[发明专利]一种用于智能变电站的全冗余智能终端装置

权利要求书

1.一种用于智能变电站的全冗余智能终端装置，其与设置有启动CPU、保护CPU和FPGA的保护装置以IEC61850-8-1标准进行交互，其特征在于：

该智能终端装置包括：分时复用以太网、FPGA、启动CPU、出口CPU、启动继电器和出口插件；在智能终端装置的FPGA中设置有软核MAC以及各自独立、互不影响的第一以太网模块和第二以太网模块；

智能终端装置FPGA的软核MAC从以太网获得保护装置启动CPU的启动GOOSE报文和保护装置保护CPU的跳闸GOOSE报文，通过管道通信传送给第一以太网模块和第二以太网模块，第一以太网模块将这两种报文通过管道通信传送给智能终端装置的启动CPU，第二以太网模块将这两种报文通过管道通信传送给智能终端装置的出口CPU；

智能终端装置的启动CPU根据保护装置启动CPU的启动GOOSE报文，通过启动继电器控制出口插件的出口继电器线圈负端与地的联接；智能终端装置的出口CPU根据保护装置保护CPU的跳闸GOOSE报文，控制出口插件的出口继电器线圈正端与电源的联接；

智能终端装置的软核MAC获得保护装置启动CPU的启动GOOSE报文和保护装置保护CPU的跳闸GOOSE报文，通过管道通信传送给第一以太网模块和第二以太网模块后，第一以太网模块和第二以太网模块相互冗余地完成：进行CRC校验；GOOSE报文帧特征字检查，只接收GOOSE报文；网络风暴识别；在GOOSE报文外层增加接收到的时间戳和CRC；

第一以太网模块和第二以太网模块将这两种报文分别通过管道通信传送给智能终端装置的启动CPU和出口CPU后，启动CPU和出口CPU相互冗余地完成：报文校验；GOOSE解包；是否为本CPU的订阅的GOOSE报文，如为订阅报文则接收，其它丢弃；判断GOOSE报文接收逻辑，逻辑正确则解析数据，否则丢弃；

其中，全冗余包括硬件部分、通讯报文和数据处理。

2.如权利要求1所述的用于智能变电站的全冗余智能终端装置，其特征在于，

保护装置的启动CPU采集到外部数据后，判断为有故障疑似时，通过以太网输出闭合启动继电器的启动GOOSE报文，智能终端装置FPGA的软核MAC接收到该启动GOOSE报文，传送给第一以太网模块和第二以太网模块，第一以太网模块和第二以太网模块将该启动GOOSE报文传送给智能终端装置的启动CPU和出口CPU，智能终端装置的启动CPU通过GOOSE报文设备号APPID判断为启动GOOSE报文，解析该启动GOOSE报文；智能终端装置的出口CPU通过GOOSE报文的设备号APPID判断为非跳闸报文，丢弃该启动GOOSE报文；

保护装置的保护CPU采集到外部数据后，判断故障需要外部跳闸时，通过以太网输出跳闸GOOSE报文，智能终端装置FPGA中的软核MAC接收到该跳闸GOOSE报文，传送给第一以太网模块和第二以太网模块，第一以太网模块和第二以太网模块分别给传送给智能终端装置的启动CPU和出口CPU，智能终端装置的启动CPU通过GOOSE报文的设备号APPID判断为非启动报文，丢弃该跳闸GOOSE报文；智能终端装置的出口CPU通过GOOSE报文的设备号APPID判断为保护CPU的跳闸GOOSE报文，解析该跳闸GOOSE报文。

3.如权利要求2所述的用于智能变电站的全冗余智能终端装置，其特征在于，

智能终端装置的启动CPU控制启动继电器线圈正端是否与电源联接，启动继电器线圈控制启动继电器触点是否闭合，启动继电器触点控制出口插件的出口继电器线圈和控制继电器线圈的负端与地的联接；

如果智能终端装置启动CPU解析的启动GOOSE报文中的命令为合启动继电器时，则发出闭合启动继电器命令，启动继电器触点闭合，导通出口继电器线圈负端与地的联接；

如果智能终端装置启动CPU解析的启动GOOSE报文中的命令为分启动继电器时，则发出打开启动继电器命令，启动继电器触点断开，断开出口继电器线圈负端与地的联接。