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用于低压配电盘的通信网络制造技术

技术编号:7571936 阅读:208 留言:0更新日期:2012-07-15 05:20
一种用于低压配电盘的通信网络包括三种通信总线。第一通信总线被设计成提供与至少一个电子保护装置的第一通信信道。第二通信总线被设计成提供与所述电子保护装置的第二通信信道。至少一个第三通信总线(13)被设计成提供在至少一个保护和控制单元与一个或多个附加电子模块(6A、6B、6C、6E、6F)之间的第三通信信道。第二通信总线与第二用户访问级关联,所述第二用户访问级高于与所述第一通信总线关联的第一用户访问级。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及低压配电盘领域。具体地说,本专利技术涉及用于低压配电盘的通信网络。技术背景众所周知,低压配电盘(即用于低于IkV AC或1. 5kV DC的电压)包括一些被设计成使设备的一些特定区段和有关电负载能正常运行的开关装置。这些开关装置包括一个或多个电杆,与每个电杆关联的有通过操作适当的控制装置可相互连接/断开的至少一个固定触点和一个可动触点。一般来说,以上所说明的开关装置在操作上是与电子保护装置 (也称为"电子保护继电器")关联的。这些装置的主要技术用途是调整开关装置的操作和获取与电气设施的工作状态有关的信息。实际上,它们能通过适当的传感器记录电气设施的工作状况和在发生故障或过载时产生被设计成提醒需对相应开关装置进行干预的命令。除了用于上述控制和操作之外, 电子保护装置还可以提供与电气设施的工作状态有关的辅助信息。它们能提供一些复杂的数据集,这些数据集可以有益地加以处理,以获取涉及一个或多个输电线的结构信息,诸如网络的频率,电流或相电压的振幅(实时提供这些数据,或者作为统计信息,例如在有故障时所记录的),或者故障、异常情况或所采取的行动的序号,在断路时的电流或功率额定值,等等。低压配电盘通常包括一个通信网络,这个通信网络被设计成使得在电子保护装置与外部环境之间和在不同的电子保护装置之间能进行数据/信号交换。传统上,这样一个通信网络包括主通信总线(也称为系统总线),其主要作用是提供与电子保护装置进行通信的信道。系统总线用来协调电子保护装置的操作功能和获取电子保护装置所提供的数据。例如,系统总线可以由配电盘操作员用来执行对输电线的工作状态的监视过程或配置电子保护装置的工作参数。上述系统总线传统上执行"主从"型通信模式,按照这种通信模式,诸如外围电子设备之类的设备或监督控制系统取得通信的主动权,它通过它希望与之通信的电子保护装置(从设备)的控制和保护单元可用的适当接口询问/激活这个所关心的电子保护装置。一般而言,配电盘的通信网络也是在本机层次即每个电子保护装置的层次开发的。电子保护装置的保护和控制单元可以通过所谓的"本地总线"与被设计成执行附加功能的附加电子模块操作上连接。保护和控制单元与附加电子模块之间的通信通常也是基于"主从"模式。保护和控制单元通常具有一个可供起"主控"作用的附加电子模块用的"从"端口。经验表明,这种已知类型的通信网络具有一些缺点。在系统总线层次,这些缺点是在使用中灵活性受到限制,因为将一个〃从〃接口集成在保护和控制单元内限制了可以合理使用的总线的类型。这往往不能完全满足可以根据安装或其他需要改变和多样化的用户要求。此外,由于系统总线是通信网络的通常受市场需求改变和适应影响的部分,在可用的系统总线类型内的任何僵化可以是造成产品早早退出市场甚至妨碍销售的因素。另一个缺点是由于在系统总线内执行"主从"通信模式引起的。每次只可以将一个"主控"装置接到保护和控制单元所提供的"从"接口上,从而在数据传送率上有一些明显的限制。在本地总线层次也有类似的缺点保护和控制单元所提供的"从"端口在任何给定时间只能接到起"主控"作用的附加模块中的一个模块上。通常所采用的使较多的附加模块能够与保护和控制单元操作上连接的解决方案是在保护和控制单元与附加模块之间配备另一个具有两个"主控"端口的电子模块。这另一个电子模块被设计成通过一个对转接中的信息进行分类的"轮询"系统管理保护和控制单元与附加模块之间的通信。然而已确定,虽然这种类型的一些解决方案确实表示比较为传统的通信网络前进了一步,但是它们并不能有说服力地克服了上述缺点。实际上,用"轮询"系统管理转接中的信息的缺点是在所连接的电子模块增多时限制本地总线的性能或使本地总线的性能成为不确定的。因此,对于要求具有确定性的反应时间的保护和控制功能来说,本地总线用作基础结构就不大合适。在一个给定的保护和控制单元内的或在一些保护和控制单元之间共享的这些功能(选择性、联锁、自动化等)当前通过专用的输入/输出电信号予以管理。现有的通信网络的另一个缺点一般表现为它们限制了使用的灵活性,特别是在涉及通信总线时。实际上,每当要改变配电盘的功能时就需要专用的配线操作。此外,当前所用的硬件资源也对可以在配电盘内实现的功能的数量和类型都有一些相当大的限制。
技术实现思路
因此,本专利技术的主要技术目标是提出一种能克服或减少上述限制和缺点的用于低压配电盘的通信网络。在此目标方面,本专利技术的一个目的是提出一种保证确定性型的性能的通信网络, 即使在连接到通信网络上的电子设备/模块增多时这种通信网络也能满足以满意的方式与一些电子保护装置和在这些电子保护装置之间进行数据/信号通信的要求。本专利技术的另一个目的是提出一种可高度灵活使用的通信网络,使用户能通过快速和方便地安装附加电子模块来修改配电盘的配置。本专利技术的又一个目的是提出一种可以用较为有限的费用方便、快速和灵活地在配电盘内配备和安装的通信网络。从以下说明中可以更为清晰地看到的这个技术目标和这些及其他一些目的是通过按照权利要求1所述的用于低压配电盘的通信网络来达到的。CN 102549866 A按照一般定义,本专利技术的通信网络包括三个有差别的通信总线。第一和第二通信总线被设计成提供一些从配电盘外部访问电子保护装置的通信信道。第一和第二通信总线与不同的用户访问级关联,使用户能选择谁有资格连接到哪个通信总线上。第一通信总线(以下简称为"系统总线")与较低的第一用户访问级关联。因此,可以用系统总线来执行监视网络和电子保护装置的状态的过程以及配置所述装置的过程。而第二通信总线(以下简称为"配电盘总线")与较高的第二用户访问级关联。配电盘总线因此可以用来使一些保护和控制单元可以相互通信和执行特定的自动化和协调功能。由于配电盘总线与所载负荷可以改变(按定义,由用户决定)的系统总线是分开的,因此它可以在已知条件下工作,具有确定性型的性能。这就能在配电盘总线层次实现以前通过专用配线达到的控制功能,诸如选择功能之类。迅速和得到保证的配电盘总线响应时间使得接到配电盘总线上的这些保护和控制单元能共享输入/输出信号和实现PLC("可编程逻辑控制器")型的自动化逻辑。有了专用数字总线就使接到这总线上的这些保护和控制单元能共享使一些复杂的功能(诸如监视电力网、协调配电盘内开关装置的跳闸或实现改善电负载管理的控制策略之类)得以执行的挂接信息。系统总线和配电盘总线与至少一个第三通信总线关联。第三通信总线(以下简称为"本地总线")被设计成使配电盘内至少一个电子保护装置的保护和控制单元可以与一个或多个被设计成集成/扩展涉及本保护和控制单元的功能的附加电子模块通信。有益的是,本地总线被设计成保证最大限度的连接灵活性和可扩展性。为此,优选的是,这种"多主控"型的总线能够自动管理转接中的这些消息的优先权。这些特征能保证确定性型的性能,从而不需要"轮询系统",并且可以根据需要连接附加装置。有益的是,电子保护装置的整个数据交换体系结构以本地总线为基础,它构成了保护和控制单元的唯一可用的通信接口。有益的是,被设计成扩展保护和控制单元的功能的所有附加电子模块都加到本地总线上。优选的是,上述系统总线和配电盘总线通过有益地起着"网关"作用的适当电子通信模块与本地总线通信,因而也就与保护和控制单元本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·斯图奇R·潘塞里P·格里蒂
申请(专利权)人:ABB股份公司
类型:发明
国别省市:

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