智能變電站在線信息分析裝置的研制.pdf

1、自2010年9月我國首座智能變電站投運(yùn)以來，經(jīng)過研究、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行部門持續(xù)不斷的努力，智能變電站實(shí)用化技術(shù)已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步，目前我國已經(jīng)進(jìn)入智能變電站推廣建設(shè)的高峰期。
　　智能變電站和傳統(tǒng)變電站的顯著區(qū)別之一是信息傳輸數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化。數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化信息傳輸使相關(guān)人員能夠獲得更多電網(wǎng)和變電站二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的信息，為實(shí)現(xiàn)變電站“智能化”提供了基礎(chǔ)條件。但是由智能變電站信息傳輸和表達(dá)數(shù)字化所帶來的認(rèn)知困難等狀況目前仍然限制智

2、能變電站調(diào)試驗(yàn)收及運(yùn)行維護(hù)等工作中實(shí)用技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用成果提升。《智能變電站輔助系統(tǒng)》課題旨在研究設(shè)計(jì)一套基于智能變電站描述文件和實(shí)時網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的智能變電站輔助系統(tǒng)，該系統(tǒng)由軟件平臺和硬件裝置組成，能夠?yàn)橹悄茏冸娬掘?yàn)收、運(yùn)維和檢修等工作提供充分的技術(shù)支持。本文主要介紹輔助系統(tǒng)的硬件平臺即智能變電站在線信息分析裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
　　論文結(jié)合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)和智能變電站網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，設(shè)計(jì)并研發(fā)了一套能在智能變電站現(xiàn)場使用的在線信息分

3、析裝置，裝置由公共系統(tǒng)服務(wù)平臺和網(wǎng)絡(luò)報(bào)文處理平臺組成，網(wǎng)絡(luò)報(bào)文處理平臺是基于 FPGA的高速數(shù)字邏輯系統(tǒng)，公共系統(tǒng)服務(wù)平臺則使用工業(yè)計(jì)算機(jī)搭建。
　　在敘述網(wǎng)絡(luò)報(bào)文處理平臺設(shè)計(jì)的章節(jié)中，本文按系統(tǒng)設(shè)計(jì)和功能設(shè)計(jì)兩部分對論文工作進(jìn)行組織。論文系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分重點(diǎn)介紹了網(wǎng)絡(luò)報(bào)文處理平臺系統(tǒng)架構(gòu)并根據(jù)功能需求從電路板結(jié)構(gòu)、核心控制器選型及輔助電路設(shè)計(jì)、電源網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)等三個方面對平臺的系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行了介紹，為了考察核心控制器輔助電路的必要性和

4、電源網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的正確性，論文使用仿真軟件對輔助電路和關(guān)鍵電源網(wǎng)絡(luò)分別進(jìn)行了仿真分析。論文功能設(shè)計(jì)部分劃分為數(shù)據(jù)接收模塊、數(shù)據(jù)緩存模塊和數(shù)據(jù)傳輸鏈路三個部分：數(shù)據(jù)接收模塊由光纖收發(fā)模塊、物理層器件和 FPGA共同完成變電站在線信息傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)換、報(bào)文解碼和數(shù)據(jù)重組功能；數(shù)據(jù)緩存模塊在 FPGA控制下對解析后的報(bào)文數(shù)據(jù)包進(jìn)行二次過濾并按照功能要求使用 DDR2 SDRAM對部分網(wǎng)絡(luò)報(bào)文進(jìn)行緩存處理；數(shù)據(jù)傳輸鏈路采用PCI-Express串行總線