[发明专利]基于IEC61850规约的智能配用电集成一体化终端

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于IEC61850规约的智能配用电集成一体化终端。

背景技术

目前，IEC61850标准是电力系统自动化领域唯一的全球通用标准。它通过标准的实现，实现了智能变电站的工程运作标准化。使得智能变电站的工程实施变得规范、统一和透明。

智能电网中的智能化变电站就是在IEC61850标准规范下采用先进的、可靠的、节能的、环保的、集成的设备组合而成的，以高速网络通信的平台为信息传输的基础，自动地完成信息的采集功能、测量功能、控制功能、保护功能、计量功能和监测功能等基本功能，并可根据需要支持电网产时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级应用功能。智能化变电站的特点是通过采用先进的电子式传感器、电子、信息、通信、控制、人工智能等技术，以智能化的一次设备和统一的信息平台为基础，实现变电站的实时全景监测、自动运行控制、设备状态的检修、运行状态的自适应、智能分析决策等功能，对智能电网进行安全状态评估、预警和控制，优化智能系统的运行，实现新能源的实时接入和退出，并与调度中心、电源及相关变电站能够协同互动提供支撑。

目前配网监测存在以下问题：

1、现有变电站监测终端种类繁多，包括站所终端DTU，配变终端TTU、继电保护装置、电压监测仪以及电能质量监测仪等，各装置由不同业务部门负责管理，设备采购、运维成本较大。

2、不同监测终端各自与后台进行通信，如同一电房内DTU使用光纤通信，TTU等终端各自使用无线通信，缺乏统一规划，浪费通信通道资源以及增加设备采购成本。

3、各种设备采用各种不同的通讯规约，各自为阵。

发明内容

本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种基于IEC61850规约的智能配用电集成一体化终端。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：一种基于IEC61850规约的智能配用电集成一体化终端，包括机箱，设置在机箱内的主机背板，分别通过所述主机背板与主控单元进行通信连接的计量采集单元、保护测控单元、电能质量监测单元、低压综合处理单元和设备状态监控单元，以及用于对系统各个单元进行供电的电源单元；其中，

所述主控单元，其通过以太网IEC60870-5-104规约与主站进行通讯，用于负责整个站点中所有本地信息的采集、数据合并、数据存储、定时上报、随机召唤以及分类管理；

所述计量采集单元，其通过变电站传感器采集变电站中电能表的电能计量数据，并通过以太网IEC61850协议将上述电能计量数据定时发往主控单元进行分类存储和定时发布，并将其中的及时数据通过SMV报文以MMS协议格式即时发布；

所述保护测控单元，其通过变电站传感器对采集到的所有异常数据进行分析计算，并根据计算结果作出相应的保护处理，同时通过以太网IEC61850协议将计算结果上报至主控单元；

所述电能质量监测单元，其通过变电站传感器对变电站中压侧的电能质量与电压进行监测，并采用快速傅里叶变换FFT和快速离散型傅里叶变换DFT进行计算处理，处理结果定时通过以太网IEC61850协议上报主控单元；

所述低压综合处理单元，其通过变电站传感器对变电站的低压侧配电信息进行监测，并将监测处理结果定时通过以太网IEC61850协议上报主控单元；

所述设备状态监控单元，其通过变电站传感器对变电站配网内重点设备的状态进行监测，并将监测结果定时通过以太网IEC61850协议上报主控单元。

进一步的，所述主控单元采用了ADI公司的ADSP-BF609双核微处理芯片，该芯片自带两路以太网MAC协议，其中一路配置网络芯片DSP83640，另一路配置网络交换芯片RTL8309；所述网络交换芯片RTL8309带有9路独立网口，其中1路网口与ADSP-BF609双核微处理芯片的一路网口连接，另外8路网口用于和其他各个单元连接，使得整机内部实现以太网数据交换。

进一步的，所述电能计量单元采用ADSP-BF609做核心处理芯片，其配置有两个以太网口，一个以太网口用于读取变电站传感器的计量数据；另一个以太网口用于和主机背板实现数据交换。

进一步的，所述保护测控单元所具有的保护功能包括：重合闸、三相涌流检测、过压保护、过负荷告警、PT断线/失压告警以及故障录波。

进一步的，所述电能质量监测单元在电能质量监测中所采集的数据包括：基波、谐波、三相不平衡度、电压闪变、电压事件以及基本量；所述电能质量监测单元在电压监测中所采集的数据包括：被监测各相电压每分钟的平均值及时标，以及日、月统计值。