[实用新型]一种变压器智能组件主智能电子设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变压器智能组件主智能电子设备，属变电站自动化领域。 

背景技术

一次设备智能化是智能变电站建设的重要方面，目前采用一次设备+传感器+智能组件的方式实现一次设备智能化，这种方式是最终实现智能一次设备的过度方式，智能组件的定义如下：由若干智能电子装置集合组成，承担宿主设备的测量、控制和监测等基本功能：在满足相关标准要求时，智能组件还可承担相关计量、保护等功能，可包括测量、控制、状态监测、计量、保护等全部或部分装置。

目前智能组件在智能变电站中分为两层设备：过程层设备和间隔层设备。过程层设备包括了智能操作箱、合并单元，各在线监测子IED（IED即智能电子设备）等，间隔层设备包括了保护装置、计量装置和智能组件主IED。智能组件主IED可包含测量、控制、监测、保护和计量功能的部分或全部。

智能组件是在不断发展和完善的，其发展方向是功能的高度集成以及与一次设备结构上的一体化设计。传统二次范畴的控制、测量功能在当前的技术条件下已能够集成到单个装置中。状态监测属传统一次领域，专业技术门槛增加了现阶段一、二次设备融合的难度，状态监测与传统意义的保护、控制、测量功能集成度不高，未能有机融合形成更高程度的智能应用。目前变压器智能化实现方案中还有智能组件各种功能装置堆砌的痕迹，传统的SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition系统，即数据采集与监视控制系统)信息和在线监测信息还存在重复采集的情况，集成度不高, 智能组件中缺少对监测信息的分析，或是分析大多基于单项检测项目的分析，缺少对变压器多项检测结果和运行数据的综合分析。目前用于综合分析的智能组件主IED大多采用工控机方式，抗干扰能力有待进一步提升，不利于智能组件主IED的就地安装。

变压器智能化需要实现一些高级应用，如冷却系统智能控制、状态诊断等，实现这些功能就要求智能组件主IED采集包括主变各侧的电压、电流、功率等稳态数据在内的变压器相关信息。在目前的大多数智能组件生产厂家一般采用专门的测量IED采集三侧的稳态数据，或是采用传统的模拟量采集，或是采用数字量采集（IEC61850-9-2）方式，文献一《电力变压器综合智能组件》（中国专利申请号201010543538.9）就是采用了数字量采集方式，然后将采集的稳态数据信息送给智能组件主IED实现高级应用功能。然而，变压器三侧的稳态数据在各侧的断路器智能组件中也有采集，断路器智能组件将信息采集后通过站控层MMS网络送给后台系统,智能组件主IED可考虑从站控层MMS网络获取主变三侧的稳态数据。 

发明内容

本实用新型的目的是：

1、研制出一种嵌入式变压器智能组件主IED，取代传统使用工控机作为变压器智能组件主IED,提高智能组件的抗干扰能力，完成变压器智能组件间隔层测量、控制、状态监测和就地综合分析功能的融合设计；

2、提出一种从站控层MMS网络获取主变三侧的稳态数据的方法，即将IEC61850客户端技术应用在智能组件主IED中，省去了专门测量三侧稳态数据的装置或模件，避免信息的重复采集；

3、智能组件主IED具备与变压器智能终端、在线监测各子IED以及变电站站控层网络在IEC61850体系下的信息交互能力和通信接口。

为了实现上述目的，本实用新型采取以下的技术方案来实现：

一种变压器智能组件主智能电子设备（IED），智能组件主IED包括电源模件、数字测控模件、信息综合应用模件与人机接口模件。

所述数字测控模件完成变压器本体数字化测量、智能控制、IEC61850通信和对时功能；包括MPC8313模块和FPGA模块，所述MPC8313模块、FPGA模块通过数据线和信号线相连。FPGA模块用于B码的解码和双口RAM功能，包含1光纤B码输入接口；MPC8313模块完成变压器本体测量、冷却系统智能控制、有载分接开关数字化控制、IEC61850通信和1588对时功能，对外设计有2个光纤网口、2个电口和一个RS485接口，光纤网口用于与过程层的通信，电口用于与站控层的通信。

所述信息综合应用模件包含PC/104模块，采用PC/104高性能网络通信嵌入式处理器，采用与X86兼容的64位第六代处理器，主频达到300M HZ，在板内存支持128M 3.3V SDRAM，同时支持IDE接口和USB接口。可用于完成建立IEC61850客户端，收集变压器三侧的稳态数据和采集各在线监测子就地单元的监测数据，同时就地完成故障诊断、智能评估等高级应用功能。