一種變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)的可控電抗器上裝有對(duì)應(yīng)的PLC，可控電抗器控制器與PLC之間通過(guò)通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)為主機(jī)，可控電抗器控制器為從機(jī)，主機(jī)與從機(jī)之間通過(guò)通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，PLC通過(guò)RS232串口與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，可控電抗器控制器通過(guò)RS232串口與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)口與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接。采用本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與可控電抗器控制器之間的通信，實(shí)時(shí)獲得系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，更好的調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)無(wú)功平衡提高裝置動(dòng)作效率，達(dá)到變電站無(wú)人值守，實(shí)時(shí)監(jiān)控變電站設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性的要求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及變電站通信控制系統(tǒng)，具體涉及一種變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)無(wú)功平衡對(duì)提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益、改善供電質(zhì)量以及節(jié)能至關(guān)重要?，F(xiàn)有的無(wú)功補(bǔ)償裝置由于種種缺點(diǎn)，越來(lái)越難以滿(mǎn)足電力系統(tǒng)的要求。基于可控電抗器的電壓無(wú)功綜合補(bǔ)償裝置，具有容量連續(xù)可調(diào)、產(chǎn)生諧波小、響應(yīng)速度快，易于維護(hù)、成本低等優(yōu)點(diǎn)，適合電力系統(tǒng)的發(fā)展要求，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]現(xiàn)代電力系統(tǒng)日益向高電壓等級(jí)、大容量的方向發(fā)展。變電站作為電力網(wǎng)絡(luò)的線(xiàn)路連接點(diǎn)，是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其運(yùn)行的自動(dòng)化程度在不斷的提高。而且，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，各個(gè)變電站之間、區(qū)域電網(wǎng)之間日益成為一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的整體。因而，對(duì)變電站設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性等，都提出了更高的要求。這就需要隨時(shí)了解變電站各種設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)，也使得變電站設(shè)備的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)越來(lái)越受至IJ人們的重視，并成為國(guó)內(nèi)外高電壓【技術(shù)領(lǐng)域】受關(guān)注的熱點(diǎn)之一。
[0004]實(shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與可控電抗器控制器之間的通信，能夠?qū)崟r(shí)獲得系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，更好的調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)無(wú)功平衡提高裝置動(dòng)作效率，也是實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值守，實(shí)時(shí)監(jiān)控變電站設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)，解決現(xiàn)代電力系統(tǒng)需要隨時(shí)了解變電站各種設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)的問(wèn)題，而無(wú)功平衡對(duì)提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益、改善供電質(zhì)量以及節(jié)能至關(guān)重要，所以對(duì)于采用可控電抗器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)淖冸娬緦?shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與可控電抗器控制器之間的通信是實(shí)時(shí)監(jiān)控變電站設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性的要求。
[0006]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的:一種站自動(dòng)化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)，包括可控電抗器、PLC、可控電抗器控制器、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，其特征在于，所述可控電抗器上裝有對(duì)應(yīng)的PLC，可控電抗器控制器與PLC之間通過(guò)通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)為主機(jī)，可控電抗器控制器為從機(jī)，主機(jī)與從機(jī)之間通過(guò)通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，PLC通過(guò)RS232串口與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，可控電抗器控制器通過(guò)RS232串口與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)口與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接。
[0007]所述通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器設(shè)有RS232串口、IEC60870通信規(guī)約接口、ModBus通信規(guī)約接口。
[0008]所述可控電抗器為兩個(gè)，共同安裝在一個(gè)裝置柜內(nèi)，分別與IlOkV側(cè)和1kV側(cè)母線(xiàn)并聯(lián)，對(duì)應(yīng)的PLC與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器也安裝在裝置柜內(nèi)，而觸摸顯示屏安裝在裝置柜表面。[0009]所述串口之間通信采用ModBus通信規(guī)約，網(wǎng)口之間通信采用IEC60870-5-104通
信規(guī)約。
[0010]所述主機(jī)設(shè)有對(duì)從機(jī)進(jìn)行監(jiān)控和操作的獨(dú)立操作界面。
[0011]所述主機(jī)設(shè)有管理從機(jī)上傳的各種數(shù)據(jù)，并能對(duì)從機(jī)上報(bào)的報(bào)警信息作出報(bào)警動(dòng)作的相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0012]所述從機(jī)可以接受的操作是兩個(gè)控制器的啟動(dòng)與停止。
[0013]所述從機(jī)可以接受的操作是兩個(gè)控制器的功率因數(shù)給定控制、無(wú)功給定控制、電壓給定控制和綜合控制的操作模式設(shè)定。
[0014]所述從機(jī)控制器可以主動(dòng)上報(bào)數(shù)據(jù)和狀態(tài)，上報(bào)的內(nèi)容包括:
[0015]1、I 1kV和1kV可控電控器所在母線(xiàn)的系統(tǒng)三相電壓(I 1kV為相電壓、1kV為線(xiàn)電壓)、三相電流、有功功率、無(wú)功功率和功率因數(shù)。
[0016]2、110kV和1kV可控電抗器支路的三線(xiàn)電流和無(wú)功功率。
[0017]3、1和2規(guī)定的相應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)。
[0018]4、兩個(gè)控制器的操作日志。
[0019]5、控制器監(jiān)控的開(kāi)關(guān)量狀態(tài)，可控電控器斷路器狀態(tài)、母聯(lián)開(kāi)關(guān)狀態(tài)等。
[0020]6、實(shí)時(shí)報(bào)警信息，脈沖輸出故障、功率測(cè)量故障、三相不平衡故障、缺相故障等。
[0021]7、歷史報(bào)警信息。
[0022]8、可控硅控制角度。
[0023]9、控制器狀態(tài):停止、啟動(dòng)、手動(dòng)、自動(dòng)、故障。
[0024]10、控制器操作模式，功率因數(shù)給定控制、無(wú)功給定控制、電壓給定控制和綜合控制。
[0025]本實(shí)用新型的突出優(yōu)點(diǎn)在于:
[0026]實(shí)現(xiàn)了變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與可控電抗器控制器之間的通信，實(shí)時(shí)獲得系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，更好的調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)無(wú)功平衡提高裝置動(dòng)作效率，實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值守，實(shí)時(shí)監(jiān)控變電站設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性的要求。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本實(shí)用新型所述的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0029]如圖1所示，本實(shí)用新型所述的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)，其可控電抗器上都裝有對(duì)應(yīng)PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和對(duì)其進(jìn)行控制，采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳給可控電抗器控制器即觸摸屏，觸摸屏與PLC之間通過(guò)通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接從而實(shí)現(xiàn)對(duì)可控電抗器的控制，主機(jī)為變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，從機(jī)為可控電抗器控制器觸摸屏，主機(jī)與從機(jī)之間也通過(guò)通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，主機(jī)也可以對(duì)可控電抗器進(jìn)行控制。通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器應(yīng)該具有RS232接口、IEC60870通信規(guī)約接口、ModBus通信規(guī)約接口，具有很好的可擴(kuò)展性。PLC與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器采用RS232串口連接，可控電抗器控制器觸摸屏與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器采用RS232串口連接，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器采用網(wǎng)口連接。其中，兩個(gè)可控電抗器安裝在同一個(gè)裝置柜內(nèi)，分別與IlOkV側(cè)和1kV側(cè)母線(xiàn)并聯(lián)，對(duì)應(yīng)的PLC與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器也安裝在裝置柜內(nèi)，而觸摸顯示屏安裝在裝置柜表面。
[0030]采用通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器的好處有既可以做中繼使用，如果信號(hào)在線(xiàn)路上傳輸，距離遠(yuǎn)后，信號(hào)會(huì)衰減，通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器可以將信號(hào)放大、中繼，使之傳輸?shù)礁h(yuǎn)的目標(biāo)機(jī)上；又可以轉(zhuǎn)換協(xié)議，串口最常使用的協(xié)議有RS232，RS485，RS422，網(wǎng)口使用IEC60870通信協(xié)議，通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器可以將串口協(xié)議與網(wǎng)口協(xié)議之間互相轉(zhuǎn)換；通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器接口數(shù)量比較多，可擴(kuò)展性很強(qiáng)。
[0031]網(wǎng)口之間采用標(biāo)準(zhǔn)的IEC60870-5-104通信協(xié)議，采用標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議是提高變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的站內(nèi)局域網(wǎng)的通信開(kāi)放性、兼容性和可靠性的根本途徑。各單位的內(nèi)部規(guī)約，相比國(guó)際、國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，其成熟度會(huì)較差。原因也是很明顯的，國(guó)際、國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議常常是組織業(yè)界最為權(quán)威的專(zhuān)家群，總結(jié)業(yè)界的許多相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并經(jīng)反復(fù)討論才確定的。而相比之下，各單位的內(nèi)部規(guī)約則不可能做到這一點(diǎn)。另外，國(guó)際、國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，是大家廣泛遵守的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)單位和用戶(hù)都是開(kāi)放的，這也更便于不同單位之間的兼容實(shí)現(xiàn)。
[0032]本實(shí)用新型從機(jī)控制器上報(bào)IlOkV和1kV可控電控器分別所在母線(xiàn)的IlOkV為相電壓、1kV為線(xiàn)電壓、三相電流、有功功率、無(wú)功功率和功率因數(shù)；I1kV和1kV可控電抗器支路的三線(xiàn)電流和無(wú)功功率；兩個(gè)控制器的操作日志和可控電控器斷路器狀態(tài)、母聯(lián)開(kāi)關(guān)狀態(tài)等；實(shí)時(shí)報(bào)警信息包括脈沖輸出故障、功率測(cè)量故障、三相不平衡故障、缺相故障等，歷史報(bào)警信息；電抗器可控硅控制角度，控制器狀態(tài)有停止、啟動(dòng)、手動(dòng)、自動(dòng)、故障，以及控制器操作模式功率因數(shù)給定控制、無(wú)功給定控制、電壓給定控制和綜合控制。從機(jī)控制器可以接受的操作有兩個(gè)控制器的啟動(dòng)和停止以及兩個(gè)控制器的操作模式設(shè)定，包括功率因數(shù)給定控制、無(wú)功給定控制、電壓給定控制和綜合控制。
[0033]本實(shí)用新型通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器基本應(yīng)用為接入多個(gè)子設(shè)備，并被多個(gè)主站訪(fǎng)問(wèn)。
[0034]首先配置接入子設(shè)備的通道。選擇接入的端口，配置“通道參數(shù)”。接入子設(shè)備的通道，工作模式選“主”，完成通道參數(shù)配置即可。按照子設(shè)備的參數(shù)，配置通道參數(shù)如規(guī)約、波特率、端口號(hào)、設(shè)備地址等。該通道按規(guī)約解析子設(shè)備上送的YC、YX等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，存放在該通道的專(zhuān)屬緩沖區(qū)。
[0035]再依次配置每個(gè)接入主站的通道。選擇接入主站的通道，工作模式選“從”，不僅要完成通道參數(shù)配置，還要配置YC、YX、YK等索引表，選擇從子設(shè)備來(lái)的數(shù)據(jù)。詳細(xì)方法參見(jiàn)后續(xù)說(shuō)明。該通道按YC、YX索引表存取主通道的數(shù)據(jù)，打包放在該通道的專(zhuān)屬緩沖區(qū)，依據(jù)主站命令，按照該通道規(guī)約發(fā)送給主站，同時(shí)接收主站的命令，轉(zhuǎn)發(fā)給主通道。
[0036]完成后重啟設(shè)備，檢查各通道的通訊情況。主通道主要手段有查看“通道源碼”，從通道還可以查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。最后就是與主站對(duì)數(shù)據(jù)，檢查數(shù)據(jù)的正確性，以及做YC、YX、YK等的測(cè)試。
【權(quán)利要求】
1.變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)，包括可控電抗器、PLC、可控電抗器控制器、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，其特征在于，所述可控電抗器上裝有對(duì)應(yīng)的PLC，可控電抗器控制器與PLC之間通過(guò)通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)為主機(jī)，可控電抗器控制器為從機(jī)，主機(jī)與從機(jī)之間通過(guò)通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，PLC通過(guò)RS232串口與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，可控電抗器控制器通過(guò)RS232串口與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)口與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器設(shè)有RS232串口、IEC60870通信規(guī)約接口、ModBus通信規(guī)約接□。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述可控電抗器為兩個(gè)，共同安裝在一個(gè)裝置柜內(nèi)，分別與IlOkV側(cè)和1kV側(cè)母線(xiàn)并聯(lián)，對(duì)應(yīng)的PLC與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器也安裝在裝置柜內(nèi)，而觸摸顯示屏安裝在裝置柜表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述串口之間通信采用ModBus通信規(guī)約，網(wǎng)口之間通信采用IEC60870-5-104通信規(guī)約。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述主機(jī)設(shè)有對(duì)從機(jī)進(jìn)行監(jiān)控和操作的獨(dú)立操作界面。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述從機(jī)可以接受的操作是兩個(gè)控制器的啟動(dòng)與停止。
【文檔編號(hào)】H02J13/00GK203827064SQ201420059540
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月8日
【發(fā)明者】韋建波, 黃啟哲, 陳柏超, 徐學(xué)勇, 劉路, 周柯, 唐立文, 張近勝, 覃江英, 韋景, 袁西強(qiáng), 覃劍永, 李步錦, 陳耀軍, 田翠華, 王朋, 袁佳歆, 周攀, 熊信恒, 徐曌宇 申請(qǐng)人:廣西電網(wǎng)公司河池供電局, 廣西電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 武漢海奧電氣有限公司