基于iec61850变电站ied的研制
朱秀琴，胥布工，王志锟
（华南理工大学自动化科学与工程学院，广东广州510640）
摘 要：以变电站新型通信网络和系统协议iec61850为基础，研制一种应用于变电站间隔层的新型智能电子设备( ied)，即电力系统智能节点。在该设备的设计方案中，提出了一种arm +dsp双cpu结构的设计方法：在当夸电网实时传送的信息量成倍增长的情况下，利用arm +dsp双cpu结构的高效快速的处理能力和强大的实时监控功能+能很好地满足实际应用的要求。、智能设备的软硬件设计都采用模块化设计方法，使得智能设备具有良好的扩展性，从而适应变电站自动化系统未来发展的需要。在买际工程中成功地应用了所研制的设备，实现了变电站自动化系统的智能化、信息化、高可靠性和低成本。
关键词：iec61850; arm处理器；智能电子设备；数字信号处理器
中图分类号：tp 2,7 文献标识码：a
1引言
随着国际标准iec61850在变电站中的不断推广，数字化变电站的结构有了突破性的变化。文献[1]提出间隔层单元建模的改进方案。文献[2]分析了如何利用面向对象建模实现设备的自我描述功能。文献[3]讨论智能电子设备的4种数据结构设计模式，全面对比了这4种数据结构模式对iec61850服务模型的支持能力。
这些文献从不同角度研究智能电子设备( ied)的模型，但都未提到研制新型的智能电子设备来适应不断扩大的需求。
由于电网结构日趋复杂，容量不断扩大，实时信息传送量成倍增多，对电子设备本身提出了更高的要求。新开发的没备必须具备高效快速的处理能力，强大的实时监控功能和优越的外拓展能力。本文正是基于这种思想开发研制一种新型的智能电子设备(ied)，即电力系统智能节点。利用arm+dsp双cpu结构的设计，使得装置具有很高的数据采集、管理和分析能力。
2变电站系统结构简介
iec61850标准按照变电站自动化系统所要完成的控制、监视和继电保护3大功能，从逻辑上将系统分成3层：变电蛄层、间隔层、过程层。
在变电站层和间隔层之间的网络采用抽象通信服务接口映射到制造报文规范(mms)、传输控制协议／网际防议( tcp/ip)以太网或光纤网。间隔层和过程层之间的网络采用单点向多点的单向传输以太网。
变电站内的智能电子设备均采用统一的协议，通过网络进行信息交换。ifc61850给出的变电站自动化系统结构，如图1所示。
过程层主要完成开关量i/o、模拟量采样和控制命令的发送等；间隔层由ied组成，根据分配的任务，ied完成诸如控制、保护、计量、记录等功能；变电站层主要是完成与远方控制中心、工程师站及人机界面的通信。
3智能节点的硬件结构与功能
传统电子设备无论在结构f：还是实现方法上都已经很难满足实际现场的要求。新开发研制的智能设备的结构，如图2所示。
装置的硬件结构主要包括arm处理器及其外围电路、dsp信号处理器部分和可编程逻辑控制器( cpld)。
考虑到智能装置本身的功能，以及可扩展性和可霏性的要求，智能设备硬件设计主要采用可组态的模块化设计，这种方法可随技术的发展而更换相应模块，****限度地保护了用户已有的投资，迅速实现产品的升级换代。
由于当今电网结构日趋复杂，容量不断扩大，实时信息传送量成倍增多，对电子设备本身提出了更高的要求。arm+ dsp双cpu结构的设计是这个智能装嚣的核心，主要负责数字信号的处理、判断并发出相应的指令。利用arm+ dsp双cpl结构，使设备具有高效快速的处理能力和强大的实时监控功能。
智能设备可实现以下功能：
①直接测量二组三相交流电流及三相交流电压；并有一个专用a/d通道用于检测零序电流（或电压）。通过交流算法由专用dsp（att7022）完成功 |
