本發(fā)明屬于智能變電站技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種無需全局同步系統(tǒng)的智能變電站站級(jí)總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

根據(jù)IEC 61850變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的描述和要求，智能變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備根據(jù)其功能按過程層、間隔層、站控層三層分層布置。從長遠(yuǎn)看，變電站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將分三個(gè)階段逐步改進(jìn)，即點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式、過程層總線模式、過程總線和站控層總線合并即“站級(jí)總線”方式。

在智能變電站網(wǎng)絡(luò)中，核心內(nèi)容為間隔層保護(hù)測(cè)控裝置等設(shè)備需要對(duì)接入裝置的同一間隔、或跨間隔的各相電壓電流實(shí)現(xiàn)同步采集和處理，如線路保護(hù)、主變保護(hù)、母線保護(hù)均需要各個(gè)輸入的采樣數(shù)據(jù)同步，采樣數(shù)據(jù)的同步對(duì)于一次設(shè)備故障識(shí)別和處理也顯得尤為重要。由于受到采樣值組網(wǎng)同步技術(shù)成熟度和穩(wěn)定度的限制，目前的工程應(yīng)用中，多采用站控層MMS網(wǎng)絡(luò)、SV采樣值網(wǎng)絡(luò)、GOOSE網(wǎng)絡(luò)分層獨(dú)立配置的方案，采樣值傳輸多采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直采的方式，GOOSE多采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直跳和網(wǎng)絡(luò)跳閘控制并存的方案；其中，基于全局同步的采樣值組網(wǎng)傳輸和過程層總線方案有少量試點(diǎn)應(yīng)用，尚未大量工程化應(yīng)用。

當(dāng)前基于全局同步系統(tǒng)的智能變電站三網(wǎng)合一組網(wǎng)傳輸方案如圖1，站內(nèi)提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘即外同步系統(tǒng)，接受GPS/北斗衛(wèi)星對(duì)時(shí)，站內(nèi)通過全局同步系統(tǒng)，以光纖B碼或IEEE 1588等對(duì)時(shí)方式，向站內(nèi)采樣值發(fā)送設(shè)備(合并單元)和保護(hù)測(cè)控裝置等設(shè)備提供統(tǒng)一脈沖信號(hào)。各采樣值輸出設(shè)備間基于統(tǒng)一脈沖信號(hào)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的同步和輸出同步，采樣值接收設(shè)備基于統(tǒng)一脈沖信號(hào)對(duì)采樣值數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣還原，通過判斷包序列號(hào)是否相同實(shí)現(xiàn)采樣值的同步。圖1為現(xiàn)有技術(shù)的基于全局同步系統(tǒng)的變電站三網(wǎng)合一組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。

在基于外同步系統(tǒng)的采樣值組網(wǎng)傳輸模式下，采樣值輸出設(shè)備發(fā)送報(bào)文受統(tǒng)一脈沖信號(hào)的控制。在統(tǒng)一脈沖信號(hào)到來時(shí)，輸出設(shè)備會(huì)在同一時(shí)刻將各自的采樣值報(bào)文發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上；由于單路采樣值數(shù)據(jù)報(bào)文流量一般大于3Mb/s，在采樣值輸出設(shè)備間隔較多時(shí)，在交換機(jī)單個(gè)端口上的瞬時(shí)數(shù)據(jù)流量巨大，易導(dǎo)致數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)排隊(duì)而產(chǎn)生較大的交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延，且轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延長短受端口流量的隨機(jī)變化影響，采樣數(shù)據(jù)同步性問題較突出，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。另外，系統(tǒng)的采樣值同步可靠性由全局唯一的外同步系統(tǒng)時(shí)鐘的可靠性決定，當(dāng)外同步系統(tǒng)失去衛(wèi)星對(duì)時(shí)后，同步系統(tǒng)利用高穩(wěn)晶振工作產(chǎn)生的累積誤差，對(duì)采樣值輸出設(shè)備的采樣同步性和準(zhǔn)確度也有影響。另外，當(dāng)外同步系統(tǒng)鏈接斷開或者故障時(shí)，整個(gè)采樣值同步系統(tǒng)將無法正常工作，進(jìn)而影響整個(gè)綜自系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

目前還有一種基于采樣值報(bào)文傳輸延時(shí)可測(cè)的采樣值組網(wǎng)傳輸方案，該方案采用自定義的延時(shí)可測(cè)交換機(jī)，在合并單元發(fā)出的采樣值報(bào)文進(jìn)入交換機(jī)時(shí)以及報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)出交換機(jī)時(shí)，均在采樣值報(bào)文中打上統(tǒng)一的時(shí)間戳(時(shí)標(biāo))，保護(hù)測(cè)控裝置通過報(bào)文進(jìn)出交換機(jī)的時(shí)間戳的差值，即可計(jì)算出采樣值報(bào)文經(jīng)過交換機(jī)上轉(zhuǎn)發(fā)經(jīng)過的延時(shí)ΔT，從而可以回溯得出各間隔采樣值報(bào)文發(fā)出的準(zhǔn)確時(shí)間，進(jìn)而通過插值得出同步后的跨間隔采樣數(shù)據(jù)。該方案采用了非標(biāo)的工業(yè)交換機(jī)：自動(dòng)識(shí)別采樣值報(bào)文并只對(duì)采樣值進(jìn)行打時(shí)間戳處理；并破壞了IEC61850-9采樣值報(bào)文的完整性：原有的采樣值報(bào)文中并不包含時(shí)間戳信息，該方案認(rèn)為的將時(shí)間戳信息加入該報(bào)文的兩個(gè)保留字中，使得該國際標(biāo)準(zhǔn)非標(biāo)準(zhǔn)化，方案的標(biāo)準(zhǔn)化程度明顯退步，通用性不強(qiáng)。

因此，智能變電站內(nèi)現(xiàn)有的以站控層網(wǎng)絡(luò)、采樣值網(wǎng)絡(luò)、GOOSE網(wǎng)絡(luò)分別組網(wǎng)的智能變電站工程應(yīng)用方式，需要二次設(shè)備數(shù)量和外部接口數(shù)量眾多，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及光纖鏈路配置復(fù)雜，站內(nèi)資源無法共享，設(shè)備研制和工程實(shí)施成本較高，改造和擴(kuò)建不易?；谕馔较到y(tǒng)的采樣值同步系統(tǒng)依賴全局唯一的外同步時(shí)鐘系統(tǒng)，運(yùn)行穩(wěn)定性相對(duì)較差。而基于延時(shí)可測(cè)的采樣值同步方案破壞了IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)文一致性，并且采用了自定義的非標(biāo)準(zhǔn)化的工業(yè)交換機(jī)，方案的通用性和標(biāo)準(zhǔn)化程度受到了明顯的制約。這些不足之處，嚴(yán)重制約了智能變電站技術(shù)的發(fā)展，未充分發(fā)揮出IEC 61850國際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，無法滿足未來變電站技術(shù)發(fā)展的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種不需依賴全局采樣同步時(shí)鐘源、具有普遍適用性的無需全局同步系統(tǒng)的智能變電站站級(jí)總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以滿足智能變電站網(wǎng)絡(luò)合一后數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠傳輸?shù)男枰?/p>

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種無需全局同步系統(tǒng)的智能變電站站級(jí)總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括：分布式同步變電站站級(jí)總線傳輸網(wǎng)絡(luò)：由支持透明時(shí)鐘協(xié)議的通用工業(yè)交換機(jī)組成的變電站站級(jí)網(wǎng)絡(luò)，接入站內(nèi)所有的站控層、間隔層、過程層設(shè)備，具有智能變電站內(nèi)的MMS報(bào)文、GOOSE報(bào)文以及SV采樣值報(bào)文數(shù)據(jù)無需全局同步系統(tǒng)共網(wǎng)傳輸?shù)墓δ?；基于IEEE 1588主時(shí)鐘的合并單元設(shè)備：具有按本地晶振頻率自由運(yùn)行的IEEE 1588主時(shí)鐘，獨(dú)立采樣并按自有時(shí)鐘節(jié)拍定時(shí)發(fā)送SV采樣值報(bào)文，采樣值報(bào)文發(fā)送時(shí)間隨機(jī)；開關(guān)智能化輔助智能終端設(shè)備：以GOOSE報(bào)文形式實(shí)現(xiàn)主變壓器及開關(guān)的遙信采集、遙控執(zhí)行，并包括變電站內(nèi)主變壓器和開關(guān)一次設(shè)備的智能化代理設(shè)備；基于IEEE 1588自適應(yīng)的繼電保護(hù)二次設(shè)備：具備接收來自站級(jí)總線網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)采樣值輸出設(shè)備的SV采樣值數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)非同步采樣值數(shù)據(jù)的同步采樣的功能，并包括：可根據(jù)主時(shí)鐘設(shè)備配置自動(dòng)擴(kuò)展的多IEEE 1588從鐘接口模塊，采樣值數(shù)據(jù)接收處理模塊，自適應(yīng)多路無全局同步采樣值數(shù)據(jù)同步采樣模塊；而且還具備接收處理和控制發(fā)出GOOSE報(bào)文數(shù)據(jù)的功能，以及具備與站內(nèi)后臺(tái)主機(jī)以及通訊管理機(jī)之間基于MMS報(bào)文通訊的功能。

優(yōu)選地，所述分布式同步變電站站級(jí)總線傳輸網(wǎng)絡(luò)，通過通用工業(yè)交換機(jī)與合并單元設(shè)備、繼電保護(hù)二次設(shè)備、智能終端設(shè)備組成變電站站級(jí)總線傳輸網(wǎng)絡(luò)；所述變電站站級(jí)總線傳輸網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)合并單元設(shè)備按自有節(jié)拍發(fā)送采樣值報(bào)文，多個(gè)設(shè)備間發(fā)送采樣值報(bào)文至網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的時(shí)間隨機(jī)，該機(jī)制使網(wǎng)絡(luò)上的負(fù)載分布均衡，避免了全局外同步時(shí)采樣值同一時(shí)刻發(fā)送的巨大瞬時(shí)流量；交換機(jī)支持透明時(shí)鐘協(xié)議；智能終端按照標(biāo)準(zhǔn)要求發(fā)送和接收相應(yīng)的GOOSE報(bào)文；同時(shí)繼電保護(hù)二次設(shè)備與站內(nèi)通訊管理機(jī)和后臺(tái)間以MMS報(bào)文進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)自動(dòng)化功能。

優(yōu)選地，所述基于IEEE 1588主時(shí)鐘的合并單元設(shè)備，每個(gè)合并單元設(shè)備內(nèi)實(shí)現(xiàn)1個(gè)IEEE 1588主鐘，固定運(yùn)行在標(biāo)準(zhǔn)所述MASTER狀態(tài)，自由運(yùn)行在某內(nèi)部時(shí)鐘上，無需接受外同步，也不需參與標(biāo)準(zhǔn)的最佳時(shí)鐘選擇邏輯；采樣值輸出設(shè)備間無時(shí)序配合要求；此設(shè)備根據(jù)配置按照主時(shí)鐘的秒等分周期間隔輸出采樣值報(bào)文。

優(yōu)選地，所述開關(guān)智能化輔助智能終端設(shè)備，為一次主變間隔、開關(guān)間隔智能化的代理設(shè)備，將主變間隔的遙信、開關(guān)間隔的遙信轉(zhuǎn)為GOOSE發(fā)送至站級(jí)總線網(wǎng)絡(luò)上，并接受繼電保護(hù)設(shè)備送來的基于GOOSE報(bào)文的開關(guān)跳合閘、遙控分合閘命令，實(shí)現(xiàn)開關(guān)的智能化控制。

優(yōu)選地，所述基于IEEE 1588自適應(yīng)的繼電保護(hù)二次設(shè)備，可通過連接至變電站站級(jí)總線網(wǎng)絡(luò)上的單個(gè)物理接口，接收來自通用工業(yè)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)的采樣值輸出設(shè)備的采樣值數(shù)據(jù)及同步報(bào)文信息，實(shí)現(xiàn)多個(gè)非同步采樣值數(shù)據(jù)的同步采樣；接收和發(fā)送GOOSE信號(hào)，實(shí)現(xiàn)遙信信息的采集以及開關(guān)的控制；與通訊管理機(jī)和后臺(tái)進(jìn)行MMS通訊，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)遙信、遙測(cè)、故障、告警信息的上傳顯示。

優(yōu)選地，所述可根據(jù)主時(shí)鐘設(shè)備配置自動(dòng)擴(kuò)展的多IEEE 1588從鐘接口模塊，采樣值接收設(shè)備在單個(gè)物理端口上實(shí)現(xiàn)多個(gè)IEEE 1588從鐘，各從鐘符合標(biāo)準(zhǔn)中僅為從時(shí)鐘的要求，且從鐘被配置為固定跟蹤某個(gè)采樣值輸出設(shè)備內(nèi)的主鐘，無需參與標(biāo)準(zhǔn)的最佳時(shí)鐘選擇邏輯，接收設(shè)備的各從鐘時(shí)間僅與所對(duì)應(yīng)主鐘時(shí)間有關(guān)，從鐘間無時(shí)序配合的對(duì)應(yīng)要求，相互獨(dú)立。

7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的無需全局同步系統(tǒng)的智能變電站站級(jí)總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于：所述采樣值數(shù)據(jù)接收處理模塊，可根據(jù)設(shè)備配置有選擇地接收來自通訊接口的采樣值報(bào)文，鎖定跟蹤數(shù)據(jù)源，自適應(yīng)消除采樣值數(shù)據(jù)報(bào)文經(jīng)通用工業(yè)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)而產(chǎn)生的延時(shí)抖動(dòng)，解析并將相應(yīng)的采樣值數(shù)據(jù)緩存到逐點(diǎn)可移動(dòng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)窗中。

優(yōu)選地，所述自適應(yīng)多路無外同步采樣值數(shù)據(jù)同步采樣模塊，通過在采樣值接收設(shè)備內(nèi)設(shè)置獨(dú)立采樣脈沖，獲得設(shè)備內(nèi)每個(gè)IEEE 1588從鐘在獨(dú)立采樣脈沖到來時(shí)刻的相對(duì)時(shí)間，折算出對(duì)應(yīng)的等分同步脈沖序號(hào)，利用各從鐘之間的時(shí)間差以及采樣額定延遲，獲取各采樣值發(fā)送設(shè)備間采樣數(shù)據(jù)包間的相對(duì)關(guān)系；采用逐點(diǎn)可移動(dòng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)窗中的數(shù)據(jù)對(duì)不同數(shù)據(jù)源進(jìn)行自適應(yīng)回溯插值，計(jì)算出同一時(shí)刻的采樣數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)未經(jīng)外同步的采樣值數(shù)據(jù)輸出設(shè)備采樣數(shù)據(jù)在一個(gè)采樣值接收設(shè)備內(nèi)的同步。

本發(fā)明的有益效果在于：所述無需全局同步系統(tǒng)的智能變電站站級(jí)總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)支持基于IEC 61850-9-2的SV采樣值、GOOSE報(bào)文、MMS報(bào)文的共網(wǎng)傳輸，并可用于智能變電站內(nèi)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字式繼電保護(hù)裝置、電能表、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置、故障錄波裝置等需要數(shù)字式采樣同步的電子設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化組網(wǎng)接入，為目前智能變電站網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一化、接口標(biāo)準(zhǔn)化提供了一種便捷有效的解決方案。

附圖說明

圖1現(xiàn)有技術(shù)的基于全局同步系統(tǒng)的變電站三網(wǎng)合一組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的無需全局同步系統(tǒng)的智能變電站站級(jí)總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為SV采樣值基于分布式同步的組網(wǎng)傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

除非上下文另有特定清楚的描述，本發(fā)明中的元件和組件，數(shù)量既可以單個(gè)的形式存在，也可以多個(gè)的形式存在，本發(fā)明并不對(duì)此進(jìn)行限定?？梢岳斫?，本文中所使用的術(shù)語“和/或”涉及且涵蓋相關(guān)聯(lián)的所列項(xiàng)目中的一者或一者以上的任何和所有可能的組合。

請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明實(shí)施例提供的無需全局同步系統(tǒng)的智能變電站站級(jí)總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。所述無需全局同步系統(tǒng)的智能變電站站級(jí)總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括：分布式同步變電站站級(jí)總線傳輸網(wǎng)絡(luò)、基于IEEE 1588主時(shí)鐘的合并單元設(shè)備、開關(guān)智能化輔助智能終端設(shè)備和基于IEEE 1588自適應(yīng)的繼電保護(hù)二次設(shè)備。

其中，所述分布式同步變電站站級(jí)總線傳輸網(wǎng)絡(luò)是由支持透明時(shí)鐘協(xié)議的通用工業(yè)交換機(jī)組成的變電站站級(jí)網(wǎng)絡(luò)，接入站內(nèi)所有的站控層、間隔層、過程層設(shè)備，具有智能變電站內(nèi)的MMS報(bào)文、GOOSE報(bào)文以及SV采樣值報(bào)文數(shù)據(jù)無需全局同步系統(tǒng)共網(wǎng)傳輸?shù)墓δ?。具體地，所述分布式同步變電站站級(jí)總線傳輸網(wǎng)絡(luò)，通過通用工業(yè)交換機(jī)與合并單元設(shè)備、繼電保護(hù)二次設(shè)備、智能終端設(shè)備組成變電站站級(jí)總線傳輸網(wǎng)絡(luò)；所述變電站站級(jí)總線傳輸網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)合并單元設(shè)備按自有節(jié)拍發(fā)送采樣值報(bào)文，多個(gè)設(shè)備間發(fā)送采樣值報(bào)文至網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的時(shí)間隨機(jī)，該機(jī)制使網(wǎng)絡(luò)上的負(fù)載分布均衡，避免了全局外同步時(shí)采樣值同一時(shí)刻發(fā)送的巨大瞬時(shí)流量；交換機(jī)支持透明時(shí)鐘協(xié)議；智能終端按照標(biāo)準(zhǔn)要求發(fā)送和接收相應(yīng)的GOOSE報(bào)文；同時(shí)繼電保護(hù)二次設(shè)備與站內(nèi)通訊管理機(jī)和后臺(tái)間以MMS報(bào)文進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)自動(dòng)化功能。

所述基于IEEE 1588主時(shí)鐘的合并單元設(shè)備具有按本地晶振頻率自由運(yùn)行的IEEE 1588主時(shí)鐘，獨(dú)立采樣并按自有時(shí)鐘節(jié)拍定時(shí)發(fā)送SV采樣值報(bào)文，采樣值報(bào)文發(fā)送時(shí)間隨機(jī)。具體地，所述基于IEEE 1588主時(shí)鐘的合并單元設(shè)備，每個(gè)合并單元設(shè)備內(nèi)實(shí)現(xiàn)1個(gè)IEEE 1588主鐘，固定運(yùn)行在標(biāo)準(zhǔn)所述MASTER狀態(tài)，自由運(yùn)行在某內(nèi)部時(shí)鐘上，無需接受外同步，也不需參與標(biāo)準(zhǔn)的最佳時(shí)鐘選擇邏輯；采樣值輸出設(shè)備間無時(shí)序配合要求；此設(shè)備根據(jù)配置按照主時(shí)鐘的秒等分周期間隔輸出采樣值報(bào)文。

所述開關(guān)智能化輔助智能終端設(shè)備以GOOSE報(bào)文形式實(shí)現(xiàn)主變壓器及開關(guān)的遙信采集、遙控執(zhí)行，并包括變電站內(nèi)主變壓器和開關(guān)一次設(shè)備的智能化代理設(shè)備。具體地，所述開關(guān)智能化輔助智能終端設(shè)備，為一次主變間隔、開關(guān)間隔智能化的代理設(shè)備，將主變間隔的遙信、開關(guān)間隔的遙信轉(zhuǎn)為GOOSE發(fā)送至站級(jí)總線網(wǎng)絡(luò)上，并接受繼電保護(hù)設(shè)備送來的基于GOOSE報(bào)文的開關(guān)跳合閘、遙控分合閘命令，實(shí)現(xiàn)開關(guān)的智能化控制。

所述基于IEEE 1588自適應(yīng)的繼電保護(hù)二次設(shè)備具備接收來自站級(jí)總線網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)采樣值輸出設(shè)備的SV采樣值數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)非同步采樣值數(shù)據(jù)的同步采樣的功能，包括：可根據(jù)主時(shí)鐘設(shè)備配置自動(dòng)擴(kuò)展的多IEEE 1588從鐘接口模塊，采樣值數(shù)據(jù)接收處理模塊，自適應(yīng)多路無全局同步采樣值數(shù)據(jù)同步采樣模塊；而且還具備接收處理和控制發(fā)出GOOSE報(bào)文數(shù)據(jù)的功能，以及具備與站內(nèi)后臺(tái)主機(jī)以及通訊管理機(jī)之間基于MMS報(bào)文通訊的功能。

具體地，所述基于IEEE 1588自適應(yīng)的繼電保護(hù)二次設(shè)備，可通過連接至變電站站級(jí)總線網(wǎng)絡(luò)上的單個(gè)物理接口，接收來自通用工業(yè)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)的采樣值輸出設(shè)備的采樣值數(shù)據(jù)及同步報(bào)文信息，實(shí)現(xiàn)多個(gè)非同步采樣值數(shù)據(jù)的同步采樣；接收和發(fā)送GOOSE信號(hào)，實(shí)現(xiàn)遙信信息的采集以及開關(guān)的控制；與通訊管理機(jī)和后臺(tái)進(jìn)行MMS通訊，實(shí)現(xiàn)站內(nèi)遙信、遙測(cè)、故障、告警信息的上傳顯示。

而且，所述可根據(jù)主時(shí)鐘設(shè)備配置自動(dòng)擴(kuò)展的多IEEE 1588從鐘接口模塊，采樣值接收設(shè)備在單個(gè)物理端口上實(shí)現(xiàn)多個(gè)IEEE 1588從鐘，各從鐘符合標(biāo)準(zhǔn)中僅為從時(shí)鐘的要求，且從鐘被配置為固定跟蹤某個(gè)采樣值輸出設(shè)備內(nèi)的主鐘，無需參與標(biāo)準(zhǔn)的最佳時(shí)鐘選擇邏輯，接收設(shè)備的各從鐘時(shí)間僅與所對(duì)應(yīng)主鐘時(shí)間有關(guān)，從鐘間無時(shí)序配合的對(duì)應(yīng)要求，相互獨(dú)立。

所述采樣值數(shù)據(jù)接收處理模塊，可根據(jù)設(shè)備配置有選擇地接收來自通訊接口的采樣值報(bào)文，鎖定跟蹤數(shù)據(jù)源，自適應(yīng)消除采樣值數(shù)據(jù)報(bào)文經(jīng)通用工業(yè)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)而產(chǎn)生的延時(shí)抖動(dòng)，解析并將相應(yīng)的采樣值數(shù)據(jù)緩存到逐點(diǎn)可移動(dòng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)窗中。

需要說明的是，在本實(shí)施例提供的無需全局同步系統(tǒng)的智能變電站站級(jí)總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，智能變電站內(nèi)的合并單元采集來自傳統(tǒng)/電子式電壓、電流互感器的信號(hào)，并將采集到的各路數(shù)據(jù)同步后組成采樣值包；在每個(gè)合并單元內(nèi)實(shí)現(xiàn)1個(gè)IEEE1588主時(shí)鐘，固定運(yùn)行在MASTER狀態(tài)，自由運(yùn)行不需接受外同步。此設(shè)備嚴(yán)格按照此主時(shí)鐘的秒等分周期間隔輸出采樣值報(bào)文，輸出至過程層采樣值網(wǎng)絡(luò)。

而且，智能變電站內(nèi)的智能終端實(shí)現(xiàn)主變間隔、開關(guān)間隔的遙信信號(hào)采集，將其轉(zhuǎn)為GOOSE信號(hào)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上，并接收來自其他保護(hù)測(cè)控裝置的保護(hù)跳合閘、遙控分合閘命令，實(shí)現(xiàn)開關(guān)的數(shù)字化智能分合控制。

采樣數(shù)據(jù)接收裝置(如保護(hù)測(cè)控裝置、電能表等)從過程層采樣值網(wǎng)絡(luò)上接收相應(yīng)間隔采樣值輸出設(shè)備(如合并單元)的采樣值報(bào)文及時(shí)鐘報(bào)文，經(jīng)過數(shù)據(jù)解析和自適應(yīng)同步處理后實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的保護(hù)測(cè)控或電能計(jì)量等功能。

保護(hù)測(cè)控裝置將采集到的遙信信號(hào)、測(cè)量電量、遙控執(zhí)行信息、設(shè)備告警信息、保護(hù)動(dòng)作告警信息等，通過MMS規(guī)約與站內(nèi)后臺(tái)和通訊管理機(jī)端實(shí)現(xiàn)信息交互。

請(qǐng)參閱圖3，為SV采樣值基于分布式同步的組網(wǎng)傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)框圖。在本實(shí)施例中，設(shè)備通過以太網(wǎng)接口模塊完成與相應(yīng)間隔合并單元的采樣值數(shù)據(jù)采集，獲取符合IEC 61850-9標(biāo)準(zhǔn)的等間隔原始數(shù)據(jù)；通過自適應(yīng)多IEEE 1588從時(shí)鐘模塊，完成與相應(yīng)間隔合并單元主時(shí)鐘的高精度時(shí)鐘同步功能；通過頻率跟蹤，保證合并單元與數(shù)據(jù)接收模塊的節(jié)拍同步。通過各合并單元之間的時(shí)間差，采用可移動(dòng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)窗存儲(chǔ)各路數(shù)據(jù)的采樣值包數(shù)據(jù)并對(duì)源數(shù)據(jù)進(jìn)行回溯插值，獲得保護(hù)、測(cè)控等計(jì)算所需的同步數(shù)據(jù)，將經(jīng)過嚴(yán)格同步的各間隔的電壓電流數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)總線送入CPU中進(jìn)行下一步數(shù)據(jù)處理。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的無需全局同步系統(tǒng)的智能變電站站級(jí)總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)支持基于IEC 61850-9-2的SV采樣值、GOOSE報(bào)文、MMS報(bào)文的共網(wǎng)傳輸，并可用于智能變電站內(nèi)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字式繼電保護(hù)裝置、電能表、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置、故障錄波裝置等需要數(shù)字式采樣同步的電子設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化組網(wǎng)接入，為目前智能變電站網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一化、接口標(biāo)準(zhǔn)化提供了一種便捷有效的解決方案。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。