本发明专利技术公开一种基于通用硬件的小型化装置及其实现方法，由光纤以太网控制器和过程层处理芯片完成模拟量和开关量数据采集，由DSP进行处理计算完成保护控制功能，并通过过程层接口完成开关量输出。采用通用的装置硬件配置，下载不同的软件、定值及过程层配置即可完成线路保护、主变保护、母线保护以及安自装置的功能。通用装置支持当前装置的软件及配置文件一键备份到可插拔存储卡的功能，将存储卡转移到相同硬件配置的装置，可实现一键克隆装置。此种技术方案显著提升了装置硬件的通用化程度，降低装置备件种类和数量，基于可插拔存储卡的一键备份还原功能，通过更换式检修显著提升了检修工作的效率和质量。提升了检修工作的效率和质量。提升了检修工作的效率和质量。
【技术实现步骤摘要】
一种基于通用硬件的小型化装置及其实现方法
[0001]本专利技术属于智能变电站
，特别涉及一种基于通用硬件的小型化装置及其实现方法。
技术介绍
[0002]智能变电站通过全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化等手段极大地提高了变电站的信息化水平，将常规变电站内的实时模拟量、非实时模拟量信号和开关量信号，由传统的电缆传输方式转变为光纤以太网传输方式。借助光纤以太网的传输方式，可以实现了站内信息的高速共享，保证信息可靠地交换。
[0003]智能变电站的过程层数据传输网络化后，保护控制装置的硬件结构也发生了巨大变化。保护控制装置中，负责模拟量输入的小互感器、低通滤波和AD采样芯片，负责开关量输入采集的光耦器件，以及负责开关量输出的驱动回路和继电器，统一改由光纤以太网控制器和过程层处理芯片完成，大大简化了装置结构。
[0004]但目前智能变电站的保护装置仍普遍采用整层4U机箱，机箱内插件数量较少，装置空间利用率低，进而导致屏柜数量难于优化。另一方面，过程层数字化使得装置内的采样、跳闸硬件环节转变为数据处理环节，有利于实现不同装置插件的标准化，但目前部分保护厂家的装置中插件种类偏多，导致备品备件种类多，提高了设备运行维护难度。
[0005]智能变电站的过程层数据传输网络化为优化保护装置设计奠定了基础，迫切需要开展工作，将传统的保护测控装置小型化、标准化，以提升二次设备的检修维护水平。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的，在于提供一种基于通用硬件的小型化装置及其实现方法，线路保护、主变保护、母线保护以及安自装置可采用相同硬件配置的装置实现，可显著提升装置硬件的通用化程度，降低装置备件种类和数量，便于保护控制装置运行维护和更换检修。
[0007]为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：
[0008]一种基于通用硬件的小型化装置，包括，
[0009]光纤以太网控制器和过程层处理芯片，用以完成模拟量和开关量数据采集；
[0010]DSP，用以对前述采集的数据进行处理计算；以及，
[0011]过程层接口，用以对前述DSP的处理计算结果进行开关量输出；
[0012]所述装置基于下载的不同的软件、定值及过程层配置即完成线路保护、主变保护、母线保护以及安自装置的功能。
[0013]上述装置支持当前装置的软件及配置文件一键备份到可插拔存储卡的功能，将存储卡转移到相同硬件配置的装置即实现一键克隆装置。
[0014]上述装置通过SV和GOOSE报文完成模拟量和开关量数据采集及开关量输出。
[0015]上述装置的CPU插件配置有可插拔存储卡插槽，配置通用可插拔存储卡；所述装置完成软件、定值及过程层配置后，在装置菜单中提供软件配置一键备份功能，从而将当前装
置软件、定值及过程层配置备份到可插拔存储卡。
[0016]一种基于通用硬件的小型化装置的实现方法，包括如下步骤：
[0017]步骤1，确定所需保护控制装置应用需求，根据单间隔装置或跨间隔装置选择相应的通用硬件的小型化装置；
[0018]步骤2，向选定的装置下载相应的保护控制软件，实现指定的保护控制功能；
[0019]步骤3，将与保护控制软件对应的ICD模型提交SCD变电站集成，将导出的过程层配置文件下载到装置，完成装置数字化接口配置工作；
[0020]步骤4，完成保护控制装置接口及功能测试；
[0021]步骤5，在装置菜单中选择软件配置一键备份功能，即将当前装置软件、定值及过程层配置备份到可插拔存储卡；
[0022]步骤6，在运行装置出现故障需要检修时，拔出待更换装置中已经备份当前装置软件、定值及过程层配置数据的可插拔存储卡，插入相同硬件配置的装置，在装置菜单中选择软件配置一键还原功能，即完成装置更换式检修操作，当前装置所有功能特性与原装置完全一致。
[0023]上述步骤1中，针对线路保护单间隔装置，以及主变、母线保护及安自装置跨间隔装置，采用不同的硬件配置，适配不同的过程层接口及计算能力要求。
[0024]还包括，将待克隆装置中已经备份当前装置的软件、定值及过程层配置数据的可插拔存储卡，插入相同硬件配置的装置，在装置菜单中选择软件配置一键还原功能，即完成装置克隆操作，当前装置所有功能特性与待克隆装置完全一致。
[0025]采用上述方案后，本专利技术与现有技术相比，采用通用的装置硬件配置，下载不同的软件、定值及过程层配置即可完成线路保护、主变保护、母线保护以及安自装置的功能。采用此方法，显著提升了装置硬件的通用化程度，降低了装置备件种类和数量，基于可插拔存储卡的一键备份还原功能，通过更换式检修显著提升了装置更换检修的便利性及安全性，提高检修工作的效率和质量。
附图说明
[0026]图1是本专利技术中保护装置软件配置下载示意图。
具体实施方式
[0027]以下将结合附图，对本专利技术的技术方案及有益效果进行详细说明。
[0028]本专利技术提供一种基于通用硬件的小型化装置，包括：
[0029]光纤以太网控制器和过程层处理芯片，用以完成模拟量和开关量数据采集；
[0030]DSP，用以对前述采集的数据进行处理计算，实现保护控制功能；
[0031]过程层接口，用以对前述DSP的处理计算结果进行开关量输出；
[0032]所述装置采用通用的硬件配置，下载不同的软件、定值及过程层配置即可完成线路保护、主变保护、母线保护以及安自装置的功能。所述装置支持当前装置的软件及配置文件一键备份到可插拔存储卡的功能，将存储卡转移到相同硬件配置的装置可实现一键克隆装置。
[0033]在本实施例中，向装置下载保护控制软件实现指定的保护控制功能，同时将与保
护控制软件对应的ICD模型提交SCD变电站集成，将导出的过程层配置文件下载到装置，完成装置数字化接口配置工作。
[0034]在本实施例中，通过SV和GOOSE报文完成模拟量和开关量数据采集及开关量输出，实现保护控制输入、输出接口功能。
[0035]在本实施例中，在装置的CPU插件配置可插拔存储卡插槽，配置通用可插拔存储卡，装置完成软件、定值及过程层配置后，在装置菜单中选择软件配置一键备份功能，即将当前装置软件、定值及过程层配置备份到可插拔存储卡。
[0036]如图1所示，本专利技术还提供一种基于通用硬件的小型化装置的实现方法，包括如下步骤：
[0037]步骤1，确定所需保护控制装置应用需求，根据单间隔装置(如：线路保护)，或跨间隔装置(如：主变保护、母线保护)选择相应的通用硬件的小型化装置；
[0038]步骤2，向选定的通用硬件的小型化装置下载相应的保护控制软件，实现指定的保护控制功能；
[0039]步骤3，将与保护控制软件对应的ICD模型提交SCD变电站集成，将导出的过程层配置文件下载到装置，完成装置数字化接口配置工作；
[0040]步骤4，完成保护控制装置接口及功能测试；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于通用硬件的小型化装置，其特征在于：包括，光纤以太网控制器和过程层处理芯片，用以完成模拟量和开关量数据采集；DSP，用以对前述采集的数据进行处理计算；以及，过程层接口，用以对前述DSP的处理计算结果进行开关量输出；所述装置基于下载的不同的软件、定值及过程层配置即完成线路保护、主变保护、母线保护以及安自装置的功能。2.如权利要求1所述的基于通用硬件的小型化装置，其特征在于：所述装置支持当前装置的软件及配置文件一键备份到可插拔存储卡的功能，将存储卡转移到相同硬件配置的装置即实现一键克隆装置。3.如权利要求1所述的基于通用硬件的小型化装置，其特征在于：所述装置通过SV和GOOSE报文完成模拟量和开关量数据采集及开关量输出。4.如权利要求1所述的基于通用硬件的小型化装置，其特征在于：所述装置的CPU插件配置有可插拔存储卡插槽，配置通用可插拔存储卡；所述装置完成软件、定值及过程层配置后，在装置菜单中提供软件配置一键备份功能，从而将当前装置软件、定值及过程层配置备份到可插拔存储卡。5.一种基于通用硬件的小型化装置的实现方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1，确定所需保护控制装置应用需求，根据单间隔装置或跨间隔装置选择相应的通用硬件的小型化装置；步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕航，姜兴旭，姜宇琦，赵国勇，
申请(专利权)人：深圳供电规划设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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