CN106850357A - 一种电力广域网通信装置 - Google Patents

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梁云
卜宪德
李炳林
黄莉
王瑶
谢迎军
王玉婷
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Abstract

本发明公开了一种电力广域网通信装置,包括:第一接口单元,用于接收广域相量测量信号;第二接口单元,用于接收安稳控制信号;信道分配单元,连接所述第一接口单元和第二接口单元,用于根据预设的规则为接收的所述广域相量测量信号和安稳控制信号分配信道,并封装成第一帧数据;第三接口单元,连接所述信道分配单元,用于接收所述第一帧数据。由此,提高了电网广域稳控中心站的测量信号采集的实时性,实现了采集信号和稳控信号的传输通道共享,并提高了数据传输效率。

Description

一种电力广域网通信装置
技术领域
[0001]本发明涉及智能电网通讯技术领域,具体涉及一种电力广域网通信装置。
背景技术
[0002]随着跨区互联电网的建设和未来全球能源互联网的发展,将产生更多长距离、大 范围的+0量测量和安稳控制类业务,此外,更多广域测量及新型控制设备和系统的应用,使 得远距离的数据和信息的传递越来越多,广域通信流量较大,同步性要求高,业务对电力通 信提出了高可靠、高实时的传输要求。
[0003]目前WAMS系统的数据采集和稳定控制系统的通信网络分别采用不同的通信网络, 其中WAMS系统的相量测量单元(PMU)数据的采集主要通过调度数据网进行传输,PMU数据经 调度数据网传送至WAMS中心站后,再将处理后的信息传送给调度中心、稳控中心站进行进 一步分析和计算,而调度数据网对长数据时延和拥塞问题尚未得到较好的解决,从而导致 PMU数据传送的实时性差。此外,稳控中心站对PMU数据的实时性要求高,而由于PMU数据传 送的实时性差,以及PMU数据和安稳控制数据的网络分离导致难以实现数据共享,因此难以 满足稳控中心站在线策略制定的实时性要求。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题在于,当前WAMS系统的PMU数据采集实时性差,难以满足 稳控中心站在线策略制定的实时性要求。
[0005] 为此,本发明实施例提供了一种电力广域网通信装置,包括:第一接口单元,用于 接收广域相量测量信号;第二接口单元,用于接收安稳控制信号;信道分配单元,连接所述 第一接口单元和第二接口单元,用于根据预设的规则为接收的所述广域相量测量信号和安 稳控制信号分配信道,并封装成第一帧数据;第三接口单元,连接所述信道分配单元,用于 接收所述第一帧数据。
[0006] 可选的,所述第一接口单元是以太网接口,还包括连接在所述第一接口单元和所 述信道分配单元之间的协议转换单元,用于将接收的所述广域相量测量信号进行数据提 取、信道编号和数据集成,并按照稳控中心站可识别的格式定义进行协议转换。
[0007] 可选的,所述第二接口单元是光通信接口,还包括连接所述第二接口单元和所述 信道分配单元之间的光电转换单元,用于将接收的所述安稳控制信号转换成电信号。
[0008] 可选的,还包括帧复用/解复用单元,连接在所述信道分配单元和所述第三接口单 元之间,用于将从所述信道分配单元接收的所述第一帧数据进行复用处理。
[0009] 可选的,还包括接口处理单元,连接在所述帧复用/解复用单元和所述第三接口单 元之间,用于从所述帧复用/解复用单元接收所述第一帧数据,并将所述第一帧数据通过所 述第三接口单元输出。
[0010] 可选的,所述接口处理单元还用于从所述第三接口单元接收第二帧数据,并将所 述第二帧数据输出至所述帧复用/解复用单元。
[0011] 可选的,所述帧复用/解复用单元还用于,将所述第二帧数据进行解复用处理。
[0012] 可选的,所述信道分配单元还用于对所述第二帧数据进行解析,并根据所述预设 的规则提取相应信道的信号到所述第一接口或所述第二接口。
[0013] 可选的,所述第一接口单元是4路快速以太网接口。
[0014] 可选的,所述第二接口单元是4路光通信接口。
[0015] 本发明实施例的电力广域网通信装置,通过所述信道分配单元,实现了广域相量 测量信号和安稳控制信号的统一接入和传输,减少了广域相量测量信号的传输环节,大大 提高了电网广域稳控中心站的测量信息采集的实时性,提高了广域稳控中心站的在线策略 计算能力。此外,广域相量测量信号和安稳控制伯号等多源号的一体化传送,实现了传输 信道共享,提高了数据传输效率。
附图说明
[0016] 通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点,附图是示意性的而不应理 解为对本发明进行任何限制,在附图中:
[0017] 图1是本发明实施例的电力广域网通信装置的结构示意图;
[0018] 图2是本发明实施例的电力广域网通信装置中数据帧封装与解析的原始数据接口 与E1通道的对应关系的示例图。
具体实施方式
[0019] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例 中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是 本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没 有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0020] 图1是本发明一实施例提供的电力广域网通信装置的结构示意图,如图1所示,包 括:
[0021] 第一接口单元1,用于接收广域相量测量信号,该广域相量测量信号例如是来自于 PMU,PMU采集的数据信息包括电压、电流、相位等信息,按照每帧数据大小约为100K,每秒传 送25帧计算,考虑一定的冗余,PMU所需带宽约为l〇M BPS/S;以及可选的,该PMU有多个,且 通过变电站以太通信网连接到该第一接口单元;
[0022] 第二接口单元2,用于接收安稳控制信号,该安稳控制信号例如是来自于稳控装 置,安稳装置传输包括数据信息工况信号、切机/切负荷等控制命令,考虑到数据的安全可 靠性,每个安稳装置的控制信息接口通过光接口传送,占用2M带宽;以及可选的,该稳控装 置有多个,且通过专线连接到该第二接口单元;
[0023] 信道分配单元3,连接所述第一接口单元和第二接口单元,用于根据预设的规则为 接收的所述广域相量测量信号和安稳控制信号分配信道,并封装成第一帧数据;具体地,该 信道分配单元根据所述广域相量测量信号和安稳控制信号各自的数据包大小和传输频率 进行信道分配。
[0024] 第三接口单元4,连接所述信道分配单元,用于接收所述第一帧数据。该第三接口 单元例如是STM-1接口,并与厂站内的SDH设备连接,该第一帧数据通过STM-1接口上传至站 内SDH设备,为了保证数据可靠传输,与站内SDH设备实现双接口、双通迫上联,然后通过骨 干光传输网络分别将广域测量信息和安稳控制信息传送至安稳控制中心。
[0025] 本发明实施例的电力广域网通信装置,通过所述信道分配单元,实现了广域相量 测量信号和安稳控制信号的统一接入和传输,减少了广域相量测量信号的传输环节,大大 提高了电网广域稳控中心站的测量信息采集的实时性,提高了广域稳控中心站的在线策略 计算能力。此外,广域相量测量信号和安稳控制信号等多源信号的一体化传送,实现了传输 信道共享,提高了数据传输效率。 _
[0026] 可选的,还包括连接在所述第一接口单元和所述信道分配单元之间的协议转换单 元,用于将接收的所述广域相量测量信号进行数据提取、信道编号和数据集成,并按照稳控 中心站可识别的格式定义进行协议转换。 _
[0027] 可选的,所还包括连接所述第二接口单元和所述信道分配单元之间的光电转换单 元,用于将接收的所述安稳控制信号转换成电信号。 _
[0028] 可选的,还包括帧复用/解复用单元,连接在所述信道分配单元和所述第三接口单 元之间,用于将从所述信道分配单元接收的所述第一帧数据进行复用$理。
[0029] 可选的,还包括接口处理单元,连接在所述帧复用/解复用单元和所述第三接口单 元之间,用于从所述帧复用/解复用单元接收所述第一帧数据,并将所述第一帧数据通过所 述第三接口单元输出。
[0030] 以上描述了数据上行的过程。
[0031] 同理,数据下行时,安稳控制中心的数据通过规定的数据帧格式进行封装后通过 光纤专网传送至各站点的电力广域网通信装置,由电力广域网通信装置进行解复用和数据 解析,其中1-32路E1通道信息为PMU装置通信的信息并分别传送至对应的FE接口相连的PMU 装置接口,33-36路E1通道信息为安稳装置的通道信息并分别传送至对应的E1接口相连的 广域安稳装置。
[0032] 具体的,所述接口处理单元从所述第三接口单元接收第二帧数据,并将所述第二 帧数据输出至所述帧复用/解复用单元。
[0033] 具体的,所述帧复用/解复用单元将所述第二帧数据进行解复用处理。
[0034] 具体的,所述信道分配单元对所述第二帧数据进行解析,并根据所述预设的规则 提取相应信道的信号到所述第一接口或所述第二接口。
[0035] 可选的,所述第一接口单元是4路快速以太网接口。
[0036] 可选的,所述第二接口单元是4路光通信接口。
[0037] 以下通过一个具体的例子进一步说明本发明。
[0038] 当第三接口单元是STM-1接口时,由于一个STM-1接口的容量是155M,其中净负荷 可以承载63个El (2.048M)信号。参见图2,信道分配单元可以将1-32路E1通道用于4路FE信 号的承载,33_36路E1通道用于4路稳控装置信号的承载,其余资源用于站内其它信号的承 载。
[0039]虽然结合附图描述了本发明的实施方式,但是本领域技术人员可以在不脱离本发 明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型,这样的修改。和变型均落入由所附权利要 求所限定的范围之内。

Claims (10)

1. 一种电力广域网通信装置,其特征在于,包括: 第一接口单元,用于接收广域相量测量信号; 第二接口单元,用于接收安稳控制信号; 信道分配单元,连接所述第一接口单元和第二接口单元,用于根据预设的规则为接收 的所述广域相量测量信号和安稳控制信号分配信道,并封装成第一帧数据; 第三接口单元,连接所述信道分配单元,用于接收所述第一帧数据。
2. 根据权利要求1所述的电力广域网通信装置,其特征在于,所述第一接口单元是以太 网接口,还包括连接在所述第一接口单元和所述信道分配单元之间的协议转换单元,用于 将接收的所述广域相量测量信号进行数据提取、信道编号和数据集成,并按照稳控中心站 可识别的格式定义进行协议转换。
3. 根据权利要求1所述的电力广域网通信装置,其特征在于,所述第二接口单元是光通 信接口,还包括连接所述第二接口单元和所述信道分配单元之间的光电转换单元,用于将 接收的所述安稳控制信号转换成电信号。
4. 根据权利要求1所述的电力广域网通信装置,其特征在于,还包括帧复用/解复用单 元,连接在所述信道分配单元和所述第三接口单元之间,用于将从所述信道分配单元接收 的所述第一帧数据进行复用处理。 _
5. 根据权利要求4所述的电力广域网通信装置,其特征在于,还包括接口处理单元,连 接在所述帧复用/解复用单元和所述第三接口单元之间,用于从所述帧复用/解复用单元接 收所述第一帧数据,并将所述第一帧数据通过所述第三接口单元输出。 一
6. 根据权利要求5所述的电力广域网通信装置,其特征在于,所述接口处理单元还用于 从所述第三接口单元接收第二帧数据,并将所述第二帧数据输出至所述帧复用/解复用单 JVi 〇
7. 根据权利要求6所述的电力广域网通信装置,其特征在于,所述巾贞复用/解复用单元 还用于,将所述第二帧数据进行解复用处理。 一
8. 根据权利要求7所述的电力广域网通信装置,其特征在于,所述信道分配单元还用于 对所述第二帧数据进行解析,并根据所述预设的规则提取相应信道的信号到所述第一接口 或所述第二接口。 _
9. 根据权利要求2所述的电力广域网通信装置,其特征在于,所述第一接口单元是4路 快速以太网接口。 、 _
10. 根据权利要求3所述的电力广域网通信装置,其特征在于,所述第二接口单元是4路 光通信接口。
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