动态重构技术应用于智能变电站二次系统的适用性和设计理念 本文将信息工程领域的计算机软件技术——信息重构技术引入智能变电站二次系统设计中,阐述了动态重构技术应用于智能变电站二次系统的适用性,提出了可用于二次系统的设计理念。 1 智能变电站动态重构 1.1 系统配置原理 系统重构在开发早期是作为信息工程领域的技术,主要用于修改代码结构和流程设计。随着这项技术的不断进展,其技术不断形成系统,目的在于不改变已有系统功能的情况下,通过修改系统的运行方式来满足需求变化。 动态重构是指在系统实时运行的过程中对功能进行动态配置。其实现方式如图 1 所示。 图 1 动态重构方式 动态重构在现阶段功能实现主要包括软件重构、硬件重构以及二者的协同。软件部分属于软件工程讨论领域范畴;硬件重构技术多基于现场可编程门阵列(FPGA)实现,可重构控制模块能够驱动 FPGA 实现资源的高速功能变换,目前 FPGA 越来越成为可重构技术的热点;软硬件的协同技术指根据系统功能需求,统筹考虑性能、成本等因素合理配置软硬件功能,可以有效提高效率,节约成本。 1.2 基本框架 二次监测评估及重构管理系统实现主运行设备与重构设备的监测信息采集、根据规则库评估设备运行状态、匹配重构控制策略、管控主运行设备与重构设备的切换等任务。同时,二次监测评估及重构管理系统的运行状态及监控信息传给站控层监控系统,实现站控层监控系统的一体化信息采集。 动态重构基础根据系统结构分为过程层、间隔层和站控层,在这一点上与智能变电站相配合,所不同之处在于间隔层增加了备用的 IED,站控层增加了管控主机。如图 2 所示。 图 2 二次系统重构实现架构图 管控主机可以监视全站 IED 的状态变量,在线评估 IED 运行状态,而管控主机可以控制和管理全站 IED。在某个 IED 故障时,给予告警并记录信息,同时显示故障 IED 的历史运行信息,对故障进行分析,并指导运行人员做出推断,这样实现 IED 重构。 2 重构设备 目前的动态重构设备多采纳主 CPU 和 FPGA 共同组成的多处理器做为硬件平台,通过运行操作系统,完成系统的硬功功能。硬 件 平 台 基 于 嵌 入 式 计 算 机 , 通 信 协 议 包 括MMS、GOOSE、IEEE1588 等通信服务,可以满足智能变电站即插即用的要求;软件平台采纳操作系统和嵌入式数据库。 2.1 软件平台 CPU 板的软件包括硬件驱动、系统级平台、通信、应用、人机、...