基于AM64X+FPGA的电力特高压输电控保解决方案，支持VXWORKS
基于AM64X+FPGA的电力特高压输电控保解决方案，支持 VXWORKS
Specification
Description
处理器
1 个双核 64 位 Arm Cortex-A53 at up to 1.0GHz
操作系统
LINUX， VXWORKS
存储
2GB DDR4,8GB EMMC,QSPI
接口
•2路10/100/1000 Mbps ETH
•5路10/100Mbps ETH
•2路100/1000 Base-FX
•1路IRIGB
•2路CANFD
•1路调试RS232
•15路PCIE
•IRIGB
调试接口
JTAG / COP debug port
特高压输变电监控系统结构图
特高压保护装置原理图
技术优势
主要设备典型配置表
分类
类型
主要功能和特点
监控
测控
实时采集、处理、传输一次设备传感器数据；
实现开关量、交流量、直流量、温度信号等数据的采集；
接收外部操作命令对开关、变压器分接头等一次设备进行实时操作控制；
具备间隔五防联闭锁、同期检测等功能；
面向单元设备，灵活配置；
与站控层监控主机、通信网关机等设备通信采用IEC 61850-8-1；
与过程层智能终端等设备进行通信采用IEC 61850 GOOSE；
与过程层MU通信支持IEC 61850-9-2。
数据
通信网关
实现变电站与调度、生产等主站系统之间的通信，为主站系统实现变电站监视控制、信息查询和远程浏览等功能提供数据、模型、图形和文件的传输服务。
* 远动直采直送
* 实现告警直传
* 支持远程浏览
* 支持源端维护
* 支持调度（调控）中心对保护信息的召唤和保护设备的控制
* 支持辅助设备的远程操作与控制
变电
运行监控
* 站内设备的运行与监视
* 操作与控制
* 防误闭锁
* 顺序控制
* 自动电压无功控制
* 智能操作票
* 拓扑带电着色
* 事故反演
* 数据辨识
* 智能告警
* 事件记录和处理
* 设备状态监测与参数查询
综合应用
* 一次设备在线监测综合展示
* 二次设备状态监测
* 辅助设备状态监视
* 故障综合分析
* 运行维护管理
数据服务器
实现特高压输变电站全景数据的集中存储；
为各类应用提供统一的数据查询和访问服务。
保护
线路
* 符合Q/GDW 1161《线路保护及辅助装置标准化设计规范》规范
* 纵联主保护与后备保护一体，集成过电压远跳功能，全面支持IEC 61850
* 独创了故障与过负荷自适应识别判据，防止过负荷情况下距离保护的误动作
* 采用了基于贝瑞隆模型的差动保护算法，完全补偿包括暂态在内的电容电流，解决了特高压线路电容电流较大的难题
断路器
* 符合Q/GDW 1161《线路保护及辅助装置标准化设计规范》规范，全面支持IEC 61850
* 采用了CT拖尾自适应识别判据，解决了特高压线路故障时衰减时间常数大的难题，提高了失灵保护的可靠性
变压器
* 符合Q/GDW 1175《变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范》
* 含多原理的差动及后备保护，单装置即可实现变压器全套电气量保护功能，支持DL/T 860通信
* 采用了波形比较法采样值差动原理，采用了反时限直流补偿原理涌流闭锁的技术，解决了变压器空载合闸保护频繁误动及主体变对调压补偿变和应涌流影响的问题
母线
l 符合Q/GDW 1175《变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范》
l 具备差动保护和失灵保护功能，全面支持IEC 61850通信
l 采用新型抗CT饱和的“差电流动态追忆法”和“轨迹扫描法”措施，确保母线外部故障CT饱和时不误动，而区内故障或故障由区外转为区内时可靠动作
* 首创了“基于电流变化量的母线保护快速CT断线判断方案” 专利技术,快速判断出CT断线，解决了重载支路CT断线时差动误动作的难题
低压保测一体
* 低压全系列线路、变压器、电容器、电抗器、母联保护及备用电源自动投切装置；
* 统一的软硬件平台设计，可支持考核计量功能；
* 与低压一次设备采用电缆连接，也可配置与过程层MU通信，支持IEC 61850-9-2；
* 可支持与间隔层设备通过站控层网络进行通信，采用IEC 61850 GOOSE；
* 与变电站的监控、数据通信网关、保护故障信息子站等设备采用 IEC 61850-8-1通信。
网络通信
网络
变电站站内通信网络采用高速以太网组成，传输带宽大于或等于100Mbps；
中心交换的连接可采用1000Mbps数据端口互联；
可通过划分虚拟局域网（VLAN）将网络分隔成不同的逻辑网段。
交换机
符合智能变电站的应用要求；
在数据链路层以MAC地址寻址来完成帧转发、帧过滤的工业级以太网交换机。
信息安防
防火墙
防火墙是位于变电站安全I区（实时控制区）和安全II区（非控制生产区）之间，实现两个区域的逻辑隔离、报文过滤和访问控制等功能。
单向安全隔离
电力专用横向单向安全隔离装置是变电站生产控制大区与管理信息大区之间的必备边界防护措施，隔离强大达到物理隔离的强度；
按照数据通信方向，分为正向型和反向型；
正向型安全隔离装置用于生产控制大区到管理信息大区的非网络方式的单向数据传输；
反向安全隔离装置用于从管理信息大区到生产控制大区单向数据传输，是管理信息大区到生产控制大区的唯一数据传输途径；
智能变电站监控系统通过正反向隔离装置向Ⅲ/Ⅳ区数据通信网关机传送数据，实现与其他Ⅲ/Ⅳ区主站的信息传输。
纵向加密认证
纵向加密认证采用认证、加密、访问控制等技术措施实现数据的远方安全传输以及纵向边界的安全防护。智能变电站监控系统与远方调度（调控）中心进行数据通信时通过纵向加密装置，构建纵向安全防护体系。
主要设备典型配置表
序号
类 型
内 容
型 号
数量
单位
一、站控层
1
监控
监控主机
国产服务器（Unix/Linux/Windows）
2
套
操作员工作站
国产服务器
（Unix/Linux/Windows）
2
套
工程师工作站
国产服务器
（Unix/Linux/Windows）
1
套
数据服务器
国产服务器
（Unix/Linux/Windows）
1
套
监控系统应用软件
PS6000+
—
套
2
通信网关
I区数据通信网关机
PSX 681/PSX 610G
2
台
Ⅱ区数据通信网关机
PSX 681/PSX 610G
2
台
Ⅲ/Ⅳ区数据通信网关机
PSX 681
1
台
3
打印机
打印机
—
1
台
4
时间同步
时间同步装置
—
1
套
5
信息安防
防火墙
国家检测认证设备
2
台
正向隔离装置
国家检测认证设备
2
台
反向隔离装置
国家检测认证设备
2
台
6
通信设备
站控层交换机
—
—
台
调制解调器
—
2
个
二、间隔层
7
测控
线路测控
PSR 660U系列
—
台
断路器测控
PSR 660U系列
—
台
变压器测控
PSR 660U系列
—
台
母线测控
PSR 660U系列
—
台
公用测控
PSR 660U系列
—
台
8
保护
高压线路保护
PSL 600U系列
—
台
断路器保护
PSL 630U系列
—
台
变压器保护
PST 1200U系列
—
台
母线保护
SGB 750系列
—
台
中压线路保护（含保测一体）
PSL 620U系列
—
台
中压变压器保护
PST 671U系列
—
台
低压侧保测一体化装置
PS 640U系列
—
台
9
故录
故障录波
DRL 600系列
—
套
10
通信设备
间隔层交换机
—
—
台