保护信息管理子站通信仿真装置的制作方法

本实用新型涉及变电站继电保护技术领域，特别是涉及一种保护信息管理子站通信仿真装置。

背景技术：

电力系统在生产过程中有可能发生各类故障和各种异常情况，电网在发生故障后会造成很严重的后果，例如，由于电力系统电压大幅度下降，导致的用户负载的正常工作遭到破坏；由于发生故障处有很大的短路电流而产生的电弧会烧坏电气设备；破坏发电机的并列运行的稳定性，引起电力系统振荡甚至使整个系统失去稳定等等。变电站继电保护可以在电力系统发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证系统其余部分迅速恢复正常运行，防止故障的进一步扩大，能够有效地保证电力系统的安全正常运行。

随着电网自动化技术的快速发展，电网自动化系统的功能和性能也不断完善，继电保护故障信息系统作为一个信息收集、整理和分析的平台，可以快速、简便、全面地获取故障信息。保护信息管理主子站系统作为继电保护故障信息系统的一部分，对变电站进行保护。保护信息管理主子站系统包括变电站内的子站和主站，主站可以接入几百个子站。保护信息管理子站装置部署在站内，将变电站内的保护和录波器信息进行集中收集与管理。保护信息管理子站装置采集站内保护和录波器的定值、定值区、录波、开关量等保护装置信息，把采集到的信息进行整理之后发送到主站。

在实验室环境下，保护信息管理主站的研究、开发、测试等都需要接入多个子站信息。但是，由于保护信息管理主站实际接入子站的数目很多，目前还没有能够模拟若干个子站的装置，难以模拟若干个子站装置采集不同变电站的实际保护信息。如果要实现保护信息管理主子站系统中主站接入若干个子站，现有的方法是购买许多子站装置，但是，这样不仅浪费了大量的人力、物力和财力，做实验也很不方便。

综上所述，现有的保护信息管理子站系统中主站接入若干个子站的装置操作复杂、成本较高、使用不便。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有的保护信息管理子站系统中主站接入若干个子站的装置操作复杂、成本较高、使用不便的技术问题，提供一种保护信息管理子站通信仿真装置。

一种保护信息管理子站通信仿真装置，包括：控制芯片、配置芯片、晶体振荡器、外置存储器、人机交互模块和物理接口模块；

所述配置芯片的输出端口连接控制芯片的输入端口，所述晶体振荡器的输出端口连接控制芯片的输入端口，所述外置存储器、人机交互模块和物理接口模块分别与控制芯片连接；

所述配置芯片输出配置信息至所述控制芯片，所述晶体振荡器输出时钟信号至控制芯片，所述外置存储器存储保护装置信息，所述人机交互模块接收用户的操作指令以及显示所述控制芯片输出的子站信息，所述物理接口模块连接控制芯片和物理传输介质。

上述保护信息管理子站通信仿真装置，通过利用配置芯片输出配置信息至控制芯片，晶体振荡器输出时钟信号至控制芯片，外置存储器存储保护装置信息，人机交互模块接收用户的操作指令以及显示所述控制芯片输出的子站信息，物理接口模块连接控制芯片和物理传输介质。通过上述技术方案，本实用新型的保护信息管理子站通信仿真装置实现了模拟保护信息管理子站的功能，实现了与主站的正常通信，摆脱了保护信息管理主站研究开发对实际保护信息管理子站装置的依赖，降低了对保护信息管理主站的功能开发和测试难度；而且，本装置结构简单、使用方便，还降低了成本。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例的保护信息管理子站通信仿真装置的结构示意图；

图2为本实用新型的另一个实施例的保护信息管理子站通信仿真装置的结构示意图；

图3为本实用新型的另一个实施例的保护信息管理子站通信仿真装置的外观图。

具体实施方式

为了更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本实用新型的技术方案，进行清楚和完整的描述。

如图1所示，图1为本实用新型的一个实施例的保护信息管理子站通信仿真装置的结构示意图，包括：控制芯片101、配置芯片102、晶体振荡器103、外置存储器104、人机交互模块105和物理接口模块106；

所述配置芯片102的输出端口连接控制芯片101的输入端口，所述晶体振荡器103的输出端口连接控制芯片101的输入端口，所述外置存储器104、人机交互模块105和物理接口模块106分别与控制芯片101连接；

所述配置芯片102输出配置信息至所述控制芯片101，所述晶体振荡器103输出时钟信号至控制芯片101，所述外置存储器104存储保护装置信息，所述人机交互模块105接收用户的操作指令以及显示所述控制芯片101输出的子站信息，所述物理接口模块106连接控制芯片101和外接的物理传输介质107。

上述保护信息管理子站通信仿真装置，通过利用配置芯片102输出配置信息至控制芯片101，晶体振荡器103输出时钟信号至控制芯片101，外置存储器104存储保护装置信息，人机交互模块105接收用户的操作指令以及显示所述控制芯片101输出的子站信息，物理接口模块106连接控制芯片101和物理传输介质107。通过上述技术方案，本实用新型的保护信息管理子站通信仿真装置实现了模拟保护信息管理子站的功能，实现了与主站的正常通信，摆脱了保护信息管理主站研究开发对实际保护信息管理子站装置的依赖，降低了对保护信息管理主站的功能开发和测试难度；而且，本装置结构简单、使用方便，还降低了成本。

在实际应用中，本实用新型的保护信息管理子站通信仿真装置能够通过建立模拟若干(0～200)个保护信息管理子站，实现多个变电站保护和录波器的定值、定值区、录波、开关量等信息的采集，并向主站系统发送上述信息，与主站构成一套完整的保护信息管理主子站系统。

在其中一个实施例中，本实用新型的保护信息管理子站通信仿真装置，所述控制芯片101采用ARM11控制芯片S3C6410。

在本实施例中，所述ARM11控制芯片采用S3C6410微处理器，是具有低功耗高性价比的RSIC处理器，它的内核是ARM1176JZF-S，主频533MHz/667MHz，1G字节NAND FLASH(MLC)，能够满足实际需要。

在其中一个实施例中，本实用新型的保护信息管理子站通信仿真装置，所述外置存储器104是外置存储硬盘，主要用于存储本实用新型的保护信息管理子站通信仿真装置采集的变电站保护和录波器的定值、定值区、录波、开关量等保护装置的信息。

如图2所示，图2为本实用新型的另一个实施例的保护信息管理子站通信仿真装置的结构示意图，所述人机交互模块105包括：液晶显示屏1051和按键1052；

所述液晶显示屏1051和按键1052分别与控制芯片101连接；

所述液晶显示屏1051显示控制芯片101输出的子站信息；其中，所述子站信息包括子站数目和子站发给主站的信息；

所述按键1052接收用户的操作指令。

在上述实施例中，本实用新型的保护信息管理子站通信仿真装置的液晶显示屏1051上可以显示控制芯片101输出的子站信息，当用户想要重新设置子站数量时，可以通过按键1052启停仿真装置，实现该装置的人机交互。

在其中一个实施例中，本实用新型的保护信息管理子站通信仿真装置，所述物理接口模块106还可以包括：千兆物理芯片1061、光模块接口1062和电接口1063；

所述光模块接口1062和电接口1063通过千兆物理芯片1061与控制芯片101连接。

在本实施例中，本实用新型的保护信息管理子站通信仿真装置设置了两种类型的物理传输介质接口，一种是光模块接口1062，可以用来连接光缆等光纤设备；另一种是电接口1063，可以用来连接电缆，满足了不同情况的实际需要。

在其中一个实施例中，本实用新型的保护信息管理子站通信仿真装置，所述千兆物理芯片1061可以采用千兆以太网物理芯片DP83865。

本实施例所述的千兆以太网物理芯片DP83865可以支持GMII、TBI、RGMII、RTBI等多种MAC层接口，能方便地实现10/100/1000Mb/s的自动切换。

在其中一个实施例中，本实用新型的保护信息管理子站通信仿真装置，所述光模块接口1062采用SFP光模块接口，所述电接口1063采用RJ45电接口。

在实际应用中，本实用新型的保护信息管理子站通信仿真装置的光模块接口1062和电接口1063还可以根据实际需求进行调整。

在其中一个实施例中，本实用新型的保护信息管理子站通信仿真装置，还可以包括：与控制芯片101连接的电源模块108，用于为所述控制芯片101供电。

在实际应用中，本实用新型的保护信息管理子站通信仿真装置的电源模块108还可以为其他模块，例如配置芯片102、晶体振荡器103、外置存储器104、人机交互模块105和物理接口模块106等模块供电。

在其中一个实施例中，本实用新型的保护信息管理子站通信仿真装置，还包括：与控制芯片101连接的调试接口109，连接对控制芯片101进行调试的调试设备。

在实际应用中，本实用新型的保护信息管理子站通信仿真装置的调试接口109用于连接在正式投入使用之前对本装置进行调试的调试设备。

如图3所示，图3为本实用新型的保护信息管理子站通信仿真装置的外观图，图中的RJ45电接口1和SFP光口2作为本装置的输出端可根据实际传输网络介质进行自由切换，液晶显示屏3主要用于显示发送子站的数目以及子站发送给主站的信息，仿真启停按键4主要用于启动、停止保护信息管理子站通信仿真装置的仿真程序。

利用本实用新型的保护信息管理子站通信仿真装置进行仿真，可以按照如下步骤：

步骤一：按下本装置启停按钮，仿真启动IEC61850/MMS通信服务；

步骤二：查询预存贮于装置外置的硬盘中的保护装置的定值、定值区、录波、开关量等信息；

步骤三：根据实验要求，选择子站的数目。

步骤四：根据需求，在液晶屏上选择需要上传的信息进行上传到主站；

步骤五：等待下次数据发送时刻，重复步骤二，直至按下装置启停按钮，终止IEC61850/MMS通信服务。

所述步骤三与四具体是指：根据实验的要求，在液晶屏幕上选择有几个子站要发送信息，这几个子站分别选择发送什么信息，根据具体要求进行设置。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。