智能变电站即插式开关位置状态指示装置制造方法及图纸

智能变电站即插式开关位置状态指示装置。提供了一种集成度高、性能优异、使用简便的智能变电站即插式开关位置状态指示装置。包括电源模块、RS232串口通信模块、以太网通信模块、MCU模块、FPGA报文模块和指示灯驱动模块；MCU负责从串口接收来自解析工具的指定配置信息，再由内部传输给FPGA，同时，FPGA获取外部光纤以太网信息，根据配置信息解析出GOOSE报文中，指定所需的信息（如开关位置），最终输出到位置指示灯，或者开出继电器。本实用新型专利技术具有集成度高、性能优异、使用简便等特点。使用简便等特点。使用简便等特点。

【技术实现步骤摘要】
智能变电站即插式开关位置状态指示装置


[0001]本技术涉及智能变电站，尤其涉及智能变电站即插式开关位置状态指示装置。

技术介绍

[0002]目前，各地投运的 220kV 智能站的 220kV 线路和主变间隔、110kV 智能站的主变间隔，在其保护及测控装置（屏）上均不能看到断路器的实时位置。保护和测控装置采用4U整层机箱，其前面板长约40cm、宽约15cm，主要布置了多个普通发光二极管和一块液晶显示器。发光二极管功率一般为50mW、工作电流为50mA，发光部位为直径约1cm的圆形，发光亮度一般，供近距离观测时使用，有效的观测距离大约为2m；液晶显示器通常为320x240点阵的白底黑字显示屏，长约10cm，宽约50cm，同样供近距离观测使用，有效观测距离约为0.5m。
[0003]同时，保护和测控装置的发光二极管数量较多，显示的信息包括装置运行状态、保护状态等等，而液晶显示器需要显示的信息更加多样化，因此通过发光二极管和液晶显示器均不能清晰直观的显示断路器位置。

技术实现思路

[0004]本技术针对以上问题，提供了一种集成度高、性能优异、使用简便的智能变电站即插式开关位置状态指示装置。
[0005]本技术的技术方案是：智能变电站即插式开关位置状态指示装置，包括电源电路、串口通信电路、以太网通信电路、MCU电路、FPGA报文电路和指示灯驱动电路；
[0006]所述电源电路为串口通信电路、以太网通信电路、MCU电路、FPGA报文电路和指示灯驱动电路提供电源；
[0007]所述RS232电路与所述MCU电路相连，为RS232电平和TTL电平做转换；
[0008]所述MCU电路包括MCU芯片电路及第一晶振电路，与所述RS232电路和FPGA报文电路相连；
[0009]所述以太网通信电路将外部光纤以太网LVPECL信号转换为MII信号，与所述FPGA报文电路相连；
[0010]所述FPGA报文电路别与所述MCU电路、以太网通信电路及指示灯驱动电路相连；
[0011]所述指示灯驱动电路与所述FPGA报文电路相连。
[0012]所述FPGA报文电路包括电性连接的FPGA芯片和第二晶振电路。
[0013]所述指示灯驱动电路包括电性连接的驱动芯片和继电器。
[0014]还包括若干负责显示断路器位置的LED灯珠。
[0015]所述LED灯珠设有三颗，分别为红绿双色LED灯珠。
[0016]本技术包括电源模块、RS232串口通信模块、以太网通信模块、MCU模块、FPGA报文模块和指示灯驱动模块；MCU负责从串口接收来自解析工具的指定配置信息，再由内部传输给FPGA，同时，FPGA获取外部光纤以太网信息，根据配置信息解析出GOOSE报文中，指定
所需的信息（如开关位置），最终输出到位置指示灯，或者开出继电器。本技术具有集成度高、性能优异、使用简便等特点。
附图说明
[0017]图1是本技术的硬件电路框图；
[0018]图2是本技术软件框图；
[0019]图3是GOOSE信息解析流程图。
具体实施方式
[0020]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0021]本技术如图1
‑
3所示；智能变电站即插式开关位置状态指示装置，如图1所示，包括电源电路、RS232串口通信电路、百兆光纤以太网通信电路、MCU电路、FPGA报文电路和指示灯驱动电路；
[0022]所述电源电路输入为DC220V电源，输出DC5V、DC3.3V、DC1.8V、DC1.2V，为RS232串口通信电路、以太网通信电路、MCU电路、FPGA报文电路和指示灯驱动电路提供电源；
[0023]所述RS232电路与所述MCU电路相连，为RS232电平和TTL电平做转换；
[0024]所述MCU电路包括MCU芯片电路及第一晶振电路，与所述RS232电路和FPGA报文电路相连；
[0025]所述百兆光纤以太网通信电路将外部光纤以太网LVPECL信号转换为MII信号，与所述FPGA报文电路相连；
[0026]所述FPGA报文电路别与所述MCU电路、以太网通信电路及指示灯驱动电路相连；
[0027]所述指示灯驱动电路与所述FPGA报文电路相连。
[0028]所述FPGA报文电路包括电性连接的FPGA芯片和第二晶振电路。
[0029]所述指示灯驱动电路包括电性连接的驱动芯片和继电器。
[0030]还包括若干负责显示断路器位置的LED灯珠。
[0031]所述LED灯珠设有三颗，分别为红绿双色LED灯珠。本案装置接入DC220V电源和GOOSE报文，通过3颗红绿双色LED灯珠显示开关位置，红色代表开关位置为合位，绿色代表开关位置为分位；
[0032]本案工作原理为：
[0033]本案装置采用现有技术中配套的PC端SCD文件解析软件，形成智能变电站即插式开关位置状态指示系统；PC端SCD文件解析软件，根据全站SCD文件，解析出GOOSE报文中代表开关位置的相关配置信息；并将配置信息通过PC机的RS232串口发送至开关位置状态指示装置（本案装置）；
[0034]如图2所示，开关位置状态指示装置的软件功能模块由MCU协议转换模块、FPGA报文解析模块组成；
[0035]MCU协议转换模块与PC端解析软件通过RS232接口通信，接收PC端软件解析出来的
配置信息，然后通过异步并行总线写到FPGA内部寄存器；FPGA报文解析模块通过异步并行总线接口接收所述MCU协议转换模块的配置信息，根据配置信息，从接收到的GOOSE报文中提取出三相或单相断路器的位置信息，并通过IO管脚输出至指示灯驱动模块，通过指示灯显示开关实时位置。
[0036]智能变电站中，二次设备（如测控装置）与一次智能设备（如智能终端）由于身处网络中，多设备相互之间存在较多的信息交互关系，这些交互关系在全站的SCD文件中体现。从过程层网络GOOSE报文中，获取指定断路器的智能终端信息，首先需要一个配置工具解析SCD文件，并剥离出此GOOSE关联信息。
[0037]本案GOOSE信息解析流程图实现原理，如图3所示，智能终端从GOOSE发送端口TX发送当前阶段符合IEC61850的GOOSE信息经过光纤链路传递给本装置，同时利用IEC61850中GOOSE报文帧格式解析原理将其GOOSE信息一一解析，并转换成1或0的数字信号，实现了光信号与数字信号的转换。GOOSE信息转化成为数字信号之后，会将数字信号传递给此信息对应的继电器，继电器通过接受到的数字信号（0或1）判断是否将其对应的信号灯点亮，此过程实现了数字信号与电信号的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.智能变电站即插式开关位置状态指示装置，其特征在于，包括电源电路、串口通信电路、以太网通信电路、MCU电路、FPGA报文电路和指示灯驱动电路；所述电源电路为串口通信电路、以太网通信电路、MCU电路、FPGA报文电路和指示灯驱动电路提供电源；RS232电路与所述MCU电路相连，为RS232电平和TTL电平做转换；所述MCU电路包括MCU芯片电路及第一晶振电路，与所述RS232电路和FPGA报文电路相连；所述以太网通信电路将外部光纤以太网LVPECL信号转换为MII信号，与所述FPGA报文电路相连；所述FPGA报文电路别与所述MCU电路、以太网通信电路及指示灯驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：李聪，刘升鹏，储海兵，韩玲霞，贾宁，丁子桓，
申请(专利权)人：江苏易立电气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：