CN201550141U - 基于iec61850规约的数据转换单元 - Google Patents

基于iec61850规约的数据转换单元 Download PDF

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李大庆
张鑫
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基于IEC61850规约的数据转换单元由DSP芯片控制器，FLASH存储器，高速同步动态随机存储器，双向FIFO，5路以太网接口，光同步接收口及1路同步串口组成；5路以太网接口作为现场总线；FLASH存储器，高速同步动态随机存储器及双向FIFO均通过现场总线与DSP芯片控制器相连接；光同步接收口和同步串口均直接连接在DSP芯片控制器上。本实用新型的优点在于在符合IEC61850规约下，采用以太网作为现场总线，提高了数据传输的速度，增强电力系统的实时性，使电力系统的自动化功能有了较高的提高，同时，本实用新型还采用了高速的FIFO用于与其他处理模块进行数据交换，提高数据处理的实时性。

Description

基于IEC61850规约的数据转换单元
技术领域：
本实用新型涉及电力自动化领域的数据传输，特别是在电力自动化领域中的基于IEC61850(International Electro Technical Commission，IEC，国际电工委员会)规约的数据转换单元。
背景技术：
电力系统实质上是由多台微机组成的分层分布式控制系统，包括微机监控、微机保护、电能质量自动控制等多个子系统。在各个子系统中，往往又由多个智能模块组成。例如：在微机保护子系统中，有变压器保护、电容器保护、各种线路保护等。因此在变电站自动化系统内部，必须通过内部数据通信，实现各子系统内部和各子系统之间的信息交换和信息共享，以减少电力系统二次设备的重复配置并简化各子系统的互连，既减少了重复投资，又提高了系统整体的安全性和可靠性。
以前各个厂家自己所制定的通信协议都不能完全满足当前电力通信的发展了，IEC61850规约在这种情况下由IEC国际电工委将无序的通信协议规范化后提出的新一代的通信标准体系。
在国内的电力系统中存在大量不同厂家、不同通信方式的设备，现阶段，普遍应用于变电站自动化领域的现场总线有RS-485、RS-232和CAN总线，这些总线标准对数据传递的速率以及传送距离都有一定的要求，随着现代电力技术的发展，这些总线标准越来越不适用现代电力系统的要求；但同时以太网的低成本、开放性、广泛的开发和应用的软硬件支持，已经使其成为目前应用最广泛的局域网络技术，也已经越来越多地应用到变电站自动化系统中，成为电力系统现场总线重要组成部分。
实用新型内容：
针对目前现有技术的不足，本实用新型的目的在于为适应现代电力系统自动化通讯的发展要求，提出一种基于IEC61850规约下，能够高效率的转换不同规约的、在电力系统中具有通信网关作用的、可集成其它专用的翻译和网络安全功能的数据转换单元。
为实现上述目的，本实用新型所述的基于IEC61850规约的数据转换单元是这样是实现的：
基于IEC61850规约的数据转换单元由DSP芯片控制器，FLASH存储器，高速同步动态随机存储器，双向FIFO(First Input First Output，FIFO，先入先出队列)，5路以太网接口，光同步接收口及1路同步串口组成；5路以太网接口作为现场总线；FLASH存储器，高速同步动态随机存储器及双向FIFO(First Input First Output，FIFO，先入先出队列)均通过现场总线与DSP芯片控制器相连接；光同步接收口和同步串口均直接连接在DSP芯片控制器上；DSP芯片控制器通过双向FIFO与其他模块进行数据交换，同时通过同步串口以及光同步接收口与其他模块进行通讯，然后通过以太网将处理完毕的数据传输给上层处理模块。
本实用新型所述的基于IEC61850规约的数据转换单元，其特征在于，DSP芯片控制器采用高性能，低功耗的TMS320DM642芯片。
进一步的，DSP芯片控制器中内嵌1个以太网MAC控制器，1个同步串口McBSP。
本实用新型所述的基于IEC61850规约的数据转换单元，其特征在于，FLASH存储器中存储系统程序，用于系统上电自启动。
本实用新型所述的基于IEC61850规约的数据转换单元，其特征在于，所述的5路以太网的接口，支持10M/100M以太网，支持多模光纤，用于数据传输。
本实用新型所述的基于IEC61850规约的数据转换单元，其特征在于，所述的光同步脉冲接口用于接收秒脉冲，并且其中一个光同步脉冲接口用于备用。
所述的基于IEC61850规约的数据转换单元引出了同步串口至欧式连接器。
所述的基于IEC61850规约的数据转换单元具有硬件序列号，与主处理系统保持一致。
基于IEC61850规约的数据转换单元的优点在于在符合IEC61850规约下，采用以太网作为现场总线，提高了数据传输的速度，增强电力系统的实时性，使电力系统的自动化功能有了较高的提高，同时，本实用新型还采用了高速的FIFO用于与其他处理模块进行数据交换，提高数据处理的实时性。
附图说明
图1为基于IEC61850规约的数据转换单元的拓扑图
图中：1、DSP芯片控制器；2、1路同步串口；3、光同步接收口；4、FLASH存储器；5、高速同步动态随机存储器；6、双向FIFO；7、以太网接口；8、现场总线；9、MAC媒体访问层；10、PHY物理访问层；11、光纤接收器；12、10M/100M以太网。
具体实施方式：
如图1所示，基于IEC61850规约的数据转换单元由DSP芯片控制器1，FLASH存储器4，高速同步动态随机存储器5，双向FIFO(First Input FirstOutput，FIFO，先入先出队列)6，5路以太网接口7，光同步接收口3及1路同步串口2组成；5路以太网接口7作为现场总线8；FLASH存储器4，高速同步动态随机存储器5及双向FIFO(First Input First Output，FIFO，先入先出队列)6均通过现场总线8与DSP芯片控制器1相连接；光同步接收口3和同步串口2均直接连接在DSP芯片控制器1上；DSP芯片控制器1通过双向FIFO6与其他模块进行数据交换，同时通过同步串口2以及光同步接收口3与其他模块进行通讯，然后通过以太网将处理完毕的数据传输给上层处理模块。
以太网接口通过媒体访问层MAC(MediaAccess Layer)9、物理层PHY(Physical Layer)10经光纤收发器11后通过10M/100M以太网接口12收发数据。

Claims (5)

1.基于IEC61850规约的数据转换单元由DSP芯片控制器，FLASH存储器，高速同步动态随机存储器，双向FIFO，5路以太网接口，光同步接收口及1路同步串口组成；5路以太网接口作为现场总线；FLASH存储器，高速同步动态随机存储器及双向FIFO均通过现场总线与DSP芯片控制器相连接；光同步接收口和同步串口均直接连接在DSP芯片控制器上；DSP芯片控制器通过双向FIFO与其他模块进行数据交换，同时通过同步串口以及光同步接收口与其他模块进行通讯，然后通过以太网将处理完毕的数据传输给上层处理模块。
2.如权利要求1所述的基于IEC61850规约的数据转换单元，其特征在于，DSP芯片控制器采用高性能，低功耗的TMS320DM642芯片。
3.如权利要求2所述的DSP芯片控制器，其特征在于，DSP芯片控制器中内嵌1个以太网MAC控制器，1个同步串口McBSP。
4.如权利要求1所述的基于IEC61850规约的数据转换单元，其特征在于，所述的5个光纤以太网接口，支持10M/100M以太网，支持多模光纤，用于数据传输。
5.如权利要求1所述的基于IEC61850规约的数据转换单元，其特征在于，基于IEC61850规约的数据转换单元上引出了同步串口至欧式连接器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104659918A (zh) * 2015-03-06 2015-05-27 南京大全自动化科技有限公司 融合iec61850规约智能电网信息管理装置
CN107591775A (zh) * 2017-08-07 2018-01-16 许继电气股份有限公司 一种用于连接智能与常规二次设备的装置及变电站

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