基于智能变电站保护控制系统的数据传输方法技术方案

本发明专利技术涉及基于智能变电站保护控制系统的数据传输方法，所述智能变电站内所有间隔的合智一体单元分别接入智能电力服务器的FPGA接入芯片的对应传输端口，所述方法包括：在接收周期内，实时业务中央处理器从接收缓存片读取报文，报文处理后写入到接收缓存片；在发送周期内，实时业务中央处理器将指示信息下发给FPGA接入芯片，以由所述芯片根据指示信息生成报文并写入发送缓存区。采用上述技术方案，可以保证报文的实时接收与发送，提升报文处理效率，提升智能变电站的数据传输效率，并为智能变电站的数据传输提供了高性能、高可靠、高实时和高安全的解决方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及智能变电站
，尤其涉及一种基于智能变电站保护控制系统的数据传输方法。
技术介绍
智能化变电站是以变电站的一、二次设备为智能化对象，以高速网络通信平台为基础，通过对智能化信息进行标准化，实现信息共享和互操作，并以网络数据为基础，实现测量监视、控制保护、信息管理等自动化功能的变电站。智能变电站包括站控层、间隔层与过程层，不同层级之间主要依靠光缆进行有效的联系。每一层包括不同的系统、设备与装置，共同作用，互相配合。间隔层主要包括测控装置和保护装置等二次设备，通过对合智一体单元发送的采样值(SampledValue，SV)报文或者面向通用对象的变电站事件(GenericObjectOrientedSubstationEvents，GOOSE)报文进行分析，完成对过程层设备的测量、控制和保护。现有技术中，变电站分为高压线路部分、主变部分和中压侧部分，每个部分又分为不同的设备间隔。由于保护装置是按照功能划分的设备间隔进行分类的，因此，变电站每个间隔可能有多种类型的保护装置，因此会产生大量的报文，现有技术中，无法满足上述大量报文的实时接收与发送，报文传输效率较低，影响变电站工作效率。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种基于智能变电站保护控制系统的数据传输方法，以解决现有技术中无法实时处理大量报文，报文传输效率较低的技术问题。本专利技术实施例提供了一种基于智能变电站保护控制系统的数据传输方法，所述智能变电站内所有间隔的合智一体单元均直接接入所述智能电力服务器，每个所述合智一体单元通过嵌入式高带宽交换通讯网络接入接入所述智能电力服务器上现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)接入芯片的一个传输端口，所述合智一体单元与所述传输端口一一对应；所述智能电力服务器用于实现所述智能变电站内所有的测控功能、保护功能、交换功能和远动功能，所述方法包括：在所述智能电力服务器的实时业务中央处理器的接收周期内，所述实时业务中央处理器从所述FPGA接入芯片的各个接收缓存片读取各个所述合智一体单元发送的SV值报文或GOOSE报文，所述SV值报文或GOOSE报文由所述FPGA接入芯片从各个所述传输端口接收并进行SV值处理或GOOSE处理后写入到接收缓存区中的对应接收缓存片，所述接收缓存片与所述传输端口一一对应；在所述实时业务中央处理器的发送周期内，所述实时业务中央处理器将测控过程和/或保护过程产生的指示信息下发给所述FPGA接入芯片，以由所述FPGA接入芯片根据所述指示信息生成GOOSE报文并写入所述FPGA接入芯片的发送缓存区。本专利技术实施例提供的基于智能变电站保护控制系统的数据传输方法，智能变电站内所有间隔的合智一体单元分别接入智能电力服务器的FPGA接入芯片的对应传输端口，在接收周期内，通过从FPGA接入芯片的各个接收缓存片读取报文，报文处理后写入到接收缓存片；在发送周期，实时业务中央处理器将指示信息下发给FPGA接入芯片，以由所述芯片根据指示信息生成报文并写入发送缓存区。采用上述技术方案，由于FPGA接入芯片存在多个高速传输传输端口，因此可以保证报文的实时接收与发送，提升报文传输效率，提升智能变电站的数据传输效率。附图说明为了更加清楚地说明本专利技术示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本专利技术所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。图1是本专利技术实施例一提供的一种智能变电站的结构示意图；图2是本专利技术实施例一提供的一种基于智能变电站保护控制系统的数据传输方法的流程示意图；图3是本专利技术实施例二提供的一种基于智能变电站保护控制系统的数据传输方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的一种智能变电站的结构示意图，图2为本专利技术实施例一提供的一种基于智能变电站保护控制系统的数据传输方法的流程示意图，本专利技术实施例提供的基于智能变电站保护控制系统的数据传输方法，可以应用于图1所示的智能变电站系统中。如图1所示，该智能变电站可以包括智能电力服务器10、合智一体单元20和间隔30。智能变电站内所有间隔30的合智一体单元20均直接接入智能电力服务器10。本专利技术采用每个合智一体单元20仅通过一条物理链路接入智能电力服务器上FPGA接入芯片101的一个传输端口，智能电力服务器10实现对合智一体单元连接的一次设备所有的保护和测控。其中，智能变电站内所有间隔的合智一体单元30均直接接入智能电力服务器20，每个合智一体单元通过嵌入式高带宽交换通讯网络接入智能电力服务器上一个传输端口。智能电力服务器采用每个合智一体单元通过嵌入式高带宽交换通讯网络接入智能电力服务器上一个传输端口的方式实时采集过程层数据，对采集到的过程层数据完成实时数据处理，实现对合智一体单元连接的一次设备所有的保护和测控。具体地，嵌入式高带宽交换通讯网络，可以是嵌入式高带宽交换通讯网络可以是控制器局域网络(ControllerAreaNetwork，CAN)总线、现场网络协议(InternetProtocol，IP)总线、Modbus总线、过程现场总线(ProcessFieldBus，Profibus)、可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议(HighwayAddressableRemoteTransducer，HART)总线、FF现场总线或光纤。。示例性的，每个合智一体单元30仅通过一条物理链路接入智能电力服务器20上一个传输端口。具体地，每个合智一体单元仅通过一对光纤与所述智能电力服务器的一个传输端口连接。智能电力服务器的一个传输端口包括一个接收口和一个发送口，合智一体单元通过一根光纤接入智能电力服务器上一个传输端口的接收口，合智一体单元通过另一根光纤接入智能电力服务器上该传输端口的发送口。智能电力服务器仅通过一条物理链路实时采集过程层数据，例如，采集合智一体单元发送的SV报文和GOOSE报文，并对实时采集到的过程层数据进行实时处理，实现对所述合智一体单元连接的一次设备所有的保护和测控。而传统变电站中一个合智一体单元需接入多个不同的物理装置，通过不同的物理装置分别实现对合智一体单元连接的一次设备的测控和保护。其中，智能电力服务器10中可以包括FPGA接入芯片101，FPGA接入芯片101中可以对外提供16个高速传输端口，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于智能变电站保护控制系统的数据传输方法，其特征在于，所述智能变电站内所有间隔的合智一体单元均直接接入所述智能电力服务器，每个所述合智一体单元通过嵌入式高带宽交换通讯网络接入所述智能电力服务器上现场可编程门阵列FPGA接入芯片的一个传输端口，所述合智一体单元与所述传输端口一一对应；所述智能电力服务器用于实现所述智能变电站内所有的测控功能、保护功能、交换功能和远动功能，所述方法包括：在所述智能电力服务器的实时业务中央处理器的接收周期内，所述实时业务中央处理器从所述FPGA接入芯片的各个接收缓存片，读取各个所述合智一体单元发送的采样值SV报文或面向通用对象的变电站事件GOOSE报文，所述SV报文或GOOSE报文由所述FPGA接入芯片从各个所述传输端口接收，并进行SV处理或GOOSE处理后写入到接收缓存区中的对应接收缓存片，所述接收缓存片与所述传输端口一一对应；在所述实时业务中央处理器的发送周期内，所述实时业务中央处理器将测控过程和/或保护过程产生的指示信息下发给所述FPGA接入芯片，以由所述FPGA接入芯片根据所述指示信息生成GOOSE报文并写入所述FPGA接入芯片的发送缓存区。

【技术特征摘要】
1.一种基于智能变电站保护控制系统的数据传输方法，其特征在于，所述智能变电站内所有间隔的合智一体单元均直接接入所述智能电力服务器，每个所述合智一体单元通过嵌入式高带宽交换通讯网络接入所述智能电力服务器上现场可编程门阵列FPGA接入芯片的一个传输端口，所述合智一体单元与所述传输端口一一对应；所述智能电力服务器用于实现所述智能变电站内所有的测控功能、保护功能、交换功能和远动功能，所述方法包括：在所述智能电力服务器的实时业务中央处理器的接收周期内，所述实时业务中央处理器从所述FPGA接入芯片的各个接收缓存片，读取各个所述合智一体单元发送的采样值SV报文或面向通用对象的变电站事件GOOSE报文，所述SV报文或GOOSE报文由所述FPGA接入芯片从各个所述传输端口接收，并进行SV处理或GOOSE处理后写入到接收缓存区中的对应接收缓存片，所述接收缓存片与所述传输端口一一对应；在所述实时业务中央处理器的发送周期内，所述实时业务中央处理器将测控过程和/或保护过程产生的指示信息下发给所述FPGA接入芯片，以由所述FPGA接入芯片根据所述指示信息生成GOOSE报文并写入所述FPGA接入芯片的发送缓存区。2.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述实时业务中央处理器从所述FPGA接入芯片的各个接收缓存片读取各个所述合智一体单元发送的SV报文或GOOSE报文包括：所述实时业务中央处理器按照每个所述接收缓存片的总报文数从大到小的顺序，从各个所述接收缓存片读取报文；其中，在所述接收周期内，所述FPGA接入芯片向所述实时业务中央处理器上报各个所述接收缓存片的总报文数。3.根据权利要求2所述的数据传输方法，其特征在于，所述实时业务中央处理器从所述FPGA接入芯片的各个接收缓存片读取各个所述合智一体单元发送的SV报文或GOOSE报文还包括：所述实时业务中央处理器在接收到所述FPGA接入芯片发送的通知消息时，中断当前任务并从超出第一预设阈值的接收缓存片读取GOOSE报文，所述通知消息由所述FPGA接入芯片如果检测到写入到所述接收缓存片的GOOSE报文数量超过所述第一预设阈值时发送，用于通知所述接收缓存片中GOOSE报文...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁玉奇，
申请(专利权)人：北京东土科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11