便攜式智能變電站GOOSE整體測試裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及一種便攜式智能變電站GOOSE整體測試裝置，其特點是：由相互連接的處理單元和通信單元組成，其中處理單元包括CPU，該CPU分別與存儲器、輸入器和顯示器連接，而通信單元包括微處理器，該微處理器分別與以太網芯片、GPS時鐘接口和內存連接。本實用新型專利技術的測試裝置充分利用SCD文件中關于GOOSE報文的通信關鍵字、訂閱關系和輸入輸出關系，構建整個智能變電站的數字二次回路，并使用圖形化的方式進行操作，而且可同時輸出多路GOOSE報文。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及利用變電站配置描述文件(以下簡稱SCD文件)進行智能變電站面向通用對象的變電站事件(以下簡稱G00SE)整體測試的裝置，尤其是一種便攜式智能變電站GOOSE整體測試裝置。
技術介紹
隨著IEC61850標準的頒布以及相關工程的推廣應用，采用GOOSE機制的跳閘及聯閉鎖解決方案已逐步在智能變電站中廣泛應用，甚至部分模擬信息也通過GOOSE進行傳送。通過以太網傳輸的GOOSE軟報文取代了傳統二次回路使用的大量電纜，為工程設計、實施帶來極大便利。但在實際工程應用中，由于傳統二次回路是直接電纜連接，直觀明了，而GOOSE通信機制要求信息的產生者和信息的使用者必須通過訂閱來構建數字二次回路。同時，GOOSE測試不單是信號量的測試，同時還有訂閱關系，是一個多智能電子設備(以下簡稱IED設備)協同配合的測試。目前絕大部分的現場測試設備對GOOSE的支持非常有限，而復雜的聯閉鎖邏輯一般都是多IED設備協同配合才能完成，配置過程復雜而且工作量大，需要多臺測試儀器共同完成。一旦訂閱關系或邏輯關系有變動，又要重新做一遍試驗，增加的額外工作量可想而知。另一方面，一個智能變電站內有諸多邏輯關系需要測試，還有一些信號量需要逐個對點，工程工作量很大。現在智能變電站的調試和檢修人員急需一種適用于智能變電站內GOOSE整體測試的便攜式儀器，以提高工作效率和降低測試過程的繁瑣度。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種便攜式智能變電站GOOSE整體測試裝置，能夠減小體積、降低重量從而方便調試檢修人員使用，同時因為具有高度精確的發送和接收控制也可以滿足對時間精度要求比較高的測試。一種便攜式智能變電站GOOSE整體測試裝置，其特別之處在于:由相互連接的處理單元和通信單元組成，其中處理單元包括CPU，該CPU分別與存儲器、輸入器和顯示器連接，而通信單元包括微處理器，該微處理器分別與以太網芯片、GPS時鐘接口和內存連接。其中CPU的處理系統包括:S⑶處理模塊，從而用于解析S⑶文件并從中提取GOOSE報文關鍵字、GOOSE的訂閱關系和GOOSE信號量的輸入輸出關系；數字二次回路處理模塊，從而用于圖形化顯示數字二次回路并在圖中進行GOOSE信號量的分合操作；測試管理模塊，從而用于管理和維護GOOSE的測試過程；調度管理模塊，從而用于GOOSE測試過程的控制以及CPU與微處理器之間的數據調度。其中處理單元中的CPU采用嵌入式處理器，存儲器采用硬盤、SSD盤或FLASH盤，輸入器采用鍵盤、鼠標或觸摸屏幕，顯示器采用CRT顯示器或液晶顯示器。其中通信單元中的微處理器采用FPGA，以太網芯片采用千兆以太網芯片，GPS時鐘接口采用IRIG-B編碼輸出接口，內存采用DDR內存。其中處理單元的CPU通過PCIe總線與通信單元的微處理器連接，從而雙向通信。本技術的測試裝置充分利用S⑶文件中關于GOOSE報文的通信關鍵字、訂閱關系和輸入輸出關系，構建整個智能變電站的數字二次回路，并使用圖形化的方式進行操作，而且可同時輸出多路GOOSE報文。以此測試裝置為載體進行智能變電站GOOSE整體測試，其有益效果是:1、手持式。方便調試檢修人員攜帶和測試。2、操作簡單。本技術的產品無需進行復雜的通信配置，只需SCD文件導入即可，操作人員只需控制狀態量的開合即可完成測試。3、效率高。測試過程可保存和導入，可批量完成GOOSE對點等重復性高的測試。附圖說明附圖1為本技術的邏輯原理框圖；附圖2為本技術中處理系統的邏輯原理框圖；附圖3為本技術中CPU的軟件工作流程圖；附圖4為本技術中CPU的軟件工作流程圖；附圖5為本技術中FPGA內部工作流程圖；附圖6為本技術中FPGA內部工作流程圖；附圖7為本技術中FPGA內部工作流程圖。具體實施方式如圖1所示，本技術是一種便攜式智能變電站GOOSE整體測試裝置，由相互連接的處理單元和通信單元組成，其中處理單元包括CPU，該CPU分別與存儲器、輸入器、顯示器和處理系統連接，而通信單元包括微處理器，該微處理器分別與以太網芯片、GPS時鐘接口和內存連接。如圖2所示，處理單元中的處理系統(軟件部分)包括:S⑶處理模塊，從而用于解析SCD文件并從中提取GOOSE報文關鍵字、GOOSE的訂閱關系和GOOSE信號量的輸入輸出關系；數字二次回路處理模塊，從而用于圖形化顯示數字二次回路并在圖中進行GOOSE信號量的分合操作；測試管理模塊，從而用于管理和維護GOOSE的測試過程；調度管理模塊，從而用于GOOSE測試過程的控制以及CPU與微處理器之間的數據調度。其中處理單元的CPU采用嵌入式處理器，存儲器采用硬盤、SSD盤或FLASH盤，輸入器采用鍵盤、鼠標或觸摸屏幕，顯示器采用CRT顯示器或液晶顯示器。通信單元的微處理器采用FPGA，以太網芯片采用千兆以太網芯片，GPS時鐘接口采用IRIG-B編碼輸出接口，內存采用DDR內存。并且處理單元的CPU通過PCIe總線與通信單元的微處理器連接，從而雙向通信。本技術的工作原理是:1、根據S⑶文件內GOOSE的通信關鍵字、訂閱關系和信號量的輸入輸出關系導出智能變電站的數字二次回路，并以圖形化的方式顯示和控制。2、根據測試對象來編輯GOOSE的測試過程，包括測試對象所需信號量的開合值、各信號量的開合的先后順序，信號量發出后被測設備的反饋信號等。3、根據編輯完成的GOOSE測試過程，控制FPGA進行GOOSE報文的發送和接收，并將接收到的信息與GOOSE測試過程中的反饋信號進行比對，最終完成GOOSE測試。實施例1:本實施例的手持式智能變電站GOOSE整體測試裝置如圖1和圖2所示，包括安裝在手持機箱內的處理單元和通信單元。通信單元含有FPGA、分別與FPGA連接的千兆以太網(PHY)芯片，以及GPS時鐘接口 IRIG-B，DDR內存。處理單元則含有CPU、處理系統、分別與CPU連接的存儲器、輸入器和顯示器；其中FPGA采用Xilinx系列處理器(型號Virtex6)，CPU采用嵌入式處理器(型號IntelATOM)，存儲器采用硬盤、SSD盤或FLASH盤等，輸入器采用鍵盤、鼠標或觸摸屏等，顯示器采用通用CRT顯示器或液晶顯示器。另外FPGA通過PCIe總線連接CPU。如圖2所示，處理系統含有:S⑶處理模塊、數字二次回路處理模塊、測試管理模塊和調度管理模塊。其中SCD處理模塊用于解析SCD文件并從中提取GOOSE報文關鍵字、GOOSE的訂閱關系和GOOSE信號量的輸入輸出關系，數字二次回路處理模塊用于圖形化顯示數字二次回路并在圖中進行GOOSE信號量的分合操作，測試管理模塊用于管理和維護GOOSE的測試過程，調度管理模塊用于GOOSE測試過程的控制以及CPU與FPGA之間的數據調度。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種便攜式智能變電站GOOSE整體測試裝置，其特征在于：由相互連接的處理單元和通信單元組成，其中處理單元包括CPU，該CPU分別與存儲器、輸入器和顯示器連接，而通信單元包括微處理器，該微處理器分別與以太網芯片、GPS時鐘接口和內存連接。

【技術特征摘要】
1.一種便攜式智能變電站GOOSE整體測試裝置，其特征在于:由相互連接的處理單元和通信單元組成，其中處理單元包括CPU，該CPU分別與存儲器、輸入器和顯示器連接，而通信單元包括微處理器，該微處理器分別與以太網芯片、GPS時鐘接口和內存連接。2.如權利要求1所述的便攜式智能變電站GOOSE整體測試裝置，其特征在于:其中處理單元中的CPU采用嵌入式處理器，存儲器采用硬盤、SSD盤或FLASH盤，輸入器采用鍵盤...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃鳴宇，劉海濤，栗磊，尹亮，梁亞波，徐麗娟，
申請(專利權)人：寧夏電力公司電力科學研究院，國家電網公司，
類型：實用新型
國別省市：