网络化备自投装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种网络化备自投装置，包括数字化变电站网络、连接在所述数字化变电站网络上的数据交换机、以及备自投装置，所述备自投装置包括输入端和输出端，所述输入端与数据交换机连接，输出端通过GOOSE与数据交换机连接，所述数据交换机还连接有用于根据所述备自投装置输出的GOOSE信息以控制开关跳合的执行单元。本实用新型专利技术能够对测控装置上传的判别信息进行识别，减少了现场调试的工作量，且通过双网卡保证了数据通信的可靠性和实时性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Networked automatic switching device

The utility model relates to a network automaticswitchoverdevice, including digital substation network connection, data exchange, in the digital substation network and automatic switching device, the automatic switching device includes an input end and output end, the input switch connects the output data through the GOOSE connection with the data exchange, data switch is connected with the execution unit according to the automaticswitchoverdevice output GOOSE information to jump control switch. The utility model can distinguish the identification information uploaded by the measuring and controlling device, reduce the workload of the field debugging, and ensure the reliability and the real-time performance of the data communication through the double network card.

【技术实现步骤摘要】
网络化备自投装置
本技术涉及一种网络化备自投装置，属于变电站、换流站、发电厂继电保护自动化领域。
技术介绍
当前在电力系统中，备自投功能大多采用专门的备自投装置完成。该类备自投具有较多的缺陷，在基于1EC61850标准的网络化备自投功能(李海星，王政涛等；电力系统保护与控制；第37卷第14期；82-85)—文中已有论述，同时该文给出了一种基于1EC61850标准的网络化备自投方法，并申请了专利号为200810167955.0 “基于数字传输网络的GOOSE方式网络化备自投方法”的技术专利。该方法相比传统备自投装置存在较多的优势，克服了传统备自投方案采集和控制电缆较多且无法直接应用到数字化变电站的缺点。然而，该方法由进线测控装置完成进线开关位置和有流无流判别、由母联测控装置完成母联开关位置采集及有压无压判别，将判别后的信息通过网络传输给主逻辑单元；实施过程中需要在现有数字化变电站中的测控装置，增加有压无压、有流无流和TV断线等判别，在相关的某个保护装置内集成该方法的备自投主逻辑处理单元。该方法采用的判别功能下放以及备自投主逻辑处理单元集成它处的方式，不仅需要更改测控装置功能、增加现场调试工作量、无法对测控装置上传的判别信号进行识别，而且非独立的主逻辑处理单元在可靠性及功能扩展上存在较多的隐患及不便；另外，未提及网络化备自投装置的测试问题。
技术实现思路
本技术目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种网络化备自投装置。实现本技术目的采用的技术方案是:一种网络化备自投装置，包括数字化变电站网络、连接在所述数字化变电站网络上的数据交换机、以及备自投装置其特征在于:所述备自投装置包括输入端和输出端，所述输入端与数据交换机连接，输出端通过GOOSE与数据交换机连接，所述数据交换机还连接有用于根据所述备自投装置输出的GOOSE信息以控制开关跳合的执行单元。进一步地，所述备自投装置包括DSP、两个网卡以及用于切换所述两个网卡工作状态的切换模块，所述切换模块与DSP连接。更进一步地，所述DSP包括一信息处理模块，所述信息处理模块包括:一监测装置，与处于工作状态的网卡连接；一判断装置，与所述监测装置连接；以及一控制装置，与所述判断装置连接，所述监测装置用于监测失流、失压和开关量变化状态，判断装置所述根据失流、失压和开关量变化状态判断节点是否存在异常，所述控制装置根据节点异常情况输出信号控制所述执行单元。在上述技术方案中，所述数字化变电站网络连接有进线测控装置、分段测控装置上传的分段开关位置以及母线测控装置。【附图说明】图1为本技术网络化备自投装置的网络连接结构示意图。图2为图1中备自投装置的结构框图。图3为本技术网络化备自投装置的测试结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的说明。如图1所示，网络化备自投装置包括数字化变电站网络(图中未视出)、连接在数字化变电站网络上的数据交换机以及备自投装置，其中，备自投装置包括输入端和输出端，所述输入端与数据交换机连接，输出端通过GOOSE (Generic Object Oriented SubstationEvent，是IEC61850标准中用于满足变电站自动化系统快速报文需求的机制)与数据交换机连接，数据交换机还连接有用于根据所述备自投装置输出的GOOSE信息以控制开关跳合的执行单元。数字化变电站网络连接有进线测控装置、分段测控装置上传的分段开关位置以及母线测控装置。所述备自投装置包括DSP、两个网卡以及用于切换所述两个网卡工作状态的切换模块，所述切换模块与DSP连接，两个网卡只用一个IP地址。其中，DSP包括信息处理模块，所述信息处理模块包括:监测装置、判断装置、控制装置，监测装置与两个网卡中处于工作状态的网卡连接，判断装置与监测装置连接，控制装置与判断装置连接。监测装置通过网卡获取节点电流、电压的数据，并监测失流、失压和开关量变化状态，判断装置所述根据失流、失压和开关量变化状态判断节点是否存在异常，所述控制装置根据节点异常情况输出信号控制所述执行单元。不论变电站拓扑结构的复杂程度，由备自投装置通过数据交换机在数字化变电站网络上获取进线测控装置上传的开关位置和电流信息，分段测控装置上传的分段开关位置，以及母线测控装置上传的母线电压信息，此类信息，是数字化变电站要求各测控装置按一定周期上传的特征量，无需改动原有测控装置，备自投装置在对获取的信息进行综合判断，并将逻辑输出结果以GOOSE方式通过数据交换机传输给分散执行单元，完成开关的跳口 ο由于本专利技术基于信息冗余的网络化备自投系统采用获取信息的被动方式，获取的信息是未经过处理的原始信息，信息量大，对信息处理速度以及可靠性有着严格的要求，必须采用独立的装置形式，完成信息识别判断、逻辑分析功能。例如，在基于IEC61850标准的数字化变电站自动化系统中，由于采集及控制信息都通过以太网交换，以太网通信的可靠性及实时性尤为重要，它决定着这种自动化系统模式的可用性。为了提高通信的可靠性及实时性，备自投装置的以太网网络需考虑冗余设计。因此，本专利技术采用双以太网网卡同一IP网段地址的冗余设计方式，从数据交换机获取信息采用双网卡，输出信息亦采用双网卡；双冗余网络虽有2个网卡、2条通道，但对于应用系统来说，仍呈现单网卡的特征。也就是说，每个备自投装置的两块网卡只有使用一个IP地址，对于外部设备同该备自投装置已经建立起来的TCP/IP连接，切换网络适配器时仍能保证本专利技术网络化备自投装置正常工作。为了实现双网卡冗余设计，本专利技术采用了故障诊断、热切换技术，即对容易出错的硬件设备进行冗余备份，当其中一个设备由于某种原因不能正常工作时，另一个设备马上就可以代替这个设备完成相同的功能。如图2所示，本实施例中第一备自投装置内设有网卡I和网卡II，网卡I和网卡II之间设有切换模块；第二备自投装置内设有网卡III和网卡IV，网卡III和网卡IV之间设有切换模块，由DSP监测一个备自投装置内两个网卡的工作状态，自动控制切换模块切换至功能完好的网卡上。本专利技术对网络化备自投装置的信息处理方法具体包括以下步骤:通过典型变电站拓扑结构数据库，调用与正在调试变电站相一致的变电站拓扑结构图，构建信息平台(信息处理模块)。备自投装置从数据交换机获取实际信息放置在信息处理模块中变电站拓扑结构图对应的节点上，实时更新，并通过显示界面显示拓扑结构图及节点信息；监测装置实时监测变电站拓扑结构图中各节点是否存在失流、失压和开关量变化的异常状态，如发现存在异常状态的节点，判断装置依据当前变电站拓扑结构图运行状态，找出与该异常状态节点有电气联系的节点，对比该异常节点及与其有电气联系的节点电流、电压情况，分析异常状态的真实性，并给出判断结果，由DSP对判断结果进行逻辑分析。在构建通用信息平台的同时，备自投装置自动将信息处理模块内变电站拓扑结构图映射至备自投装置中的逻辑分析模块，逻辑分析模块根据判断模块判定的各节点开关量变化，改变逻辑分析策略，并结合信息平台输出的判断结果，进行逻辑分析，给出逻辑分析结果。本专利技术网络化备自投装置的测试方法具体步骤如下:通过典型变电站拓扑结构数据库，调用与正在调试变电站相一致的变电站拓扑结构图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种网络化备自投装置，包括数字化变电站网络、连接在所述数字化变电站网络上的数据交换机、以及备自投装置，其特征在于：所述备自投装置包括输入端和输出端，所述输入端与数据交换机连接，输出端通过GOOSE与数据交换机连接，所述数据交换机还连接有用于根据所述备自投装置输出的GOOSE信息控制开关跳合的执行单元。

【技术特征摘要】
1.一种网络化备自投装置，包括数字化变电站网络、连接在所述数字化变电站网络上的数据交换机、以及备自投装置，其特征在于:所述备自投装置包括输入端和输出端，所述输入端与数据交换机连接，输出端通过GOOSE与数据交换机连接，所述数据交换机还连接有用于根据所述备自投装置输出的GOOSE信息控制开关跳合的执行单元。2.根据权利要求1所述网络化备自投装置，其特征在于:所述备自投装置包括DSP、两个网卡以及用于切换所述两个网卡工作状态的切换模块，所述切换模块与DSP连接。3.根据权利要求2所述网络化备自投装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：许玉斌，申文栋，崔高智，晋晚贵，李飞，李斌，吴均匀，郑重，廖源，王圆圆，秦金垒，
申请(专利权)人：国家电网公司，山西省电力公司晋城供电分公司，国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：