[发明专利]一种纵联通道传输装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种纵联通道传输装置，属于电力系统自动化技术领域。

背景技术

输电线路的纵联方向(距离/零序)保护和分相电流差动保护都需要借助通信通道来构成全线速动保护，目前常用的是电力载波通道和和光纤通道。虽然上述的纵联保护在常规的两端线路上使用性能优良稳定，但也都有各自的缺点。载波通道直接通过高压输电线路传送高频电流，因此高压输电线路就成了载波通道干扰的主要来源。高压输电线路的电晕、短路、开关操作等都会不同程度上对纵联保护造成干扰。目前纵联保护也有采用光纤通道传输信号，光纤通道具有优异的干扰能力，但是各个保护制造厂家都采用私有协议传输报文，导致线路两侧的保护装置不具备互换性，两个变电站之间同一条线路两侧只能使用同一个厂家纵联保护装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种纵联通道传输装置。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种纵联通道传输装置，包括依次连接保护CPU、ARM芯片、FPGA编码模块和通道模块；所述保护CPU利用输电线路的电流值、输电线路的电压值以及断路器开关量进行计算，实时计算出输电线路的三相阻抗，通过三相阻抗判别出故障相，将判别出的故障相别作为开关量信号发送给ARM芯片；接收并解析配置文件GOOSE.xml，将解析出的配置信息发送给ARM芯片；接收ARM芯片发送的对侧开关量，按照对侧开关量与本侧开关量之间的关系判别区内故障或区外故障；所述ARM芯片接收保护CPU发送的开关量信号以及配置信息，将开关量信号和配置信息发送给FPGA编码模块；接收FPGA编码模块发送的对侧开关量，并将对侧变电站的开关量发送给保护CPU；所述FPGA编码模块接收ARM芯片发送的开关量信号以及配置信息，并根据配置信息对开关量信号进行GOOSE报文编码，将GOOSE报文发送给通道模块；接收通道模块发送的对侧GOOSE报文，对对侧GOOSE报文进行解析获得对侧开关量，并将对侧开关量发送给ARM芯片；所述通道模块接收FPGA编码模块发送的GOOSE报文，并将GOOSE报文发送给对侧纵联通道传输装置的通道模块；接收对侧纵联通道传输装置的通道模块发送的对侧GOOSE报文，并将对侧GOOSE报文发送给FPGA编码模块。

所述FPGA编码模块和通道模块之间传输的GOOSE报文采用IEC61850标准协议的GOOSE报文规范。

所述通道模块为光电模块。

所述配置文件GOOSE.xml规定了所述纵联通道传输装置订阅和发布的格式、信息与虚端子映射关系、各收发与通道模块各端口中的配置关系。

所述保护CPU与ARM芯片之间通过高速总线HDLC连接。

所述FPGA编码模块在解析对侧GOOSE报文之前，先对对侧GOOSE报文进行判断，如果为预期的报文则进行解析，如果不是则舍弃。

本发明所达到的有益效果：1、本发明通过ARM芯片和FPGA编码模块组合使用，相交与现有的纵联通道传输装置能够完成更为复杂、更为大的工作量；并且更加灵活；2、本发明的传输是基于GOOSE报文，采用IEC 61850规约，产品通用性、可替代性更强，有效的解决了不具备互换性的问题；3、本发明为两个以上变电站通信互联奠定了基础，可在此基础上进一步展开类多端纵联保护等研究。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种纵联通道传输装置，包括依次连接保护CPU、ARM芯片、FPGA编码模块和通道模块；保护CPU与ARM芯片之间通过高速总线HDLC连接。

保护CPU利用输电线路的电流值、输电线路的电压值以及断路器开关量进行计算，实时计算出输电线路的三相阻抗，通过三相阻抗判别出故障相，将判别出的故障相别作为开关量信号发送给ARM芯片。保护CPU接收并解析配置文件GOOSE.xml（该文件是通过配置工具生成的），配置文件GOOSE.xml规定了所述纵联通道传输装置订阅和发布的格式、信息与虚端子映射关系、各收发与通道模块各端口中的配置关系，将解析出的配置信息发送给ARM芯片（这里发送的格式是提前设定的）。保护CPU接收ARM芯片发送的对侧开关量，按照对侧开关量与本侧开关量之间的关系判别区内故障或区外故障。