专利名称：具有合并单元功能的低压智能组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种电力系统技术领域的装置，具体是一种具有合并单元功能的低压智能组件。
背景技术：
现有低压保护设备采用6U、19/3英寸机箱，直采直跳，不能将就地的模拟量信息以及开关量信息传送到网络，也无法取得其他装置的信息。这不仅影响了低压保护设备在整个变电站中的信息共享与交互，也制约了站域保护、全站式录波等高级技术在智能变电站中的应用。经过对现有技术的检索发现，中国专利号ZL201020526425. 3，授权公告日2011年 3月16日，记载了一种保护、测控和合并单元一体化装置，该技术具有光纤以太网接口、能够接收网络数据，并通过网络执行动作结果的装置实现模式。但是该现有技术解决得是智能变电站过程层、间隔层、站控层的三个构成层次中间隔层的问题，需要从过程层的合并单元中获取模拟量(SV)数据，与智能组件交换状态和动作命令等状态量(GOOSE)信息，自身并没有直接获得信息和操作的功能。
实用新型内容本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种具有合并单元功能的低压智能组件，基于IEC61850标准建模，全面支持IEC61850标准，符合智能变电站“三层两网”结构体系，可接收合并单元和智能单元符合IEC61850-9-2的网络化采样值信息，跳合闸命令采用GOOSE机制，与监控系统的信息交互基于制造报文规范(MMS)，具备与采用IEC61850标准的第三方厂家智能设备互联互通的能力，易于与采用IEC61850标准的其它厂家设备和系统集成。本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括机箱、固定设置于机箱内部的数字处理单元插件、前置单元插件、交流插件、跳间插件和电源插件，其中插件分别与前置单元插件、交流插件、跳间插件相连接，电源插件分别与数字处理单元插件、前置单元插件、交流插件和跳间插件相连接。所述的数字处理单元插件包括中央处理器、晶体振荡器、二次可擦写闪存和以太网接口，其中中央处理器的输入端与晶体振荡器和二次可擦写闪存相连接，输出端与以太网接口相连接，晶体振荡器的输出端与中央处理器相连接，二次可擦写闪存的输入端和输出端均与中央处理器相连接，以太网接口的输入端与中央处理器相连接，输出端与监控系统相连接。所述的前置单元插件包括前置数据处理器和光纤以太网口，其中前置数据处理器的输入端与交流插件相连接，输出端与光纤以太网口相连接，光纤以太网口的输入端与前置数据处理器相连接，输出端与过程层网络相连接。所述的交流插件包括测量单元、第一保护单元和第二保护单元，其中测量单元的输入端与外部电缆相连接，输出端与前置单元插件相连接，第一保护单元的输入端与外部电缆相连接，输出端与前置单元插件相连接，第二保护单元的输入端与外部电缆相连接， 输出端与前置单元插件相连接。所述的跳闸插件包括控制芯片和出口继电器，其中控制芯片的输入端与数字处理单元插件相连接，输出端与出口继电器相连接，出口继电器的输入端与控制芯片相连接，输出端与外部电缆相连接。所述的机箱为6U、19/2英寸机箱。所述的电源插件提供5V电源输出。本装置可分别进行MMS、G00SE、SMV的组网，也支持GOOSE和SMV的共网运行，并能够接受其他保护的GOOSE信息，进行断路器的跳合闸控制。
图1为本实用新型结构示意图。图2为实施例应用示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。实施例如图1所示，本实施例包括机箱1、固定设置于机箱1内部的数字处理单元插件 2、前置单元插件3、交流插件4、跳间插件5和电源插件6，其中数字处理单元插件2分别与前置单元插件3、交流插件4、跳间插件5相连接，电源插件6分别与数字处理单元插件2、 前置单元插件3、交流插件4和跳间插件5相连接。所述的机箱1为6U、19/2英寸机箱。本实施例中所述的数字处理单元插件2包括中央处理器7、晶体振荡器8、二次可擦写闪存9 和以太网接口 10，其中中央处理器7的输入端与晶体振荡器8和二次可擦写闪存9相连接，输出端与以太网接口 10相连接，晶体振荡器8的输出端与中央处理器7相连接，二次可擦写闪存9的输入端和输出端均与中央处理器7相连接，以太网接口 10的输入端与中央处理器7相连接，输出端与监控系统相连接。所述的电源插件6采用电源模块18 ；所述的中央处理器7采用MPC8M7 ；所述的晶体振荡器8采用66M 5X7封装贴片晶；所述的二次可擦写闪存9采用S29GL256P10TFI0所述的以太网接口 10采用PRJ005A/PPT ；所述的前置单元插件3包括前置数据处理器11和光纤以太网口 12，其中前置数据处理器11的输入端与交流插件相连接，输出端与光纤以太网口 12相连接，光纤以太网口 12的输入端与前置数据处理器11相连接，输出端与过程层网络相连接。
4[0028]所述的前置数据处理器11采用EP2C20F256 ；所述的光纤以太网口 12采用AFBR-5803ATQZ ；所述的交流插件4包括测量单元13、第一保护单元14和第二保护单元15，其中 测量单元13的输入端与外部电缆相连接，输出端与前置单元插件相连接，第一保护单元14 的输入端与外部电缆相连接，输出端与前置单元插件相连接，第二保护单元15的输入端与外部电缆相连接，输出端与前置单元插件相连接。所述的测量单元13采用52NE-6A/3. 53V ；所述的第一保护单元14采用5232-150A/3. 53V ；所述的第二保护单元15采用LXYA-120V/3. 53V ；所述的跳闸插件5包括控制芯片16和出口继电器17，其中控制芯片16的输入端与数字处理单元插件相连接，输出端与出口继电器17相连接，出口继电器17的输入端与控制芯片16相连接，输出端与外部电缆相连接。所述的控制芯片16采用MC9S12XEP100 ；所述的出口继电器17采用DSPl-NIL ；所述的电源模块18采用SHR504B-1225的实现。所述的数字处理单元插件2的中央处理器7通过CLK端口、60X总线、以太网端口分别与晶体振荡器8、二次可擦写闪存9、以太网接口 10连接，前置单元插件3的前置数据处理器11通过以太网端口与以太网12连接，交流插件4通过测量13、保护14、保护15与外部模拟量连接，跳闸插件5的控制芯片16通过60X总线与继电器连接，数字处理单元插件2的中央处理器7通过60X总线、CAN网分别与前置单元插件3的前置数据处理器11、交流插件4和跳间插件5的控制芯片16连接，电源插件6通过直接连接与数字处理单元插件 2、前置单元插件3、交流插件4和跳间插件5连接。交流插件4从就地获取模拟量信息并上送至数字处理单元插件2，数字处理单元插件完成数据处理和逻辑判断，并将数据处理结果送至前置单元插件3，将逻辑结果送至跳闸插件5，将报告信息通过MMS送至后台监控系统。 前置单元插件3将数据送到过程层网，跳间插件完成断路器操作。如图2所示，为本装置具体应用示意图本装置通过专用交换机可实现全站微秒级的同步精度，可确保全站各间隔采集信息的高精度同步。低压智能组件可以通过AC模件从本地的互感器获取部分相应模拟量信息，从跳闸模件获得本断路器的状态量信息，从MU 模件将模拟量信息和状态量信息以SV和GOOSE上送至过程层网络，供其他保护使用。从本地得到的模拟量和状态量进过数字处理单元插件的逻辑盘断后经过跳间模件对本断路器进行操作，也可以执行其他保护经过过程层网络传输给过来的GOOSE操作命令，通过跳闸模件对本断路器进行操作。最后将动作报告以MMS报文格式上送至监控系统。经试验及运行情况表明，本装置能够充分满足智能变电站信息共享的需求。特别是在备用电源投入，小电流接地选线，低周减载，低压减载等实际运用中，可以提供全站的信息进行功能判别，提高正确性以及效率，在未来智能变电站建设中将有极大的推广应用价值。
权利要求1.一种具有合并单元功能的低压智能组件，其特征在于，包括机箱、固定设置于机箱内部的数字处理单元插件、前置单元插件、交流插件、跳间插件和电源插件，其中数字处理单元插件分别与前置单元插件、交流插件、跳间插件相连接，电源插件分别与数字处理单元插件、前置单元插件、交流插件和跳间插件相连接。
2.根据权利要求1所述的具有合并单元功能的低压智能组件，其特征是，所述的数字处理单元插件包括中央处理器、晶体振荡器、二次可擦写闪存和以太网接口，其中中央处理器的输入端与晶体振荡器和二次可擦写闪存相连接，输出端与以太网接口相连接，晶体振荡器的输出端与中央处理器相连接，二次可擦写闪存的输入端和输出端均与中央处理器相连接，以太网接口的输入端与中央处理器相连接，输出端与监控系统相连接。
3.根据权利要求1所述的具有合并单元功能的低压智能组件，其特征是，所述的前置单元插件包括前置数据处理器和光纤以太网口，其中前置数据处理器的输入端与交流插件相连接，输出端与光纤以太网口相连接，光纤以太网口的输入端与前置数据处理器相连接，输出端与过程层网络相连接。
4.根据权利要求1所述的具有合并单元功能的低压智能组件，其特征是，所述的交流插件包括测量单元、第一保护单元和第二保护单元，其中测量单元的输入端与外部电缆相连接，输出端与前置单元插件相连接，第一保护单元的输入端与外部电缆相连接，输出端与前置单元插件相连接，第二保护单元的输入端与外部电缆相连接，输出端与前置单元插件相连接。
5.根据权利要求1所述的具有合并单元功能的低压智能组件，其特征是，所述的跳闸插件包括控制芯片和出口继电器，其中控制芯片的输入端与数字处理单元插件相连接， 输出端与出口继电器相连接，出口继电器的输入端与控制芯片相连接，输出端与外部电缆相连接。
专利摘要一种电力系统技术领域的具有合并单元功能的低压智能组件，包括机箱、固定设置于机箱内部的数字处理单元插件，前置单元插件、交流插件、跳闸插件和电源插件。本装置基于IEC61850标准建模，全面支持IEC61850标准，符合智能变电站“三层两网”结构体系，可接收合并单元和智能单元符合IEC61850-9-2的网络化采样值信息，跳合闸命令采用GOOSE机制，与监控系统的信息交互基于MMS，具备与采用IEC61850标准的第三方厂家智能设备互联互通的能力，易于与采用IEC61850标准的其它厂家设备和系统集成。
文档编号H02J13/00GK202068234SQ201120171610
公开日2011年12月7日 申请日期2011年5月26日 优先权日2011年5月26日
发明者秦贵锋, 罗晨 申请人:上海思源弘瑞自动化有限公司