实验系统的IEC61850逻辑建模过程图。
【具体实施方式】
[0023]为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0024]实施例
[0025]本实施例公开了一种兼容非IEC61850电力微机装置的过程总线实验系统，主要是用于解决大量性能较低的非IEC61850老式电力微机装置无法接入过程总线的问题，使得非IEC61850的老式电力微机装置也能跟符合IEC61850标准的电力微机装置一样接入到过程总线实验系统中。
[0026]如图1所示是本实用新型中一种兼容老式电力微机装置的过程总线实验系统的组成框图。该系统包括过程总线适配器，交换机和应用单元，其中，过程总线适配器包括通信网络控制单元、IEC61850协议实现单元和以太网通讯端口组成。
[0027]如图1中所示，不遵循IEC61850标准的老式电力微机装置通过对应的通讯卡和驱动设备接入过程总线适配器，过程总线适配器经自身的以太网通讯端口接入交换机；过程总线适配器将不遵循IEC61850标准的老式电力微机装置自定义的的报文内容转换为遵循IEC61850标准的GOOSE和SV报文，交换机将遵循IEC61850标准的报文发送到过程总线。另一方面，遵循IEC61850标准的电力微机装置直接接入交换机。应用单元包括能实现IEC61850协议的电力微机装置，与交换机相连，可编程实现用户所需的功能，构成一个统一的兼容老式电力微机装置的过程总线实验系统。
[0028]当前的老式电力微机装置实现电气量和开关量等数据采集、算法与逻辑判断、跳闸等开关量出口一套完整的功能，电力工业培训、教育领域的实验、测试台等环境中的老式电力微机装置甚至与电力一次系统直接联系。
[0029]根据数据采集、跳闸出口、算法与逻辑判断三大功能，将不遵循IEC61850标准的非IEC61850老式电力微机装置分别对应为遵循I