智能變電站手持式數(shù)字萬(wàn)用表

1、智能變電站手持式數(shù)字萬(wàn)用表,2012年02月,1,,,項(xiàng)目背景,系統(tǒng)架構(gòu),功能介紹,需求分析,項(xiàng)目背景,2,,,背景 數(shù)字化變電站是由智能化一次設(shè)備（電子式互感器、智能化開關(guān)等）和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備分層（過(guò)程層、間隔層、站控層）構(gòu)建，建立在IEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作的現(xiàn)代化變電站。 數(shù)字化變電站是應(yīng)用IEC61850進(jìn)行建模和通信的變電站，數(shù)字化變電站體現(xiàn)在過(guò)程層設(shè)備的數(shù)字化，整個(gè)站內(nèi)

2、信息的網(wǎng)絡(luò)化，以及開關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化。 數(shù)字化變電站，系統(tǒng)集成，系統(tǒng)調(diào)試，變電站投運(yùn)前的調(diào)試都需要檢查IED的光纖接線與信號(hào)。隨著電壓等級(jí)的升高，光纖接線會(huì)越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試人員帶來(lái)很大的不便。而SCL變電站描述語(yǔ)言的應(yīng)用，使得用一個(gè),項(xiàng)目背景,3,,智能設(shè)備來(lái)檢查光纖接線是否正確成為可能。,功能介紹,4,,信號(hào)探測(cè)功能 通過(guò)對(duì)過(guò)程層IEC61850通訊協(xié)議的在線解析來(lái)監(jiān)視過(guò)程層信號(hào)，根據(jù)解析出來(lái)的數(shù)據(jù)與SCD工程配置

3、文件進(jìn)行匹配，確定信號(hào)的描述。信號(hào)在線監(jiān)視 將探測(cè)之后信號(hào)(SMV92,SMV91,FT3,GOOSE,PTP)形成一個(gè)列表，用戶選擇感興趣的信號(hào)進(jìn)行在線監(jiān)視。采樣值監(jiān)視 采樣值可能是SMV92,SMV91,FT3。動(dòng)態(tài)顯示通道波形，每個(gè)通道的有效值/相位，向量圖，每個(gè)通道的描述。顯示統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，包括采樣點(diǎn)直接的時(shí)間間隔，接收幀數(shù)，丟幀數(shù)等GOOSE監(jiān)視 顯示GOOSE每個(gè)通道的數(shù)據(jù)變化過(guò)程，每個(gè)通道的數(shù)據(jù)類型，描

4、述。顯示統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，包括GOOSE數(shù)據(jù)幀之間的時(shí)間間隔,功能介紹,5,,PTP1588協(xié)議其他信號(hào) 網(wǎng)絡(luò)上所有的報(bào)文接收，以計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的流量,功能介紹,6,,,探測(cè)信號(hào),功能介紹,7,,,數(shù)據(jù)顯示,功能介紹,8,,,,向量圖,系統(tǒng)架構(gòu),9,,,硬件結(jié)構(gòu)圖,FPGA直接配置PHY，直接從PHY接收/發(fā)送數(shù)據(jù)FPGA模擬曼碼和串口時(shí)序，接收/發(fā)送FT3報(bào)文,系統(tǒng)結(jié)構(gòu),10,軟件架構(gòu),需求分析,11,內(nèi)存需求 SCD一般來(lái)說(shuō)比較大，如

5、果通過(guò)文件讀取的方式來(lái)解析SCD文件，需要花費(fèi)的時(shí)間比較長(zhǎng)，有時(shí)候會(huì)超過(guò)人能容忍的程度，如果先把SCD文件讀取到內(nèi)存，時(shí)間會(huì)顯著減少。 如果需要保存數(shù)據(jù)（錄波），一般直接保存在內(nèi)存中比較好，這樣可以提高程序的處理速度。 內(nèi)存最好能達(dá)到512M。CPU需求 一般的保護(hù)和測(cè)控裝置采樣率一般為80點(diǎn)，但是對(duì)于測(cè)量和儀表設(shè)備來(lái)說(shuō)，有可能會(huì)達(dá)到256點(diǎn)。程序需要計(jì)算通道的有效值，相位，實(shí)時(shí)刷新波形。CPU最好能支持浮點(diǎn)處理，主頻最好

6、在400M以上。由于手持式,需求分析,12,設(shè)備一般由鋰電池供電，一次充電可供4個(gè)小時(shí)左右的使用，所以要求CPU的功耗比較低。LCD刷新 目前市面上最常見的是24位數(shù)字屏，手持式的設(shè)備屏幕不能過(guò)小，一般采用5.3寸，分辨率一般為640*480，像素一般選擇16位。波形刷新是最嚴(yán)苛的情況，CPU選擇不當(dāng)會(huì)使波形刷新出現(xiàn)抖動(dòng)，看到掃描線等影響客戶視覺(jué)的情況。實(shí)時(shí)性要求 因?yàn)镕PGA的容量有限，保存不了多大的數(shù)據(jù)，F(xiàn)PGA的數(shù)據(jù)需

7、要及時(shí)讀取，數(shù)據(jù)讀取的任務(wù)需要以實(shí)時(shí)任務(wù)的級(jí)別來(lái)運(yùn)行。FPGA技術(shù) 數(shù)字化萬(wàn)用表一個(gè)比較廣泛的用途就是查看模擬量,需求分析,13,報(bào)文直接的均勻性。如果通過(guò)CPU打時(shí)標(biāo)，無(wú)論采用何種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，都會(huì)出現(xiàn)幾十微妙的誤差（對(duì)于80點(diǎn)采樣率而言，一微妙代表了0.018度），那么在計(jì)算點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的SMV92和FT3來(lái)說(shuō)，會(huì)出現(xiàn)計(jì)算采樣率與相位不準(zhǔn)確的情況。 用FPGA直接控制PHY比控制MAC具有更高的時(shí)間精度。,需求分析,14,硬件平

8、臺(tái)選擇 TI公司推出的Sitara AM335X ARM Cortex-A8微處理器支持不足7mw的低功耗，可提供一款總體工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)解決方案。AM3354非常適應(yīng)于HMI的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。多種主頻選擇，高性能低功耗，3D圖形加速支持mDDR(LPDDR)/DDR2/DDR3,可尋址1GB集成的2D/3D圖形核心，完全可編程的32位RISC多媒體加速核心豐富的外設(shè)。多達(dá)6個(gè)串口，CAN，ADC，音頻接口，MMC/SD卡，PCI