基于EPA扁平化网络架构的高可靠变电站自动化系统及控制方法

摘要

本发明公开种基于EPA扁平化网络架构的高可靠变电站自动化系统及控制方法。系统由变电站&间隔层、过程层组成；借助支持不同主流通信物理/数据链路层协议的EPA，不同通信标准的多功能智能电子装置（MIED）均可直接连到EPA、进行网络数据传输；EPA网络采用冗余设计和不同重发策略，提升了变电站自动化系统的可靠性和可维护性。MIED采用DSP+ARM+CPLD硬逻辑门控制和多机协同架构，具有并行高效、可靠稳定的优点；针对变电站现场信号中叠加強电磁/浪涌干扰的情况，采用小波变换算法进行多层小波变换，得到去除干扰的变电站现场信号真实值；MIED的高可靠开关量输出电路和PCB器件双插座电路，使强、弱电回路隔离，有助于变电站自动化系统的高可靠性。

主权项

一种基于EPA扁平化网络架构的高可靠变电站自动化系统，其特征在于变电站自动化系统采用变电站&间隔层、过程层组成的两层系统架构；调度中心、监控工作站、后台系统组成变电站&间隔层，MIED、配置EPA口的IED和未配置EPA口的IED组成过程层组成，两层之间采用双EPA网络连接，两个EPA网络互为冗余；MIED直接接入EPA网络，配置EPA口的IED与MIED相连，未配置EPA口的IED通过CAN或RS458总线连接MIED；MIED采用DSP+ARM+CPLD硬逻辑门控制和多机协同架构，配备高可靠开关量输出电路和PCB器件双插座电路；其中DSP型号为：TMS320，ARM型号为：LPC2138，CPLD型号为：XC9572；DSP和ARM通过串口连接，CPLD和DSP通过11个IO口进行数据交换；CPLD XC9572的引脚16与非门U1的输入端1相连，非门U1的输出端2与与非门U2的输入端1相连，与非门U2的输入端2与CPLDXC9572的引脚17相连，与非门U2的输出端3与光电耦合器U3的引脚2相连，光电耦合器U3的引脚1与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端与VCC相连，光电耦合器U4的引脚4与+12V电源相连，光电耦合器U4的引脚3与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与电阻R3的一端三极管Q1的引脚1相连，电阻R3的另一端与三极管Q1的引脚2并联后接地，三极管Q1的引脚3与继电器K1的引脚1和二极管D1的引脚1相连，二极管D1的引脚2与继电器K1的引脚2并联后接+12V，继电器K1的引脚3与电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端与光电耦合器U4的引脚4相连，光电耦合器U4的引脚3接地，光电耦合器U4的引脚1与VCC相连，光电耦合器的引脚2与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端与CPLD的引脚18相连。