专利名称：一种基于iec61850标准的区域集成式保护测控装置的制作方法
技术领域：
一种基于IEC61850标准的区域集成式保护测控装置
技术领 域本实用新型属于电子测控领域，涉及一种智能变电站面向间隔的保护测控装置， 具体为一种基于IEC61850标准的面向由多个间隔组成区域的集成式保护测控装置。
背景技术：
目前应用于智能变电站的保护测控装置主要为面向单间隔的装置，即一个保护测 控装置只处理一个间隔的数据，只完成一个间隔的保护功能或测控功能，一个智能变电站 系统中需要的保护测控装置数量庞大，造价成本极高，且资源不能有效利用，造成大量的浪 费，同时整个设备结构的复杂必然造成设备容易损坏且维修困难，维护经营成本较高，而且 要实现这些装置的信息共享必须配置较多的价格昂贵的光交换机，这些都使智能变电站系 统有极大的复杂性，建造成本极大，现有技术的这些问题，给智能变电站领域的发展带来了 极大的挑战。
发明内容为了解决现有技术带来的造价昂贵、设备难以合理利用的不足，本实用新型设计 了一种基于IEC61850标准的区域集成式保护测控装置，利用一个测控保护装置监控多个 间隔，实现设备的高效利用。本实用新型为实现目的采用的技术方案是，一种基于IEC61850标准的区域集成 式保护测控装置，结构中包括接收变电站中间隔上电流电压信号以及与智能终端连接的数 据接口、中央处理单元、以及配套的电源供给电路，上述的数据接口中包括N个数据采样端 口和N个数据发送端口，N个数据采样端口实时接收间隔上采集到的电流电压信号，发送到 中央处理单元，中央处理单元处理后借助N个数据发送端口发送至智能终端，以上N个数据 采样端口和N个数据发送端口定位在一块电路板内，组成过程层以太网通信接口插件，N是 大于等于2小于等于4的正整数。从间隔上采集到的电流电压信号，经过过程层以太网通信接口插件中的N个数据 采样端口进入中央处理单元，中央处理单元进行数值计算、逻辑处理和判断后产生的数据 交互信号再经过程层以太网通信接口插件中的数据收发接口后进入到智能终端执行操作 并把信息反馈，采样数据接收接口和数据收发接口与中央处理单元之间的数据传送均需经 过逻辑处理电路产生的控制和中断信号。本实用新型的有益效果是，通过增设具有N个数据采样端口和N个数据发送端 口的过程层以太网通信接口插件，利用一个保护测控装置控制多个间隔上的智能终端，减 少了保护测控装置的用量，同时实现了装置的高效利用，省去了光交换机的使用，降低了成 本，本实用新型成本低、结构简单、稳定性好、实用性强。
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。
图1为本实用新型在变电站系统中的应用结构示意图。附图中，1-1、1-2……I-N是采样设备，2-1、2_2……2_N是数据采样端口，3_1、 3-2……3-N是数据发送端口，4-1、4-2……4-N是智能终端，5是中央处理单元。
具体实施方式
参看附图，一种基于IEC61850标准的区域集成式保护测控装置，结构中包括接收 变电站中间隔上电流电压信号以及与智能终端连接的数据接口、中央处理单元5、以及配 套的电源供给电路，上述的数据接口中包括N个数据采样端口 2-1、2-2……2-N和N个数 据发送端口 3-1、3-2……3-N，N个数据采样端口 2-1、2-2……2-N实时接收采样设备1_1、 1-2……I-N采集到的电流电压信号，发送到中央处理单元5，中央处理单元5处理后借助N 个数据发送端口 3-1、3-2……3-N发送至智能终端4-1、4-2……4-N，以上N个数据采样端 口 2-1、2-2……2-N和N个数据发送端口 3-1、3-2……3-N定位在一块电路板内，组成过程 层以太网通信接口插件，N是大于等于2小于等于4的正整数。上述的中央处理单元5包括由ARM7处理器、ARM9处理器、DSP处理器及配套通讯 总线组成的三处理器结构，DSP处理器用控制和中断信号控制与过程层以太网通信接口插 件之间的通信，ARM7处理器与人机交互设备连接，ARM9处理器借助站控层通信接口与监控 中心连接。过程层以太网通信接口插件为模组设计，其中的数据采样端口 2-1、2_2……2-N和 数据发送端口 3-1、3-2……3-N采用的数据接口为光接口或者电接口，接口数量是4 8个， DSP采用的芯片型号是TMS320F2812，ARM7采用的芯片型号是LPC2138，ARM9采用的芯片型 号是GWIXP425BDT，以太网监控芯片采用的芯片型号是DM9000，光电收发器采用的芯片型 号是 AFBR5803。图1中是一个区域内的测控装置结构连接图，四个采样设备1-1、1-2……I-N是电 子互感器或者为普通互感器与合并单元结合形式，智能终端4-1、4-2……4-N负责四个间隔 上设备的调控。本实用新型具体进行的实现功能步骤是，利用电子互感器采集到的数字电 流电压信号发送出等间隔高频采样数据，经过过程层以太网通信接口插件进入中央处理单 元5的DSP处理器，通过DSP模拟的FIR数字低通滤波器进行短数据窗算法滤除掉原始信 号中的高次谐波部分，再采用过零点检测法和抛物线插值算法使信号转化为等角度数据并 进行数值计算、逻辑处理及判断，通过将DSP资源的合理分配，依次完成8个接口的数据传 递、计算及逻辑处理，信号由DSP通过控制和中断信号借助16位传输总线进行数据传递，经 DSP处理后的信号借助逻辑处理电路的控制和中断信号的控制发送给过程层以太网通信接 口插件中的数据发送端口，再进入到智能终端控制的执行机构执行操作，并把信息反馈回 DSP，中央处理单元5中的ARM9处理器负责与站控层通信，将即时信息传送给监控中心并接 收监控中心的指令，ARM7处理器借助RS485接口与人机交互设备相连实现人机交互，本实 用新型所述数据传递均完全符合IEC61850标准，达到变电站的信息共享和间隔间的联闭 锁功能，从而实现了智能变电站的智能管理和安全监控。
权利要求1.一种基于IEC61850标准的区域集成式保护测控装置，结构中包括接收变电站中间 隔上电流电压信号以及与智能终端连接的数据接口、中央处理单元(5)、以及配套的电源供 给电路，其特征在于所述的数据接口中包括N个数据采样端口(2-1、2-2……2-N)和N个 数据发送端口(3-1、3-2……3-N)，N个数据采样端口(2-1、2-2……2-N)实时接收采样设备 (1-1、1_2……1-N)采集到的电流电压信号，发送到中央处理单元(5)，中央处理单元(5)处 理后借助N个数据发送端口(3-1、3-2……3-N)发送至智能终端(4-1、4-2……4-N)，以上 N个数据采样端口(2-1、2-2……2-N)和N个数据发送端口(3_1、3_2……3-N)定位在一块 电路板内，组成过程层以太网通信接口插件，N是大于等于2小于等于4的正整数。
2.根据权利要求1所述的一种基于IEC61850标准的区域集成式保护测控装置，其特征 在于所述的中央处理单元(5)包括由ARM7处理器、ARM9处理器、DSP处理器及配套通讯 总线组成的三处理器结构，DSP处理器用控制和中断信号控制与过程层以太网通信接口插 件之间的通信，ARM7处理器与人机交互设备连接，ARM9处理器借助站控层通信接口与监控 中心连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于IEC61850标准的区域集成式保护测控装置，其特征 在于所述的DSP采用的芯片型号是TMS320F2812。
4.根据权利要求2所述的一种基于IEC61850标准的区域集成式保护测控装置，其特征 在于所述的ARM7采用的芯片型号是LPC2138。
5.根据权利要求2所述的一种基于IEC61850标准的区域集成式保护测控装置，其特征 在于所述的ARM9采用的芯片型号是GWIXP425BDT。
专利摘要一种基于IEC61850标准的区域集成式保护测控装置，解决了现有技术引起的造价昂贵、设备难以高效利用的不足，采用的技术方案是，结构中包括接收变电站中间隔上电流电压信号以及与智能终端连接的数据接口、中央处理单元、以及配套的电源供给电路，上述的数据接口中包括N个数据采样端口和N个数据发送端口，N个数据采样端口实时接收间隔上采集到的电流电压信号，发送到中央处理单元，中央处理单元处理后借助N个数据发送端口发送至智能终端，以上N个数据采样端口和N个数据发送端口定位在一块电路板内，组成过程层以太网通信接口插件，N是大于等于2小于等于4的正整数。本实用新型的有益效果是效率高、成本低、结构简单、实用性强。
文档编号H02J13/00GK201839090SQ20102055810
公开日2011年5月18日 申请日期2010年10月13日 优先权日2010年10月13日
发明者刘海涛, 吕燕石, 周彦红, 孔江涛, 屈国旺, 李玉峰, 王强, 王欣, 胡金路, 葛艳蕊, 许志平, 陈洪雨, 陈贺, 靳伟敬 申请人:石家庄科林自动化有限公司