[发明专利]智能变电站GOOSE信号实例化调试工具

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力设备调试装置，特别是一种智能变电站GOOSE信号实例化调试工具。

背景技术

在常规变电站的安装维护施工时，需要进行多项正确性验收试验工作，如：端子排之间的二次电缆接线、变电站监控系统后台机画面、变电站与多个调度主站间远动规约点表等的验收试验等。一般作法是先进行一、二次设备联动试验，在变电站当地监控系统后台机上进行信号正确性验证；之后再与各调度主站间进行信号远传对点试验，变电站与各调度主站之间的试验只需在端子排上进行人工短接对点验证即可。而智能站采用过程总线取代二次电缆，信号传输由GOOSE报文完成，试验中缺乏常规变电站中端子排这样的试验分界点，因而使得智能站与调度端的信号传递试验不得不依靠重复进行的一、二次设备实际联动试验以产生所需的GOOSE报文，如：智能站与县调、地调、省调等多个远方主站（每个主站按规定采用2路通道的不同远动规约进行数据传递）均需要进行信号对点验证工作，加之智能站信号量又大，更加重了智能站调试困难、验收周期长的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适合于在智能变电站中进行信号对试的智能变电站GOOSE信号实例化调试工具。

本发明的目的是这样实现的：一种智能变电站GOOSE信号实例化调试工具，其特征在于它由以太网控制芯片、组单片机、信号单片机组成，以太网控制芯片通过中断输出端口和SPI端口分别与组单片机的INT1端口和SPI端口连接，组单片机与信号单片机通过串口连接，组单片机通过其I/O端口连接有组别LED显示与选择操作电路，信号单片机通过其I/O端口连接有GOOSE信号LED显示与报文重现操作电路。

    所述的组别LED显示与选择操作电路和GOOSE信号LED显示与报文重现操作电路均由限流电阻、LED、按键双开关构成。

所述的以太网芯片通过TP端口与以太网络接口电路连接。

本发明利用以太网控制芯片和单片机进行智能站过程总线GOOSE报文信号的LED显示并进行报文记录，并能通过该LED所在GOOSE信号LED显示与选择操作电路中的按键双开关的操作来重现该GOOSE报文并广播到过程总线上。该装置能够独立工作，结构简单，工作可靠，功耗低，可重复应用在智能站过程总线上的不同IED设备的GOOSE信号对点试验中。

附图说明

图1是本发明的电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，以太网控制芯片IC3通过TP端口与以太网络接口电路RJ45相连，用于进行网络报文的收发，通过中断输出端口向组单片机IC2发出数据到达请求，通过SPI端口与组单片机进行数据交换。

组单片机通过INT1端口获得以太网控制芯片的中断请求，并通过SPI端口获取以太网控制芯片接收到的GOOSE报文并记录，经解析得到发生变位的GOOSE信号的序号，再通过I/O端口驱动相应组别LED灯闪烁，同时通过串口驱动信号单片机IC4的相应GOOSE信号LED灯，共可实现n × m个GOOSE信号LED灯指示的要求。当组别LED显示与选择操作电路1中按键双开关被按下时，将会通过INT0端口向组单片机发出中断请求，组单片机将在中断处理程序中通过扫描各I/O口状态来识别需重现GOOSE报文的信号的组别。组单片机还通过SPI端口经以太网控制芯片实现与外部设备进行本发明装置的数据和参数的备份和下装工作。

信号单片机通过串口获得组单片下传的指令，并根据指令的序号通过相应I/O口驱动GOOSE信号LED灯。当GOOSE信号LED显示与选择操作电路2中的按键双开关按下时，将会通过INT端口向信号单片机发出中断请求，信号单片机将在中断处理程序中通过扫描各I/O口状态来识别需重现GOOSE报文的信号序号，再通过串口向组单片机上传该按键双开关所对应的GOOSE报文的重现指令，组单片机根据该重现指令的序号及组别，通过SPI端口向以太网控制芯片写入该GOOSE信号（组别 × m + 序号）的重现报文。

组别LED显示与选择操作电路和GOOSE信号LED显示与选择操作电路的结构相同，每个单元均由1个限流电阻、1个LED、1个按键双开关组成。当所连I/O口输出低电平时，相应LED被点亮。当按键双开关被按下时所在回路的LED被点亮的同时向单片机发出中断请求。多个单元的电路呈端子排形状排列。

本发明的工作过程是，组单片机IC2响应以太网控制芯片IC3发出的数据到达中断请求，IC2通过SPI获得IC3接收缓冲存储区中的GOOSE报文并解析出发生变位信号的序号和状态，若该序号除32的整数部分大于等于1，则将相应的I/O口输出低电平，并通过串口向本发明装置中的信号单片机IC4发出指令，IC4使相应的I/O口输出低电平，从而驱动对应序号的GOOSE信号LED显示与报文重现操作电路中的LED灯闪烁；当需要重复进行信号对试试验时，操作人员需先按下相应组别LED显示与选择操作电路中的按键双开关，从而使本发明装置中IC2的INT0中断管脚出现下降沿从而产生中断请求，本发明装置中IC2即进入中断处理程序，扫描各I/O口的电平状态以确定试验信号的组别序号，随后按下相应GOOSE信号LED显示与报文重现操作电路中的按键双开关，使本发明装置中IC4的INT0中断管脚出现下降沿从而产生中断请求，本发明装置中IC4即进入中断处理程序，扫描各I/O口的电平状态以确定试验信号的序号，IC4通过串口向组单片机IC2发出相应信号的重现报文请求，组单片机IC2按接收到的重现报文请求的序号及记录的历史报文特征通过SPI接口向以太网控制芯片IC3写入该GOOSE信号的重现报文，并在报文中设置测试状态以区别正常报文，IC3将立即向智能站过程总线交换机发出该信号的试验GOOSE报文。