CN104410154A - 一种配电终端的通信系统 - Google Patents

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曹建平
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Abstract

本发明涉及嵌入式系统技术领域，本发明提供一种配电终端的通信系统，包括配电主站、第一通信网络以及第二通信网络，通信系统还至少包括第一配电终端和第二配电终端，配电主站通过第一通信网络分别向第一配电终端的第一主控制器和第二配电终端的第二主控制器发送控制信息，第一配电终端与第二配电终端通过第二通信网络连接，第一配电终端内的从控制器与第二配电终端内的从控制器之间通过第二通信网络进行消息信息传输，通过新的通信架构使不同配电终端的从控制器之间通过网络直接通信，即只需要一个通信过程即可实现面保护功能，同时与传统的通信架构相比少了两个通信过程，使得保护信息传递消耗更少的时间。

Description

一种配电终端的通信系统
技术领域
本发明涉及电力自动化技术领域，尤其涉及一种配电终端的通信系统。
背景技术
现有配网自动化系统利用DTU(Data Transfer Unit数据传输单元)实现对开闭所和环网柜的监控，在开闭所和环网柜中有大量的开关，DTU就是用来实现对配电开关的实时数据进行采集和控制，并与远方主站进行通讯的装置。图1示出了一种现有的配电终端即DTU装置的通信架构，该通信架构包括配电主站和配电终端，配电主站通过网络A向配电主站传送信息，配电终端装置包括主控制器和与之相连接的若干个从控制器，完成SCADA功能，即传统的“三遥”(遥测、遥信、遥控)功能、故障检测功能、智能充电功能、故障录波和故障报告功能、通信功能等。当采用上述配电终端的通信架构实现面保护时，配电终端需要执行以下步骤，如图2所示，配电终端1的从控制器n传递保护信息给配电终端1的主控制器，配电终端1的主控制器传递保护信息给配电终端2的主控制器，配电终端2的主控制器传递保护信息给配电终端2的从控制器n，通过以上步骤实现面保护，但是由于传递保护信息的流程比较多，从而需要更多的时间去传递保护信息，综上所述，现有技术中存在由于传递保护信息的流程比较多导致消耗时间多的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种配电终端的通信系统，旨在解决针对现有技术中存在由于传递保护信息的流程比较多导致消耗时间多的问题。
本发明是这样实现的，一种配电终端的通信系统，所述通信系统包括配电主站、第一通信网络以及第二通信网络，所述通信系统还至少包括第一配电终端和第二配电终端，所述第一配电终端包括第一主控制器和与所述第一主控制器连接的多个从控制器，所述第二配电终端包括第二主控制器和与所述第二主控制器连接的多个从控制器；
所述配电主站通过所述第一通信网络分别向所述第一配电终端的第一主控制器和所述第二配电终端的第二主控制器发送控制信息，所述第一配电终端的第一主控制器将所述控制信息发送给与之连接的多个从控制器，所述第二配电终端的第二主控制器将所述控制信息发送给与之连接的多个从控制器；
所述第一配电终端与所述第二配电终端通过所述第二通信网络连接，所述第一配电终端内的从控制器与所述第二配电终端内的从控制器之间通过所述第二通信网络进行消息信息传输。
所述通信系统还至少包括第三配电终端，所述第三配电终端通过所述第一通信网络与所述配电主站连接，所述第三配电终端包括第三主控制器和与所述第三主控制器连接的多个从控制器，所述第三配电终端通过所述第二通信网络与所述第一配电终端和所述第二配电终端连接，所述第三配电终端的从控制器通过所述第二通信网络分别与所述第一配电终端内的从控制器和所述第二配电终端内的从控制器传输消息信息。
所述控制信息包括遥测控制命令、遥信控制命令以及遥控控制命令。
所述第一通信网络为串行链路、以太无源光网络或者光纤以太网。
所述第二通信网络为工业以太网或者光纤以太网。
所述配电主站与所述第一配电终端之间以及所述配电主站和所述第二配电终端之间根据IEC60870-5-104协议进行通信。
所述第一配电终端还包括第三通信网络，所述第一主控制器通过所述第三通信网络将所述控制信息发送给所述第一配电终端内的多个从控制器，所述第三通信网络为RS485、CAN总线或者工业以太网；
所述第二配电终端还包括第四通信网络，所述第二主控制器通过所述第四通信网络将所述控制信息发送给所述第二配电终端内的多个从控制器，所述第四通信网络为RS485、CAN总线或者工业以太网。
所述第一配电终端内的从控制器与所述第二配电终端内的从控制器之间传输的消息信息为包括过负荷、过电流、过电压、单相接地或短路故障的保护信息。
本发明提供一种配电终端的通信系统，通过新的通信架构使不同配电终端的从控制器之间通过网络直接通信，即只需要一个通信过程即可实现面保护功能，同时与传统的通信架构相比少了两个通信过程，使得保护信息传递消耗更少的时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中的一种配电终端的通信系统的结构示意图；
图2是现有技术中的不同配电终端之间传递信息的示意图；
图3是本发明实施例提供的一种配电终端的通信系统的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种配电终端的通信系统的不同配电终端之间传递信息的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了说明本发明的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
本发明一种实施例提供一种配电终端的通信系统，如图3所示，该通信系统包括配电主站30、第一通信网络40以及第二通信网络50，该通信系统还至少包括第一配电终端10和第二配电终端20，第一配电终端10包括第一主控制器111和与第一主控制器111连接的多个从控制器，第二配电终端20包括第二主控制器211和与第二主控制器211连接的多个从控制器。配电主站30通过第一通信网络40分别向第一配电终端10的第一主控制器111和第二配电终端20的第二主控制器211发送控制信息，第一配电终端10的第一主控制器111将控制信息发送给与之连接的多个从控制器，第二配电终端20的第二主控制器211将控制信息发送给与之连接的多个从控制器。
第一配电终端10与第二配电终端20通过第二通信网络50连接，第一配电终端10内的从控制器与第二配电终端20内的从控制器之间通过第二通信网络50进行消息信息传输。
具体的，设置于第一配电终端10和第二配电终端20之间的第一通信网络40,可以采用串行链路、EPON(以太无源光网络)、光纤以太网等，主要用来在配电终端和配电主站30之间传送控制信息，控制信息具体为“三遥”等控制命令，“三遥”即遥测控制命令、遥信控制命令以及遥控控制命令。
具体的，配电主站30与第一配电终端10之间以及配电主站30和第二配电终端20之间可以使用IEC60870-5-104协议进行通信。
进一步的，第一配电终端10还包括第三通信网络110，第一主控制器111通过第三通信网络110将控制信息发送给第一配电终端10内的多个从控制器，第三通信网络110为RS485、CAN总线或者工业以太网；第二配电终端20还包括第四通信网络210，第二主控制器211通过第四通信网络210将控制信息发送给第二配电终端20内的多个从控制器，第四通信网络210为RS485、CAN总线或者工业以太网。第三通信网络110和第四通信网络210主要用于在主控制器和从控制器之间传送“三遥”(遥测控制命令、遥信控制命令以及遥控控制命令)等控制信息。以采用工业以太网为例，可以很容易的增加与之连接的从控制器的数量，第一配电终端10的第一主控制器111与第一配电终端10的从控制器之间以及第二配电终端20的第二主控制器211与第二配电终端20的从控制器之间可以使用自定义协议进行通信。
具体的，设置在第一配电终端10的第一从控制器101、第二从控制器102直至第N控制器10n与第二配电终端20的第一从控制器201、第二从控制器202直至第N控制器20n之间的第二通信网络50，采用工业以太网、光纤以太网等，主要用来在从控制器之间快速可靠的传输消息信息，该消息信息具体为保护信息，从而实现面保护功能。如图4所示，第一配电终端10的某一个从控制器n直接传递保护信息给第二配电终端20的某一个从控制器n。其中，保护信息为过负荷、过电流、过电压、单相接地或短路故障的相关信息。通过采用独立的网络例如工业以太网并结合IEC61850的GOOSE报文使得保护信息可以快速可靠的在从控制器之间进行传输，以实现面保护功能。即按照IEC61850的标准，将配电终端用到的信息交换服务映射到具体的通信方式，例如，映射到制造业报文规范MMS(Manufacturing Message Specification)或者IEC60870-5-101/104上实现，通过GOOSE报文，参照IEC61850-8-1直接映射到以太网数据链路层进行映射，以实现在不同配电终端之间对保护信息的传输。
本发明另一种实施例通信系统还至少包括第三配电终端(未画出)，第三配电终端通过第一通信网络40与配电主站30连接，第三配电终端包括第三主控制器和与第三主控制器连接的多个从控制器，第三配电终端通过第二通信网络50与第一配电终端10和第二配电终端20连接，第三配电终端的从控制器通过第二通信网络50分别与第一配电终端10内的从控制器和第二配电终端20内的从控制器传输消息信息。
第三配电终端的从控制器与第一配电终端10从控制器101、第二配电终端20的从控制器之间通过第二通信网络50传输消息信息，该消息信息具体为保护信息，从而实现面保护功能。
相对于点保护功能，面保护功能是指不同地点的模拟量在当地检测完成，只是将检测结果的数据信息、保护判别结果的状态信息、开关状态信息等通过网络由不同保护进行共享，以达到不同地点保护之间协调和配合，因此，完成面保护功能消耗的时间越短越好。
本发明通过新的通信架构，使不同的配电终端的从控制器之间通过网络直接通信，即只需要一个通信过程实现面保护功能，比传统的通信架构少了两个通信过程，使得保护信息传递需要更少的时间，并结合使用IEC61850与现有的IEC60870-5-104、IEC60870-5-101规约，使得配电终端不但可以实现传统的“三遥”等功能还能消耗更少的通信时间实现面保护功能。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种配电终端的通信系统，其特征在于，所述通信系统包括配电主站、第一通信网络以及第二通信网络，所述通信系统还至少包括第一配电终端和第二配电终端，所述第一配电终端包括第一主控制器和与所述第一主控制器连接的多个从控制器，所述第二配电终端包括第二主控制器和与所述第二主控制器连接的多个从控制器；
所述配电主站通过所述第一通信网络分别向所述第一配电终端的第一主控制器和所述第二配电终端的第二主控制器发送控制信息，所述第一配电终端的第一主控制器将所述控制信息发送给与之连接的多个从控制器，所述第二配电终端的第二主控制器将所述控制信息发送给与之连接的多个从控制器；
所述第一配电终端与所述第二配电终端通过所述第二通信网络连接，所述第一配电终端内的从控制器与所述第二配电终端内的从控制器之间通过所述第二通信网络进行消息信息传输。
2.如权利要求1所述的配电终端的通信系统，其特征在于，所述通信系统还至少包括第三配电终端，所述第三配电终端通过所述第一通信网络与所述配电主站连接，所述第三配电终端包括第三主控制器和与所述第三主控制器连接的多个从控制器，所述第三配电终端通过所述第二通信网络与所述第一配电终端和所述第二配电终端连接，所述第三配电终端的从控制器通过所述第二通信网络分别与所述第一配电终端内的从控制器和所述第二配电终端内的从控制器传输消息信息。
3.如权利要求1或2所述的配电终端的通信系统，其特征在于，所述控制信息包括遥测控制命令、遥信控制命令以及遥控控制命令。
4.如权利要求1或2所述的配电终端的通信系统，其特征在于，所述第一通信网络为串行链路、以太无源光网络或者光纤以太网。
5.如权利要求1或2所述的配电终端的通信系统，其特征在于，所述第二通信网络为工业以太网或者光纤以太网。
6.如权利要求1或2所述的配电终端的通信系统，其特征在于，所述配电主站与所述第一配电终端之间以及所述配电主站和所述第二配电终端之间根据IEC60870-5-104协议进行通信。
7.如权利要求1所述的配电终端的通信系统，其特征在于，
所述第一配电终端还包括第三通信网络，所述第一主控制器通过所述第三通信网络将所述控制信息发送给所述第一配电终端内的多个从控制器，所述第三通信网络为RS485、CAN总线或者工业以太网；
所述第二配电终端还包括第四通信网络，所述第二主控制器通过所述第四通信网络将所述控制信息发送给所述第二配电终端内的多个从控制器，所述第四通信网络为RS485、CAN总线或者工业以太网。
8.如权利要求1所述的配电终端的通信系统，其特征在于，所述第一配电终端内的从控制器与所述第二配电终端内的从控制器之间传输的消息信息为包括过负荷、过电流、过电压、单相接地或短路故障的保护信息。
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