專利名稱：具有合并單元功能的低壓智能組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種具有合并單元功能的低壓智能組件。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有低壓保護(hù)設(shè)備采用6U、19/3英寸機(jī)箱，直采直跳，不能將就地的模擬量信息以及開關(guān)量信息傳送到網(wǎng)絡(luò)，也無法取得其他裝置的信息。這不僅影響了低壓保護(hù)設(shè)備在整個(gè)變電站中的信息共享與交互，也制約了站域保護(hù)、全站式錄波等高級技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用。經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利號ZL201020526425. 3，授權(quán)公告日2011年 3月16日，記載了一種保護(hù)、測控和合并單元一體化裝置，該技術(shù)具有光纖以太網(wǎng)接口、能夠接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并通過網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行動作結(jié)果的裝置實(shí)現(xiàn)模式。但是該現(xiàn)有技術(shù)解決得是智能變電站過程層、間隔層、站控層的三個(gè)構(gòu)成層次中間隔層的問題，需要從過程層的合并單元中獲取模擬量(SV)數(shù)據(jù)，與智能組件交換狀態(tài)和動作命令等狀態(tài)量(GOOSE)信息，自身并沒有直接獲得信息和操作的功能。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種具有合并單元功能的低壓智能組件，基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)建模，全面支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，符合智能變電站“三層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu)體系，可接收合并單元和智能單元符合IEC61850-9-2的網(wǎng)絡(luò)化采樣值信息，跳合閘命令采用GOOSE機(jī)制，與監(jiān)控系統(tǒng)的信息交互基于制造報(bào)文規(guī)范(MMS)，具備與采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的第三方廠家智能設(shè)備互聯(lián)互通的能力，易于與采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的其它廠家設(shè)備和系統(tǒng)集成。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型包括機(jī)箱、固定設(shè)置于機(jī)箱內(nèi)部的數(shù)字處理單元插件、前置單元插件、交流插件、跳間插件和電源插件，其中插件分別與前置單元插件、交流插件、跳間插件相連接，電源插件分別與數(shù)字處理單元插件、前置單元插件、交流插件和跳間插件相連接。所述的數(shù)字處理單元插件包括中央處理器、晶體振蕩器、二次可擦寫閃存和以太網(wǎng)接口，其中中央處理器的輸入端與晶體振蕩器和二次可擦寫閃存相連接，輸出端與以太網(wǎng)接口相連接，晶體振蕩器的輸出端與中央處理器相連接，二次可擦寫閃存的輸入端和輸出端均與中央處理器相連接，以太網(wǎng)接口的輸入端與中央處理器相連接，輸出端與監(jiān)控系統(tǒng)相連接。所述的前置單元插件包括前置數(shù)據(jù)處理器和光纖以太網(wǎng)口，其中前置數(shù)據(jù)處理器的輸入端與交流插件相連接，輸出端與光纖以太網(wǎng)口相連接，光纖以太網(wǎng)口的輸入端與前置數(shù)據(jù)處理器相連接，輸出端與過程層網(wǎng)絡(luò)相連接。所述的交流插件包括測量單元、第一保護(hù)單元和第二保護(hù)單元，其中測量單元的輸入端與外部電纜相連接，輸出端與前置單元插件相連接，第一保護(hù)單元的輸入端與外部電纜相連接，輸出端與前置單元插件相連接，第二保護(hù)單元的輸入端與外部電纜相連接， 輸出端與前置單元插件相連接。所述的跳閘插件包括控制芯片和出口繼電器，其中控制芯片的輸入端與數(shù)字處理單元插件相連接，輸出端與出口繼電器相連接，出口繼電器的輸入端與控制芯片相連接，輸出端與外部電纜相連接。所述的機(jī)箱為6U、19/2英寸機(jī)箱。所述的電源插件提供5V電源輸出。本裝置可分別進(jìn)行MMS、G00SE、SMV的組網(wǎng)，也支持GOOSE和SMV的共網(wǎng)運(yùn)行，并能夠接受其他保護(hù)的GOOSE信息，進(jìn)行斷路器的跳合閘控制。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為實(shí)施例應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施方式
下面對本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例如圖1所示，本實(shí)施例包括機(jī)箱1、固定設(shè)置于機(jī)箱1內(nèi)部的數(shù)字處理單元插件 2、前置單元插件3、交流插件4、跳間插件5和電源插件6，其中數(shù)字處理單元插件2分別與前置單元插件3、交流插件4、跳間插件5相連接，電源插件6分別與數(shù)字處理單元插件2、 前置單元插件3、交流插件4和跳間插件5相連接。所述的機(jī)箱1為6U、19/2英寸機(jī)箱。本實(shí)施例中所述的數(shù)字處理單元插件2包括中央處理器7、晶體振蕩器8、二次可擦寫閃存9 和以太網(wǎng)接口 10，其中中央處理器7的輸入端與晶體振蕩器8和二次可擦寫閃存9相連接，輸出端與以太網(wǎng)接口 10相連接，晶體振蕩器8的輸出端與中央處理器7相連接，二次可擦寫閃存9的輸入端和輸出端均與中央處理器7相連接，以太網(wǎng)接口 10的輸入端與中央處理器7相連接，輸出端與監(jiān)控系統(tǒng)相連接。所述的電源插件6采用電源模塊18 ；所述的中央處理器7采用MPC8M7 ；所述的晶體振蕩器8采用66M 5X7封裝貼片晶；所述的二次可擦寫閃存9采用S29GL256P10TFI0所述的以太網(wǎng)接口 10采用PRJ005A/PPT ；所述的前置單元插件3包括前置數(shù)據(jù)處理器11和光纖以太網(wǎng)口 12，其中前置數(shù)據(jù)處理器11的輸入端與交流插件相連接，輸出端與光纖以太網(wǎng)口 12相連接，光纖以太網(wǎng)口 12的輸入端與前置數(shù)據(jù)處理器11相連接，輸出端與過程層網(wǎng)絡(luò)相連接。
4[0028]所述的前置數(shù)據(jù)處理器11采用EP2C20F256 ；所述的光纖以太網(wǎng)口 12采用AFBR-5803ATQZ ；所述的交流插件4包括測量單元13、第一保護(hù)單元14和第二保護(hù)單元15，其中 測量單元13的輸入端與外部電纜相連接，輸出端與前置單元插件相連接，第一保護(hù)單元14 的輸入端與外部電纜相連接，輸出端與前置單元插件相連接，第二保護(hù)單元15的輸入端與外部電纜相連接，輸出端與前置單元插件相連接。所述的測量單元13采用52NE-6A/3. 53V ；所述的第一保護(hù)單元14采用5232-150A/3. 53V ；所述的第二保護(hù)單元15采用LXYA-120V/3. 53V ；所述的跳閘插件5包括控制芯片16和出口繼電器17，其中控制芯片16的輸入端與數(shù)字處理單元插件相連接，輸出端與出口繼電器17相連接，出口繼電器17的輸入端與控制芯片16相連接，輸出端與外部電纜相連接。所述的控制芯片16采用MC9S12XEP100 ；所述的出口繼電器17采用DSPl-NIL ；所述的電源模塊18采用SHR504B-1225的實(shí)現(xiàn)。所述的數(shù)字處理單元插件2的中央處理器7通過CLK端口、60X總線、以太網(wǎng)端口分別與晶體振蕩器8、二次可擦寫閃存9、以太網(wǎng)接口 10連接，前置單元插件3的前置數(shù)據(jù)處理器11通過以太網(wǎng)端口與以太網(wǎng)12連接，交流插件4通過測量13、保護(hù)14、保護(hù)15與外部模擬量連接，跳閘插件5的控制芯片16通過60X總線與繼電器連接，數(shù)字處理單元插件2的中央處理器7通過60X總線、CAN網(wǎng)分別與前置單元插件3的前置數(shù)據(jù)處理器11、交流插件4和跳間插件5的控制芯片16連接，電源插件6通過直接連接與數(shù)字處理單元插件 2、前置單元插件3、交流插件4和跳間插件5連接。交流插件4從就地獲取模擬量信息并上送至數(shù)字處理單元插件2，數(shù)字處理單元插件完成數(shù)據(jù)處理和邏輯判斷，并將數(shù)據(jù)處理結(jié)果送至前置單元插件3，將邏輯結(jié)果送至跳閘插件5，將報(bào)告信息通過MMS送至后臺監(jiān)控系統(tǒng)。 前置單元插件3將數(shù)據(jù)送到過程層網(wǎng)，跳間插件完成斷路器操作。如圖2所示，為本裝置具體應(yīng)用示意圖本裝置通過專用交換機(jī)可實(shí)現(xiàn)全站微秒級的同步精度，可確保全站各間隔采集信息的高精度同步。低壓智能組件可以通過AC模件從本地的互感器獲取部分相應(yīng)模擬量信息，從跳閘模件獲得本斷路器的狀態(tài)量信息，從MU 模件將模擬量信息和狀態(tài)量信息以SV和GOOSE上送至過程層網(wǎng)絡(luò)，供其他保護(hù)使用。從本地得到的模擬量和狀態(tài)量進(jìn)過數(shù)字處理單元插件的邏輯盤斷后經(jīng)過跳間模件對本斷路器進(jìn)行操作，也可以執(zhí)行其他保護(hù)經(jīng)過過程層網(wǎng)絡(luò)傳輸給過來的GOOSE操作命令，通過跳閘模件對本斷路器進(jìn)行操作。最后將動作報(bào)告以MMS報(bào)文格式上送至監(jiān)控系統(tǒng)。經(jīng)試驗(yàn)及運(yùn)行情況表明，本裝置能夠充分滿足智能變電站信息共享的需求。特別是在備用電源投入，小電流接地選線，低周減載，低壓減載等實(shí)際運(yùn)用中，可以提供全站的信息進(jìn)行功能判別，提高正確性以及效率，在未來智能變電站建設(shè)中將有極大的推廣應(yīng)用價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種具有合并單元功能的低壓智能組件，其特征在于，包括機(jī)箱、固定設(shè)置于機(jī)箱內(nèi)部的數(shù)字處理單元插件、前置單元插件、交流插件、跳間插件和電源插件，其中數(shù)字處理單元插件分別與前置單元插件、交流插件、跳間插件相連接，電源插件分別與數(shù)字處理單元插件、前置單元插件、交流插件和跳間插件相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有合并單元功能的低壓智能組件，其特征是，所述的數(shù)字處理單元插件包括中央處理器、晶體振蕩器、二次可擦寫閃存和以太網(wǎng)接口，其中中央處理器的輸入端與晶體振蕩器和二次可擦寫閃存相連接，輸出端與以太網(wǎng)接口相連接，晶體振蕩器的輸出端與中央處理器相連接，二次可擦寫閃存的輸入端和輸出端均與中央處理器相連接，以太網(wǎng)接口的輸入端與中央處理器相連接，輸出端與監(jiān)控系統(tǒng)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有合并單元功能的低壓智能組件，其特征是，所述的前置單元插件包括前置數(shù)據(jù)處理器和光纖以太網(wǎng)口，其中前置數(shù)據(jù)處理器的輸入端與交流插件相連接，輸出端與光纖以太網(wǎng)口相連接，光纖以太網(wǎng)口的輸入端與前置數(shù)據(jù)處理器相連接，輸出端與過程層網(wǎng)絡(luò)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有合并單元功能的低壓智能組件，其特征是，所述的交流插件包括測量單元、第一保護(hù)單元和第二保護(hù)單元，其中測量單元的輸入端與外部電纜相連接，輸出端與前置單元插件相連接，第一保護(hù)單元的輸入端與外部電纜相連接，輸出端與前置單元插件相連接，第二保護(hù)單元的輸入端與外部電纜相連接，輸出端與前置單元插件相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有合并單元功能的低壓智能組件，其特征是，所述的跳閘插件包括控制芯片和出口繼電器，其中控制芯片的輸入端與數(shù)字處理單元插件相連接， 輸出端與出口繼電器相連接，出口繼電器的輸入端與控制芯片相連接，輸出端與外部電纜相連接。
專利摘要一種電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的具有合并單元功能的低壓智能組件，包括機(jī)箱、固定設(shè)置于機(jī)箱內(nèi)部的數(shù)字處理單元插件，前置單元插件、交流插件、跳閘插件和電源插件。本裝置基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)建模，全面支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，符合智能變電站“三層兩網(wǎng)”結(jié)構(gòu)體系，可接收合并單元和智能單元符合IEC61850-9-2的網(wǎng)絡(luò)化采樣值信息，跳合閘命令采用GOOSE機(jī)制，與監(jiān)控系統(tǒng)的信息交互基于MMS，具備與采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的第三方廠家智能設(shè)備互聯(lián)互通的能力，易于與采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的其它廠家設(shè)備和系統(tǒng)集成。
文檔編號H02J13/00GK202068234SQ201120171610
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者秦貴鋒, 羅晨 申請人:上海思源弘瑞自動化有限公司