一种分层分布式结构的静止无功补偿器监控平台制造技术

本发明专利技术提供了一种分层分布式结构静止无功补偿器（ＳＶＣ）监控平台，该ＳＶＣ监控平台包括了底层、中层和上层三个层次，其中通讯管理机、ＳＶＣ支路微机保护单元、辅助保护单元、水冷系统监控、阀基电子设备（ＶＢＥ）处于监控平台的底层，它们通过ＲＳ２３２、ＲＳ４８５串行接口与监控平台中层连接并以串行方式实现底层分布通讯，监控平台中层包括就地控制、站控、调节单元、主监控单元，它们通过串行通讯总线ＣＡＮ相互连接并且以点对点方式实现中层通讯，监控平台的上层为上级自动化系统，它按照ＣＤＴ通讯规约与监控平台的中层进行通讯。采用这种分层分布式结构系统构架清晰，各层相互隔离，可大大简化系统设计，增加系统可靠性和可扩展性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种分层分布式结构的静止无功补偿器(SVC)监控平台。
技术介绍
静止无功补偿器监控平台是SVC控制系统的硬件和软件基础，是SVC控制系统结构的统称，对SVC装置的可靠运行起到决定性作用。而其中所用的现场总线(Field Bus)是90年代兴起的一种先进的工业测控技术，是市场对现场仪表智能化及全数字化测控系统要求驱动的产物，它将通讯网络与管理的概念带入工业测控领域。从本质上说，它是一种数字通讯协议，是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、全分散、多分支结构的通讯网络，是测控技术、仪表工业技术和计算机网络技术三者的结合，代表了今后工业测控结构发展的方向。目前应用较普遍的现场总线有CAN、LONWORKS、FF、PROFIBUS、DUPLINE、HART等，CAN现场总线引入我国较早，以其系统构成简单可靠，应用成熟而得到了广泛的应用。SVC监控平台过去往往采用单CPU模式对整个系统进行监控，即监控系统通过一高速CPU以循环查询的方式对系统内所有模拟信号、开关信号进行计算、检测和保护，实现集中控制。单CPU监控模式结构复杂、运行效率低、可靠性差、信息传送少，人机界面不友好，而分层分布式SVC监控平台突破了这一监控模式，在SVC监控系统采用现场总线的方式将多CPU监控子单元相互连接，实现多CPU监控模式。
技术实现思路
本专利技术提供的一种分层分布式结构SVC监控平台，包括上级自动化系统、通讯管理机、SVC支路微机保护单元、就地控制、站控、调节单元、主监控单元、辅助保护单元、水冷系统监控、阀基电子设备(VBE)。其中，通讯管理机、SVC支路微机保护单元、辅助保护单元、水冷系统监控、阀基电子设备(VBE)处于监控平台的底层，分别对分布于不同地点的滤波器和TCR支路、水冷系统、晶闸管阀组进行保护和监控，它们通过RS232、RS485串行接口与监控平台中层连接进行通讯。监控平台中层包括就地控制、站控、调节单元、主监控单元，它们通过串行通讯总线CAN相互连接，实现信息共享。监控平台的上层为上级自动化系统，它按照CDT通讯规约与监控平台的中层进行通讯，实现对SVC监控系统的控制与检测，并能够实现远方终端的操作和显示。由于采用了上述的技术方案，本专利技术具有的有益效果是多CPU协调工作，大大提高运行速度；通讯灵活、交互信息量大，控制点多；监控系统运行可靠，抗干扰能力强；平台结构开放、灵活，易于增减监控节点和监控量，也易于移植到非SVC的其它监控系统上。附图说明图1是SVC监控系统的组成框图；图2是SVC监控系统的层次结构图；图3是SVC监控系统的单元级联接线图；图4是SVC监控系统的电气接线图；具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。参见图1，SVC监控系统采用了分层分布式结构，包括上级自动化系统、通讯管理机、SVC支路微机保护单元、就地控制、站控、调节单元、主监控单元、辅助保护单元、水冷系统监控、阀基电子设备(VBE)等。从层次上分，SVC监控系统包括底层、中层和上层三个层次，如图2。监控平台的底层包括通讯管理机、SVC支路微机保护单元、辅助保护单元、水冷系统监控、阀基电子设备(VBE)，分别对分布于不同地点的滤波器和TCR支路、水冷系统、晶闸管阀组进行保护和监控。其中，阀基电子设备(VBE)通过RS485总线采用一主多从，主机查询以及应答的通讯方式。监控单元采用主方式与六个阀检测单元通讯。监控单元循环查询六个阀检测单元的阀故障信号、BOD动作信号及PT断线信号，并定时查询阀的状态信号。如阀检测单元检测到阀坏数大于设定值时通过IO口向监控单元发送紧急故障信号到监控单元。监控单元收到此信号时把此单元通讯优先级置高，向本单元查询阀故障信号。通过循环查询、状态查询、紧急查询、及IO口相结合的处理方式，对阀单元的保护做到了及时、可靠。监控单元通过开关量输入随时采集各开关量状态，对SVC支路微机保护单元、辅助保护单元、水冷系统监控单元进行监控，通过CAN总线上报，并根据各自的保护级别作出相应保护动作。CAN总线采用多主方式，总线上任一设备都可和总线上其它设备点对点或广播通讯。监控单元采用广播方式通讯，随时广播发送监控单元采集处理的故障数据、状态数据及命令执行结果并接收就地工作站及远方操作台的控制命令及联络命令。监控单元定时对总线上其它设备发送联络命令，如超时未联络到某一设备，则会做出相应保护。监控平台中层包括就地控制、站控、调节单元、主监控单元，它们通过串行通讯总线CAN相互连接，实现信息共享。其中，调节运算单元以TMS320C32DSP为CPU对静止无功补偿器触发角进行快速计算，并以6相电脉冲的形式发给光电触发检测单元(VBE)。主监控单元、调节单元、就地控制工作站和站控操作台则通过CAN现场总线实现现场一级的高速数字通道。对上级自动化系统则通过通讯管理机实现互联，通讯管理机担当了网桥和规约转换的功能。监控平台的上层为上级自动化系统，它按照CDT通讯规约与监控平台的中层进行通讯，实现对SVC监控系统的控制与检测，并能够实现远方终端的操作和显示，将多个不同的子系统有机的联结起来。这种以CAN的点对点方式实现中层通讯，以RS232、RS485串行方式实现底层分布通讯的网络结构构成了SVC分层分布式监控平台，采用这种结构系统构架清晰，各层相互隔离，可大大简化系统设计，增加系统可靠性和可扩展性。就地控制工作站和站控操作台提供友好的人机操作界面，通过图形化界面向用户提供最有效和直观的信息。调节单元采用高速DSP为处理核心，辅以高速数据采集通道，可实现实时的控制量计算，到达最优控制效果。系统阀基电子部分(VBE)实现对TCR阀的触发逻辑变换和监视，可实现光电触发、电磁触发等多种触发方式。SVC监控系统由多个处理单元组成，通过分层式的结构组成方式实现对多个监控量的采集与监控。系统内部通过CAN现场总线实现现场级的数据共享通道，提高了系统可靠性和灵活性。SVC监控平台从硬件上包括调节单元、光电触发单元、阀光电检测单元、监控单元、微机保护单元和上位机以及上级自动化系统等，各处理单元负责不同的功能。如图3，调节单元负责对SVC系统的模拟信号采集、计算调节和触发，光电触发单元通过132根触发光纤对SVC晶闸管阀TE板进行触发，阀光电检测单元同样通过132根回报光纤对SVC晶闸管阀TE板运行状态进行实时检测，现场控制单元和监控单元负责对SVC系统的开关节点信号进行采集和控制。SVC监控平台各单元根据不同的功能，从物理和电气结构上处于不同的层次，相互间通过CAN现场总线相互连接，各单元又根据其不同的功能通过RS232或RS485等串行通讯线，形成主从式分布结构。如图4，通过现场总线CAN构成了对中层各监控子单元的通讯网络，使得各监控单元根据各自的功能进行监控，并通过通讯网络实现数据交换，其中调节单元进行SVC的调节、计算，监控单元进行SVC系统的监控，它通过RS485分布式通讯模式对6个晶闸管阀组桥臂的晶闸管运行状态进行检测，即VBE1、VBE2……VBE6，就地控制单元则通过RS485通讯模式对水冷系统进行监控，通过RS232通讯模式对滤波器支路进行监控。而上级自动化系统通过CDT规约对SVC监控平台进行通讯和监本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分层分布式结构静止无功补偿器（ＳＶＣ）监控平台，其特征在于：该静止无功补偿器监控平台包括了底层、中层和上层三个层次，其中通讯管理机、静止无功补偿器支路微机保护单元、辅助保护单元、水冷系统监控、阀基电子设备（ＶＢＥ）处于监控平台的底层，它们通过ＲＳ２３２、ＲＳ４８５串行接口与监控平台中层连接并以串行方式实现底层分布通讯，监控平台中层包括就地控制、站控、调节单元、主监控单元，它们通过串行通讯总线ＣＡＮ相互连接并且以点对点方式实现中层通讯，监控平台的上层为上级自动化系统，它按照ＣＤＴ通讯规约与监控平台的中层进行通讯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汤广福，张皎，段晓梅，邱宇峰，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]