[发明专利]一种用于变电站在线监测系统的通信管理装置

说明书

技术领域

本发明涉及智能电力设备装备与制造技术领域，尤其涉及一种用于变电站在线监测系统的通信管理装置。

背景技术

智能电网(Smart Grid)是世界电网技术发展方向。电力设备是电力系统实现电能变换的基本单元，对电网的安全稳定运行具有决定性的影响。针对目前智能电网和电力设备智能化的需求，在设计和制造电力设备时为其配备各种状态参数和运行参数的数字化输出接口，对其自身状态进行实时诊断和评估，实现电力设备智能化，并为智能电网提供支持。通过智能电网旨在提高能源效率、减少对环境的影响、提高供电的安全性和可靠性、减少电网的损耗；通过实时掌握电网运行状态，及时发现、快速诊断和消除故障隐患，提升电网运行的可靠性。

构建智能电网，从一次设备的角度，应为其安装各种传感器，融合目前的一次和二次系统信息，及时、准确、全面获取设备运行状况，具备数字化接口功能，使其成为设备的一部分，实现设备自身状态诊断、评估和控制等，从而实现智能电力设备。

然而，由于过于繁多的规约种类造成不同的问题(互操作性及功能的限制)、私有规约的应用(对厂家的依赖性，推倒重来的改造)、不同市场的具有不同相对标准的规约种类，规约集成已经成为制约智能电网技术中变电站二次系统发展的瓶颈。IEC61850系列规约定义了变电站内部的通信网络与系统，但是目前IEC61850系列规约的实现技术仍为成员国享有，非成员国还不具备独立开发能力，且若购买IEC61850系列规约接口软件十分昂贵。目前，尚无成熟的适用于多种在线监测系统的数据转换及操作装置可供应用，不能满足智能设备建设的迫切需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于变电站在线监测系统的通信管理装置，其在变电站通信规约DL／T860(IEC61850)的基础上，采用多种变电站通信方式(如，CAN总线、MODEBUS、RS-485、RS-232等)，实现智能电力设备在线监测数据的无缝接入、智能控制与管理。

为实现以上发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于变电站在线监测系统的通信管理装置，所述在线监测系统分为三层：系统层，包括作为客户端的变电站综合在线监测系统；间隔层，包括所述通信管理装置；过程层，包括分类检测的子智能电子设备(IED)或传感器，其特征在于：

所述通信管理装置采用分布式架构，包括管理CPU板卡、通讯接口板卡以及总线板卡，所述管理CPU板卡负责对上的IEC61850通信和内部数据库管理；所述通讯接口板卡用于实现多种非IEC61850智能设备的数据采集，并将采集得到的多种非IEC61850协议数据无缝转化为IEC61850的协议数据；所述总线板卡用于为管理CPU板卡与通讯接口板卡之间的信号互联提供内部高速总线。

本发明的技术效果为：能够适用于多种在线监测通信协议，将其转化为统一通信方式，实现在线监测数据操作一致性，保证数据安全性，同时大幅提升在线监测数据的可用性。

附图说明

参照下面的说明，结合附图，可以对本发明有最佳的理解。在附图中，相同的部分可由相同的标号表示。

图1为本发明的应用场景示意图；

图2为本发明的设计原理图；

图3为本发明的系统结构图；

图4为本发明中IEC61850模块功能框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及示例性实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的示例性实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的适用范围。

图1示出了本发明的应用场景。在线监测系统在变电站中的设备分布可分作三层：

系统层，包括作为客户端的变电站综合在线监测系统；

间隔层，包括各种设备的在线监测通信管理装置；

过程层，包括分类检测的子智能电子设备(Intelligent Electronic Device，IED)或传感器。作为示例，可以包括变压器在线监测IED、GIS开关在线监测IED、避雷器监测IED、绝缘子IED和其他监测传感器。

相应地，网络可分为两层：

传输61850服务的系统层MMS(Manufacturing Message Specification，即制造报文规范)网络和传输私有协议的过程层网络。