[实用新型]具备IEC61850通信协议接口的发电机励磁系统

说明书

本实用新型涉及一种发电机励磁系统，具体地说是一种具备IEC61850通信协议接口的发电机励磁系统。

随着发电厂自动化程度的提高，要求发电机励磁系统与监控系统采用数字化通信的方式进行信息的交互，目前采用的通信协议主要有传统的串行通信，如MODBUS等和国外厂商的专用通信协议，如MB+，PROFIBUS等。这两种通信方式的缺点在于串行通信速度有限，而专用通信协议细节不公开无法实现互联互通。

另外，发电机励磁系统与发电厂监控系统进行的信息交换主要包括：模拟量输入，如机端电压、机端电流、励磁电流等，模拟量输出，如有功功率、无功功率、励磁电流、励磁电压等，开关量输入，如开机、停机、并网、增磁、减磁、分灭磁开关、合灭磁开关等以及开关量输出，如各类故障、运行状态等；该四类交换信息在实时性、可靠性方面有不同的要求，其中模拟量输入的信息是励磁系统控制所需要的反馈量，实时性要求很高，而且数据量很大，每一路信号均是三相采样，每一相都要求在一个工频周期，即20ms内完成32个点的采样和传输，并且要求有很高的实时性，即延时小于5ms；作为控制命令的开关量输入信号则对实时性、可靠性方面同样存在着很高的要求，如分灭磁开关命令要求动作延时时间在毫秒级，同时必须绝对的可靠，否则当命令被拒动后会带来严重的事故。现有技术中，为达到上述四类交换信息在实时性和可靠性方面的要求，发电机励磁系统与外部测量元件以及控制台之间均采用硬接线的方式进行连接，使得发电厂内接线繁多，干扰严重，而如果采用通信的方式则对网络通信提出了很高的要求。

本实用新型的目的是提供一种具备IEC61850通信协议接口的发电机励磁系统，其数据传输实时性和可靠性高，并且能大量减少对外接线。

本实用新型的目的是通过以下的技术措施来实现的：

一种具备IEC61850通信协议接口的发电机励磁系统，包括励磁调节器和用于控制所述励磁调节器的智能IO板，其特征在于所述的发电机励磁系统还包括基于IEC61850通信协议的IEC61850通信处理机；所述智能IO板包括IEC61850通信接口电路、微处理器、CAN总线通信电路和供电电源电路；所述IEC61850通信处理机通过IEC61850通信接口电路、所述励磁调节器通过CAN总线通信电路分别与微处理器的相应端口相连接，所述IEC61850通信处理机接收具有IEC61850通信协议接口的外部监控系统采集到的励磁数据，并将接收到的励磁数据进行信息分类后通过所述IEC61850通信接口电路输入到微处理器，所述微处理器依据输入的信号通过CAN总线通信电路控制所述励磁调节器工作。

作为本实用新型的一种改进，所述的智能IO板还包括串行通信接口电路；所述串行通信接口电路连接到微处理器的相应端口，所述串行通信接口电路接收具有串行通信接口的外部监控系统采集到的励磁数据，并将接收到的励磁数据输入到微处理器，所述微处理器依据输入的信号通过CAN总线通信电路控制所述励磁调节器工作。

作为本实用新型的一种改进，所述的智能IO板还包括串行通信接口电路；所述串行通信接口电路连接到微处理器的相应端口，所述串行通信接口电路接收具有串行通信接口的外部监控系统采集到的励磁数据，并将接收到的励磁数据输入到微处理器，所述微处理器依据输入的信号通过CAN总线通信电路控制所述励磁调节器工作。

作为本实用新型的一种实施方式，所述IEC61850通信处理机通过光纤接收具有IEC61850通信协议接口的外部监控系统采集到的励磁数据。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

首先，本实用新型中励磁调节器通过内部总线与智能IO板连为一体，智能IO板再通过两种方式与发电厂外部设备连接，一种是传统的串行总线方式、一种是通过IEC61850通信处理机实现IEC61850通信，本实用新型将国际上流行的通信协议首次应用于传统的发电机励磁系统中，通过IEC61850通信协议，传统的发电机励磁系统可以与监控系统实现高速数据传输，具有较高的实时性，而IEC61850通信处理机对不同种类的信息进行分类，可以将信息根据实时性的要求分类传输，分类后能够满足励磁系统对高实时性数据的要求，因此，本实用新型与采用IEC61850通信协议的发电厂监控系统进行信息交换，满足智能化电厂建设的需要，其次，目前市面上主流的具备通信接口的测量元件都采用IEC61850通信协议，本实用新型设计的励磁系统可以与之连接，再次，本实用新型将大量传统采用硬接线方式的连接改为通信方式连接，可大量减少励磁系统的对外接线；最后，本实用新型的通信介质采用光纤，具有很强的抗干扰性。