本实用新型专利技术公开了一种智能变电站集中式测控装置，包括：数字采样模块、管理通讯模块和常规IO模块，其中数字采样模块包括一片PowerPC和一个FPGA，管理通讯模块包括一片PowerPC、一个DSP和一个FPGA，常规IO模块包括一片微控制器以及状态量采集电路、开关量输出电路，管理通讯模块与数字采样模块通过M-LVDS总线技术进行数据传输，管理通讯模块与常规IO模块通过CAN总线技术进行数据交互。本实用新型专利技术只需一台即可替代现有的变电站内已使用的多个单间隔测控装置，降低了电网建设成本，有效提高了电网运行可靠性，保证电网负荷合理分配。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种智能变电站集中式测控装置，包括：数字采样模块、管理通讯模块和常规IO模块，其中数字采样模块包括一片PowerPC和一个FPGA，管理通讯模块包括一片PowerPC、一个DSP和一个FPGA，常规IO模块包括一片微控制器以及状态量采集电路、开关量输出电路，管理通讯模块与数字采样模块通过M-LVDS总线技术进行数据传输，管理通讯模块与常规IO模块通过CAN总线技术进行数据交互。本技术只需一台即可替代现有的变电站内已使用的多个单间隔测控装置，降低了电网建设成本，有效提高了电网运行可靠性，保证电网负荷合理分配。【专利说明】一种智能变电站集中式测控装置
本技术涉及一种智能变电站集中式测控装置，属于电工
。
技术介绍
目前，国家电网公司提出建设坚强的智能电网，智能变电站是智能电网的重要一环。针对智能变电站的不断发展，要求智能变电站监控系统的高级应用功能不断丰富和强化。国家电网公司发布的《智能变电站技术导则》中对智能变电站的定义如下:智能变电站:采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能，实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。目前智能变电站二次设备主要采用分层分布式结构，面向间隔，功能独立。监视、控制、保护、故障录波、量测与计量等都是功能单一、相互独立的装置。这种按功能和间隔划分的模式可靠性较高，任一装置故障不会影响其他功能和对象，系统的可扩展性和开放性好。但也存在硬件重复配置、信息不共享、缺乏整体的协调和功能优化、投资成本大、运行维护成本高的缺点。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是利用过程层智能化技术的发展为变电站信息共享、数据综合提供了良好的基础，提供一种智能变电站集中式测控装置，提高智能变电站二次系统的整合度，减少了变电站测控装置种类。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案如下:一种智能变电站集中式测控装置，包括一个数字采集模块、一个管理通讯模块和一个常规IO模块，所述管理通讯模块与数字采集模块通过M-LVDS总线相连，所述管理通讯模块与常规IO模块通过CAN总线相连。前述的数字采样模块内包括一片PowerPC和一个FPGA，所述PowerPC与FPGA之间通过PCIe总线相连。前述的管理通讯模块内包括一片PowerPC、一个DSP和一个FPGA，所述PowerPC通过双口 RAM分别与DSP和FPGA相连。前述的常规IO模块包括一片微处理器，以及用于完成开关量输出的开关量输出电路和用于完成状态量采集的状态量采集电路，所述开关量输出电路和状态量采集电路通过并行数据总线和微处理器相连。前述的管理通讯模块的DSP通过CAN总线与常规IO模块的微处理器相连；所述管理通讯模块的FPGA通过M-LVDS总线与数字采集模块的PowerPC相连。本技术所达到的有益效果:通过采用高性能硬件平台，实现了单装置对多间隔测控功能的整合集成，在保证各项技术指标的前提下，提高了设备的集成度，降低了建设 与维护成本。【专利附图】【附图说明】图1是本技术集中式测控装置结构示意图；图2是本技术集中式测控装置的通讯管理模块硬件结构示意图；图3是本技术集中式测控装置的数字采集模块硬件结构示意图；图4是本技术集中式测控装置的常规IO模块硬件结构示意图。【具体实施方式】以下结合附图和【具体实施方式】对本技术作具体的说明。本技术的智能变电站集中式测控装置的硬件总体结构如图1所示:它是一个三模块结构，一个数字采集模块、一个管理通讯模块和一个常规IO模块，管理通讯模块与数字采集模块通过M-LVDS总线相连，管理通讯模块与常规IO模块通过CAN总线相连。其中，如图3所示，数字采样模块内包括一片PowerPC和一个FPGA，所述PowerPC与FPGA之间通过PCIe总线相连，FPGA用于实现对SV、G00SE报文初步解码，将报文中ASDU部分的数据通过PCIe总线传输给PowerPC ；PowerPC将来自于FPGA的数据进行分类处理，对开关量信号完成去抖操作，对交流量信号完成有效值计算处理。如图2所示，管理通讯模块内包括一片PowerPC、一个DSP和一个FPGA，所述PowerPC通过双口 RAM分别与DSP和FPGA相连，进行数字交互。PowerPC用于监视本模块和其它模块运行状态装置温度，人机界面操作显示，61850MMS通讯和装置信息打印功能。DSP用于实现测控装置中的同期功能，PMU，电量计量，遥控操作等功能。FPGA用于实现测控装置中的对时解码、对时脉冲输出，负责管理双口 RAM。如图4所示，常规10模块包括一片微处理器，以及用于完成开关量输出的开关量输出电路和用于完成状态量采集的状态量采集电路。其中开关量输出电路和状态量采集电路通过并行数据总线和微处理器直接相连。常规10模块负责开关量和状态量的输出输入功能。管理通讯模块的DSP通过CAN总线与常规10模块的微处理器相连，进行数据交互；管理通讯模块的FPGA通过M-LVDS总线与数字采集模块的PowerPC相连，进行数据交互。本技术在管理通讯模块和数字采样模块中:1.采用了飞思卡尔公司的MPC8321型的PowerPC，该款芯片是主频达到333MHZ的32位工业级网络通讯处理器，具有一个32位双倍数据传输速率内存控制器，32位外设组件互联(PCI)控制器，一个16位本地总线和四个直接存储器存取(DMA)通道，支持100Mbps以太网协议和高级数据链路控制协议，是目前在网络与通信领域应用非常广泛的一款微处理器芯片。高速的PowerPC内核，连同集成的网络与通信外围设备，为用户提供了一个建立高端通信系统的全新系统解决方案，被广泛应用于实际工程中。2.采用了赛灵思公司的spartan-6系列的FPGA，该芯片完成了大容量的逻辑门电路，并且集成锁相环，可以对外部时钟进行倍频，主频可达百兆以上，运算速度快，编程容易，应用灵活，高端FPGA芯片内部集成了很多模块，比如串行接口、差分接口、PCIe、MAC 等。在数字采集模块中通过PowerPC+FPGA的方案设计实现了 PCIe总线。PCIe设备支持3种类型的地址空间，分别是存储器、IO和配置空间。配置成功后，可直接通过地址对其他设备进行访问，实现数据共享。PowerPC芯片上的PCIe控制器，外接链路一个Lane，总线规范1.X，速率2.5Gbps，可更方便的对外设空间地址进行访问，通过配置Outbound寄存器可实现RC对EP的空间直接访问，通过Inbound寄存器可让EP直接访问RC空间。采用PCIe高速总线技术解决了单CPU多路、大容量采样数据实时传输问题，并融入了 DMA技术，使得数据处理更加高效，同时将多间隔的SV、G00SE通信及测控算法放在一块PowerPC上实现，提高了 PowerPC的利用率，减少了数据传输延时，增强了平台的集成化，是适合于智能变电站推进的集中式高性能数字化采样新平台。在管理通讯模块与数字采样模块之本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种智能变电站集中式测控装置，其特征在于：包括一个数字采集模块、一个管理通讯模块和一个常规IO模块，所述管理通讯模块与数字采集模块通过M‑LVDS总线相连，所述管理通讯模块与常规IO模块通过CAN总线相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：殷垚，沈健，张敏，檀永，刘东升，汪燕倩，辛培哲，宋璇坤，邹国辉，肖智宏，闫培丽，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国电南瑞南京控制系统有限公司，国网北京经济技术研究院，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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