智能毛病信息体系(以下简称体系)担任在电网毛病时毛病信息的收集和剖析作业,为运转调度人员供给准确的毛病诊断,以利于毛病的快速处理,削减毛病形成的丢失。如图1所示,体系可分为主站、分站和子站的三层结构。其中子站装置在变电站内,担任数据收集和预处理使命。
在剖析了智能电网对毛病信息体系子站(以下简称子站)设备新需求的根底上，本文提出了一种根据CPCI总线的嵌入式设备作为子站的硬件渠道，该硬件渠道具有易扩展、功用强、兼容性好等特色，能满意新一代子站对硬件的要求。
1 子站硬件的现状及要求
智能电网的提出对子站提出了更高的要求。智能电网的方针是依托先进的计算机操控技能，经过发输配用各个环节将电力准确输送给用户，进步动力的使用功率和动力供应的安全水平。智能电网要求调度体系对毛病具有快速呼应才能，在短时间内得到毛病的详细状况，拟定相应的操控决议计划，正因如此，传统的人工处理方式无法满意智能电网的需求。
智能电网技能进步了变电站的观测才能，子站在毛病产生时需求处理的数据量显着提高，一起智能电网的渐进施行使得子站硬件有必要能够兼容传统设备的接入，这就需求选用功用强大又可灵敏组态的子站硬件以完结变电站层的毛病信息收集和智能预处理使命。
数字化变电站是完成智能电网的根底，其遵从的新一代通讯规范IEC61850指出变电站内的设备应满意互操作性，并终究完成不同厂家设备具有交换性。现在变电站内的硬件设备分为两大类：一类是工控机(IPC)，另一类是各厂家自行开发的设备。这两类设备都无法彻底满意智能电网对子站硬件的要求，这体现在以下几个方面：
1)工控机存在着功耗大、扩展困难、旋转配件易损耗等缺陷。而各厂家自行开发的设备尽管大都选用了总线技能并以插件方式使设备具有了必定的扩展性，但厂家自界说的背板总线和插件没有遵从相同的世界规范，约束了各个厂家设备之间的通用性，设备无法做到插件级交换。
2)变电站内不同的硬件形成了变电站工程施行的复杂性。因为硬件原理和操作办法不同大，在变电站施工以及保护过程中用户有必要了解不同厂家不同类型设备的硬件装备办法和功用指标，这增加了施工难度，进步了犯错概率，降低了牢靠性。
3)变电站内厂家自开发设备软件和硬件相关
程度高，形成软件硬件别离困难。用户只能从少量几个职业厂家收购硬件，不只收购本钱高，并且无法选购非职业厂家出产的先进技能设备，硬件晋级缓慢，不能适应智能电网年代对大数据量、高牢靠等不断增加的需求。
4)在电力技能发展的过程中，新老设备并存的局势将长期存在，对硬件的功用改善和新功用开发也将继续进行。因为工控机和厂家自界说设备硬件接口固定，扩展才能较差，因此在晋级过程中常常全体替换，这增加了用户本钱并且简略形成设备作业不稳定。
2 CPCI技能介绍
Compact PCI(Compact Peripheral ComponentInterconnect，CPCI)，是PCI世界工业计算机制造者联合会(PCI Industrial Computer Manufacturer’s Group，PICMG)于1994提出来的一种总线接口规范，是以PCI电气规范为规范的高功用工业用总线。一个CPCI体系由一个或多个CPCI总线段组成。每个总线段又由8个CPCI插槽组成(33 MHz状况)，每个CPCI总线段包含一个体系槽和最多7个外围设备槽。图2给出了一个33 MHz的CPCI总线段结构图。
图2 一个CPCI总线段结构图
与IPC比较，CPCI体系具有显着的优势：
1)CPCI体系选用欧洲卡结构，具有较好的散热功用和抗振荡冲击才能。CPCI板卡上的ESD(Electro.Static Discharge)静电导出条能够满意电磁兼容性要求。一起CPCI总线规范界说的冗余规划、毛病切换和毛病办理等内容，十分契合IEC61850规范中体系的可扩展性、高牢靠性要求，和IEC61850的模块化概念符合。
2)CPCI体系以针孔衔接器替代金手指，CPCI卡经过衔接器固定在背板上，顶端和底部均有导轨支撑，即便在剧烈的冲击和轰动场合，也能确保耐久衔接而不会接触不良。装置、替换CPCI板卡十分简略。此外，CPCI体系引脚长短针交织以支撑热插拔功用。
3)CPCI体系具有满足的带宽，如PICMG 2.x版别在64位/66 M总线接口下能供给每秒高达512 MB的带宽，而PICMG 3.0版别总线速度可达每秒2 Tb以上。
