一種應(yīng)用于變電站的開放式數(shù)字化綜合自動化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種應(yīng)用于變電站的開放式數(shù)字化綜合自動化系統(tǒng)，主要由設(shè)備層、間隔層、通信層和站控層組成；設(shè)備層主要由多個(gè)一次設(shè)備組成；間隔層主要由多個(gè)二次設(shè)備組成，用于檢測變電站電力設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)電氣量、在線監(jiān)測與統(tǒng)計(jì)運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)參數(shù)以及執(zhí)行與驅(qū)動操作控制；通信層用于匯總間隔層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息、保護(hù)控制一次設(shè)備、實(shí)施操作同期控制、承上啟下的通信以及優(yōu)先級別轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算及控制命令；站控層用于匯總?cè)镜膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息、不斷刷新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、按時(shí)登陸歷史數(shù)據(jù)庫、發(fā)送有關(guān)數(shù)據(jù)信息給調(diào)度層或控制中心以及接收調(diào)度或控制中心有關(guān)控制命令并轉(zhuǎn)發(fā)間隔層執(zhí)行。該系統(tǒng)完成信息采集、測量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測等功能。
【專利說明】
一種應(yīng)用于變電站的開放式數(shù)字化綜合自動化系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及智能變電站系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種應(yīng)用于變電站的開放式數(shù)字化綜合自動化系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國變電站技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前我國變電站自動化水平已經(jīng)達(dá)到一定的水平，大部分新建變電站均采用綜合自動化系統(tǒng)，這種技術(shù)的大范圍使用，不僅大幅度提升我國電網(wǎng)建設(shè)的整體水平，同時(shí)也降低變電站建設(shè)和運(yùn)營成本。
[0003]近年來，隨著通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷進(jìn)步，一次運(yùn)行設(shè)備智能化狀態(tài)檢測、一體化平臺系統(tǒng)構(gòu)建等技術(shù)相繼問世并逐步趨于成熟，變電站中相應(yīng)信息獲取、傳送和處理的過程開始邁向智能化的時(shí)代，智能化變電站已經(jīng)成為變電站新的發(fā)展趨勢。
[0004]在充分考慮實(shí)用性及與現(xiàn)有先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行融合下，將變電站建設(shè)成為智能電網(wǎng)的一個(gè)智能節(jié)點(diǎn)，使其具有設(shè)備信息化、功能集成化、結(jié)構(gòu)緊湊化、狀態(tài)可視化特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級智能化功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種應(yīng)用于變電站的開放式數(shù)字化綜合自動化系統(tǒng)，采用先進(jìn)、可靠、集成的智能設(shè)備分層組網(wǎng)，以全站信息數(shù)字化、通信平臺標(biāo)準(zhǔn)化、信息共享網(wǎng)絡(luò)化為基礎(chǔ)，完成信息采集、測量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測等功能，實(shí)現(xiàn)變電站高度智能化、運(yùn)行維護(hù)高效化。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種應(yīng)用于變電站的開放式數(shù)字化綜合自動化系統(tǒng)，該自動化系統(tǒng)主要由設(shè)備層、間隔層、通信層和站控層組成;所述的設(shè)備層主要由多個(gè)一次設(shè)備組成；間隔層主要由多個(gè)二次設(shè)備組成，用于檢測變電站電力設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)電氣量、在線監(jiān)測與統(tǒng)計(jì)運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)參數(shù)以及執(zhí)行與驅(qū)動操作控制;通信層用于匯總間隔層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息、保護(hù)控制一次設(shè)備、實(shí)施操作同期控制、承上啟下的通信以及優(yōu)先級別轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算及控制命令;站控層用于匯總?cè)镜膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息、不斷刷新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、按時(shí)登陸歷史數(shù)據(jù)庫、發(fā)送有關(guān)數(shù)據(jù)信息給調(diào)度層或控制中心以及接收調(diào)度或控制中心有關(guān)控制命令并轉(zhuǎn)發(fā)間隔層執(zhí)行。
[0007]進(jìn)一步具體地說，上述技術(shù)方案中所述的設(shè)備層主要由主變變壓器、多個(gè)不同電壓等級的開關(guān)柜、無功補(bǔ)償裝置、控制保護(hù)屏、消弧線圈接地裝置、磁控電抗器、組合互感器、隔離開關(guān)和斷路器組成。
[0008]進(jìn)一步具體地說，上述技術(shù)方案中所述的間隔層主要由測量單元、控制單元、保護(hù)單元、計(jì)量單元和監(jiān)測單元組成。
[0009]進(jìn)一步具體地說，上述技術(shù)方案中所述的通信層主要由通信管理機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、路由器、交換機(jī)組、集中器、集線器、通信服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)線路組成。
[0010]進(jìn)一步具體地說，上述技術(shù)方案中所述的站控層主要由操作員站、打印機(jī)、工程師站和服務(wù)器組成。
[0011]進(jìn)一步具體地說，上述技術(shù)方案中所述的綜合在線監(jiān)測裝置IED主要由電源模塊、FLASH模塊、人機(jī)接口 MMI模塊、SDRAM模塊、通信模塊、GPS對時(shí)模塊、主CPU模塊、通訊模塊、采集監(jiān)測模塊、模擬量輸入輸出模塊和開關(guān)量輸入輸出模塊組成;綜合在線監(jiān)測裝置IED用于配置變壓器綜合在線監(jiān)測模塊、GIS綜合在線監(jiān)測模塊、SF6環(huán)境綜合在線監(jiān)測模塊、開關(guān)柜在線監(jiān)測模塊和斷路器綜合在線監(jiān)測模塊。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明在變電站系統(tǒng)中融合智能化一次設(shè)備、數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備、自動化運(yùn)行管理系統(tǒng)等數(shù)字化技術(shù)采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)采集全站SCADA、保護(hù)信息、錄波、計(jì)量、在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，滿足智能變電站在信息數(shù)字化、功能集成化、狀態(tài)可視化方面的要求，自動完成信息采集、計(jì)量、測量、控制、保護(hù)和監(jiān)測等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動化控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能的開放式數(shù)字化綜合自動化變電站。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)層次圖；
[0015]圖2是本發(fā)明中綜合在線監(jiān)測裝置的模塊圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]見圖1，一種應(yīng)用于變電站的開放式數(shù)字化綜合自動化系統(tǒng)，該自動化系統(tǒng)主要由設(shè)備層、間隔層、通信層和站控層組成；設(shè)備層主要由多個(gè)智能化一次設(shè)備組成；間隔層主要由多個(gè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備組成，用于檢測變電站電力設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)電氣量、在線監(jiān)測與統(tǒng)計(jì)運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)參數(shù)以及執(zhí)行與驅(qū)動操作控制;通信層用于匯總間隔層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息、保護(hù)控制智能化一次設(shè)備、實(shí)施操作同期控制、承上啟下的通信以及優(yōu)先級別轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算及控制命令;站控層通過高速網(wǎng)絡(luò)IEC61850用于匯總?cè)镜膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息、不斷刷新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、按時(shí)登陸歷史數(shù)據(jù)庫、發(fā)送有關(guān)數(shù)據(jù)信息給調(diào)度層或控制中心以及接收調(diào)度或控制中心有關(guān)控制命令并轉(zhuǎn)發(fā)間隔層執(zhí)行。
[0017]設(shè)備層主要由主變變壓器、變壓器局放、GIS、多個(gè)不同電壓等級的開關(guān)柜、斷路器、無功補(bǔ)償裝置、互感器、電源、SF6、控制保護(hù)屏、消弧線圈接地裝置、磁控電抗器和隔離開關(guān)等組成，具體可根據(jù)需求進(jìn)行自由組合配置。
[0018]間隔層為二次設(shè)備與一次設(shè)備的結(jié)合，采用一種可配置的綜合在線監(jiān)測裝置及環(huán)境、視頻、機(jī)器人等先進(jìn)技術(shù)作為站內(nèi)輔助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集各種一次設(shè)備的參數(shù)，運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)參數(shù)在線監(jiān)測與統(tǒng)計(jì)、實(shí)現(xiàn)站內(nèi)信息采集、測量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測等功能。間隔層主要由由測量單元、控制單元、保護(hù)單元、計(jì)量單元和監(jiān)測單元組成，如五防設(shè)備、電表、綜合在線監(jiān)測裝置、變電站保護(hù)設(shè)備和測控設(shè)備等。
[0019]通信層主要由通信管理機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、路由器、交換機(jī)組、集中器、集線器、通信服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)線路等組成。通信層將間隔層中帶有智能化接口的二次設(shè)備進(jìn)行IEC61850標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，可以使得對整個(gè)站內(nèi)各種設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測。間隔層組網(wǎng)后通過網(wǎng)絡(luò)層的網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、路由器、交換機(jī)組、集中器、集線器、通信服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)線路光纖等設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸，將間隔層收集到各類設(shè)備采集監(jiān)測的數(shù)據(jù)上傳到站控層的操作員站、工程師站及上級監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度中心，及將上層的控制命令進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)到下層的間隔層去操控各種智能化設(shè)備，通信層通信管理機(jī)，集線器等通信設(shè)備在整個(gè)系統(tǒng)中起到了承上啟下的關(guān)鍵性的作用。
[0020]站控層主要由操作員站、打印機(jī)、工程師站和服務(wù)器等組成。站控層將通過通信層接收到的間隔層的各種智能二次設(shè)備的采集數(shù)據(jù)存儲到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)庫、關(guān)系數(shù)據(jù)庫中。站控層的報(bào)警服務(wù)器實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的采集數(shù)據(jù)，當(dāng)變電站系統(tǒng)通過各種任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障或異常，及通過變電站的視頻輔助系統(tǒng)及機(jī)器人巡檢系統(tǒng)進(jìn)行圖像分析處理確認(rèn)為報(bào)警后，站控層報(bào)警服務(wù)器能夠自動發(fā)出各種報(bào)警提示，同時(shí)將報(bào)警信息包括報(bào)警事件、站點(diǎn)信息、告警類別、告警描述等同時(shí)存到歷史、關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，可以提供給操作人員及工程人員按時(shí)間、地點(diǎn)、報(bào)警類型、描述等做復(fù)雜的關(guān)鍵字組合及進(jìn)行復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)，檢索查詢。站控層將采集到的智能化二次設(shè)備的間隔層的各種數(shù)據(jù)以報(bào)表、曲線、棒圖、柱狀圖、餅圖、各種界面形式展示，這樣操作及運(yùn)維人員可通過操作員站、工程師站、遠(yuǎn)程服務(wù)器、上級監(jiān)控系統(tǒng)等方式遠(yuǎn)程監(jiān)測整個(gè)變電站內(nèi)的各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況，并將采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存入到服務(wù)器中，為智能化遠(yuǎn)程運(yùn)維根系提供了科學(xué)的管理依據(jù)。
[0021]其中，站控層的智能設(shè)備IED都帶有IEC61850接口，變電站智能化系統(tǒng)通過抽象通信服務(wù)接口(ACSI)建立一個(gè)應(yīng)用層上的抽象模型，描述各接口間的數(shù)據(jù)交換，給出各種對象統(tǒng)一的邏輯模型。本系統(tǒng)通過這種分層分布，由分布位于邏輯設(shè)備LD上的邏輯節(jié)點(diǎn)LN共同協(xié)調(diào)完成，LN之間由邏輯連接LC連接，通訊信息明確描述出LN之間的交換信息和通信要求。IED中的LN通過IED內(nèi)部的服務(wù)器接口被其它LN訪問。過程層數(shù)字式設(shè)備向間隔層IED傳送數(shù)據(jù)，并接受控制命令操作一次設(shè)備。在變電站智能化系統(tǒng)中，采用這種模塊化分層分布方式將不同廠家的IED，或同一廠家不同型號IED保證高可靠性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，互操作和系統(tǒng)無縫集成。
[0022]通過采用這種分層架構(gòu)的綜合智能化系統(tǒng)，建立變電站內(nèi)全景式數(shù)字信息平臺，以模塊化的設(shè)計(jì)思想，實(shí)現(xiàn)變電站運(yùn)行監(jiān)視系統(tǒng)化，調(diào)整控制分層化，保證變電站的安全性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)變電站的綜合智能化。
[0023]間隔層中各種數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備采用IEC61850數(shù)字建模及數(shù)據(jù)模板的智能轉(zhuǎn)換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置向標(biāo)準(zhǔn)化智能型轉(zhuǎn)變。對變電站內(nèi)變壓器、GIS、開關(guān)柜、無功補(bǔ)償?shù)仍O(shè)備及直流屏、電度表、巡檢、電源、風(fēng)機(jī)、空調(diào)、消防等子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集整合和IEC61850標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建模，實(shí)現(xiàn)變電站實(shí)時(shí)集成監(jiān)控和優(yōu)化管理，對外主要采用MMS通訊服務(wù)為其它站控系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)，對整個(gè)變電站實(shí)現(xiàn)控制、監(jiān)視、保護(hù)功能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)不同廠家的設(shè)備信息快速互動及共享，為變電站系統(tǒng)的互操作性、可擴(kuò)展性和高可靠性要求提供依據(jù)。
[0024]間隔層監(jiān)測單元包含一種采用運(yùn)行環(huán)境的智能監(jiān)測，整合視頻系統(tǒng)和變電站監(jiān)控系統(tǒng)，視頻監(jiān)控子系統(tǒng)通過可見光電荷耦合器件(CCD)和紅外熱像儀分別獲取變電站中變電設(shè)備的可見光圖像和紅外圖像，紅外圖像可提供現(xiàn)場運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。可見光圖像包含著豐富的紋理信息，可提供變電設(shè)備的輪廓、位置、外觀等相關(guān)數(shù)據(jù)。通過特征匹配和圖像融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)變電設(shè)備的可見光圖像和紅外圖像的有效融合。通過融合后的圖像不僅可發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場變電設(shè)備的內(nèi)部過熱缺陷、外部機(jī)械或電動故障、異物缺陷等，而且可實(shí)現(xiàn)故障設(shè)備的定位，同時(shí)為運(yùn)行檢修人員提供電力設(shè)備運(yùn)行中的事故隱患和故障先兆的相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)變電設(shè)備的在線運(yùn)行診斷報(bào)告。實(shí)現(xiàn)運(yùn)行環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)測與綜合自動化系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)等的智能聯(lián)動，通過攝像頭快速定位報(bào)警設(shè)備，避免人為的現(xiàn)場定位不準(zhǔn)確問題，通過圖像分析處理功能，發(fā)現(xiàn)變電設(shè)備漏油、異物缺陷，采集斷路器、隔離開關(guān)的分合閘位置，對變電運(yùn)行巡視及程序化操作提供智能輔助判斷；同時(shí)實(shí)現(xiàn)視頻系統(tǒng)與安防系統(tǒng)、照明控制系統(tǒng)的智能聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)人員非法入侵的全天候監(jiān)視;運(yùn)行環(huán)境智能監(jiān)測集成戶內(nèi)外環(huán)境溫濕度、變電站內(nèi)各個(gè)房間環(huán)境、氣象監(jiān)測功能并與空調(diào)、排風(fēng)、排水等系統(tǒng)智能聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)溫濕度的自動控制和調(diào)節(jié)，并根據(jù)氣象環(huán)境如雨量及場區(qū)水位自動啟動排水系統(tǒng)等。
[0025]間隔層監(jiān)測單元采用機(jī)器人技術(shù)對變電站進(jìn)行智能化巡檢，通過在變電站三維模型上規(guī)劃巡視路線的功能，系統(tǒng)以自主或遙控方式控制在巡視路線上的機(jī)器人，根據(jù)巡視作業(yè)指導(dǎo)書所要求的巡視內(nèi)容進(jìn)行巡檢，將巡檢的結(jié)果實(shí)時(shí)傳回站控層綜合監(jiān)控平臺，實(shí)現(xiàn)在模擬線路上虛擬現(xiàn)實(shí)自動巡視的功能，并通過圖像識別技術(shù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力線路及設(shè)備的各種異常故障現(xiàn)象。采用的機(jī)器人巡檢技術(shù)整體結(jié)構(gòu)包括基站、移動體控制系統(tǒng)以及由可見光圖像攝像機(jī)、紅外圖像攝像機(jī)和傳聲器MIC等組成的電站監(jiān)測系統(tǒng)。移動體是整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的移動載體和信息采集控制載體，主要包括移動車體、移動體運(yùn)動控制系統(tǒng)和通信系統(tǒng)。對于移動體還需要進(jìn)行有效的監(jiān)視控制和管理，需要建立一個(gè)移動機(jī)器人監(jiān)控的基站，基站與移動體之間通過無線網(wǎng)橋組成一個(gè)無線局域網(wǎng)，可見光圖像和紅外圖像通過視頻服務(wù)器的視頻流數(shù)據(jù)和移動體控制系統(tǒng)信息等數(shù)據(jù)匯集到網(wǎng)絡(luò)集線器后經(jīng)無線網(wǎng)橋，網(wǎng)絡(luò)集線器一起通過電力系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)傳到運(yùn)行監(jiān)控中心。連接到電力系統(tǒng)局域網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)可根據(jù)訪問權(quán)限實(shí)時(shí)瀏覽變電站設(shè)備的可見光和紅外視頻圖像、機(jī)器人本身運(yùn)行情況等相關(guān)信息。移動機(jī)器人結(jié)合自身全球定位系統(tǒng)(GPS)定位信息和激光雷達(dá)傳感器的探測技術(shù)，采取比例-積分-微分PID直線跟蹤算法和采取VPH避障算法來實(shí)現(xiàn)自主運(yùn)動巡檢，由三維模型上規(guī)劃巡視路線提供相應(yīng)的地圖信息和任務(wù)信息，按照路徑最短、轉(zhuǎn)彎最少、綜合最優(yōu)等策略實(shí)時(shí)規(guī)劃移動機(jī)器人的巡檢行為，包括直線跟蹤、避障、轉(zhuǎn)向、調(diào)節(jié)移動速度、停車等，完成對機(jī)器人的控制導(dǎo)航，實(shí)現(xiàn)移動機(jī)器人的自動駕駛。借助激光雷達(dá)和GPS自主完成變電站設(shè)備的巡檢工作，通過攜帶的可見光CCD攝像機(jī)、遠(yuǎn)程紅外熱成像攝像機(jī)、高性能定向MIC等傳感器，完成變電站設(shè)備的圖像巡檢、設(shè)備儀表的自動識別、一次設(shè)備的紅外檢測以及移動物體偵測等，并記錄相關(guān)信息，提供異常報(bào)警。操作人員只需通過后臺基站計(jì)算機(jī)收到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、圖像等信息，即可完成變電站的設(shè)備巡檢工作。
[0026]見圖2，綜合在線監(jiān)測裝置IED，按硬件采用模塊化設(shè)計(jì)方案，按功能劃分為不同的模塊，主要由電源模塊、FLASH模塊、人機(jī)接口 MMI模塊、SDRAM模塊、通信模塊、GPS對時(shí)模塊、主CPU模塊、通訊模塊、采集監(jiān)測模塊、模擬量輸入輸出模塊和開關(guān)量輸入輸出模塊組成。模塊與模塊之間的數(shù)據(jù)通信通過內(nèi)部高速總線實(shí)現(xiàn)，由于各模塊都有一定的智能化處理能力，可以對信號的輸入輸出進(jìn)行一定的預(yù)處理，減輕主模塊的負(fù)擔(dān)，各個(gè)子監(jiān)測模塊可以專注于數(shù)據(jù)處理，故障判斷和任務(wù)調(diào)度。采用這種模塊化硬件設(shè)計(jì)使得綜合在線監(jiān)測裝置IED具有可擴(kuò)展性，可以根據(jù)需求后期擴(kuò)展模塊。IED的軟件部分也采用模塊化軟件設(shè)計(jì)，使得軟件具有可裁剪性，也便于功能擴(kuò)充。綜合在線監(jiān)測裝置采用一種可配置監(jiān)測功能的變電站綜合在線監(jiān)測裝置，實(shí)現(xiàn)各個(gè)子系統(tǒng)的在線監(jiān)測，綜合在線監(jiān)測裝置IED用于配置變壓器綜合在線監(jiān)測模塊、GIS綜合在線監(jiān)測模塊、SF6環(huán)境綜合在線監(jiān)測模塊、開關(guān)柜在線監(jiān)測模塊、斷路器綜合在線監(jiān)測模塊和避雷器綜合在線監(jiān)測模塊等，這些模塊可以通過軟件進(jìn)行加載刪除，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)在線監(jiān)測功能模塊自由配置。
[0027]系統(tǒng)采用一個(gè)元件對應(yīng)一個(gè)間隔的分布式設(shè)計(jì)，各間隔功能獨(dú)立，按回路體現(xiàn)不同的功能，如測量功能、控制功能、保護(hù)功能、計(jì)量功能和監(jiān)測功能，數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化智能儀表二次設(shè)備安裝在智能化一次設(shè)備上，每臺智能設(shè)備均有通訊接口，通過通信網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控主機(jī)通信，監(jiān)控主機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行情況，將所收集到的信息進(jìn)行分類存儲和管理，每臺智能設(shè)備的操作控制均可以在站控層的監(jiān)控主機(jī)上集中監(jiān)測控制。
[0028]采用這種變電站綜合智能化系統(tǒng)可以采集全站SCADA、保護(hù)信息、錄波、計(jì)量、在線監(jiān)測的數(shù)據(jù)，滿足智能變電站在信息數(shù)字化、功能集成化、結(jié)構(gòu)緊湊化、狀態(tài)可視化方面的要求。研究完善變電站全景式數(shù)據(jù)信息平臺、故障信息綜合分析決策系統(tǒng)、告警及故障自動處理系統(tǒng)和設(shè)備狀態(tài)分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)變電站運(yùn)行監(jiān)視全景化、安全分析前瞻化、調(diào)整控制動態(tài)化，同時(shí)從時(shí)間、空間、業(yè)務(wù)等多個(gè)層面和維度實(shí)現(xiàn)變電站全方位實(shí)時(shí)監(jiān)視和在線故障診斷，真正實(shí)現(xiàn)變電站無人值守，降低變電站運(yùn)維成本、優(yōu)化資源配置、提升運(yùn)行指標(biāo)的目的。
[0029]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要如權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種應(yīng)用于變電站的開放式數(shù)字化綜合自動化系統(tǒng)，其特征是:該自動化系統(tǒng)主要由設(shè)備層、間隔層、通信層和站控層組成;所述的設(shè)備層主要由多個(gè)一次設(shè)備組成；間隔層主要由多個(gè)二次設(shè)備組成，用于檢測變電站電力設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時(shí)電氣量、在線監(jiān)測與統(tǒng)計(jì)運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)參數(shù)以及執(zhí)行與驅(qū)動操作控制;通信層用于匯總間隔層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息、保護(hù)控制一次設(shè)備、實(shí)施操作同期控制、承上啟下的通信以及優(yōu)先級別轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算及控制命令;站控層用于匯總?cè)镜膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息、不斷刷新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、按時(shí)登陸歷史數(shù)據(jù)庫、發(fā)送有關(guān)數(shù)據(jù)信息給調(diào)度層或控制中心以及接收調(diào)度或控制中心有關(guān)控制命令并轉(zhuǎn)發(fā)間隔層執(zhí)行。2.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于變電站的開放式數(shù)字化綜合自動化系統(tǒng)，其特征是:所述的設(shè)備層主要由主變變壓器、多個(gè)不同電壓等級的開關(guān)柜、無功補(bǔ)償裝置、控制保護(hù)屏、消弧線圈接地裝置、磁控電抗器、組合互感器、隔離開關(guān)和斷路器組成。3.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于變電站的開放式數(shù)字化綜合自動化系統(tǒng)，其特征是:所述的間隔層主要由測量單元、控制單元、保護(hù)單元、計(jì)量單元和監(jiān)測單元組成。4.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于變電站的開放式數(shù)字化綜合自動化系統(tǒng)，其特征是:所述的通信層主要由通信管理機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備、路由器、交換機(jī)組、集中器、集線器、通信服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)線路組成。5.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于變電站的開放式數(shù)字化綜合自動化系統(tǒng)，其特征是:所述的站控層主要由操作員站、打印機(jī)、工程師站和服務(wù)器組成。6.如權(quán)利要求3所述的一種應(yīng)用于變電站的開放式數(shù)字化綜合自動化系統(tǒng)，其特征是:所述的綜合在線監(jiān)測裝置IED主要由電源模塊、FLASH模塊、人機(jī)接口MMI模塊、SDRAM模塊、通信模塊、GPS對時(shí)模塊、主CPU模塊、通訊模塊、采集監(jiān)測模塊、模擬量輸入輸出模塊和開關(guān)量輸入輸出模塊組成;綜合在線監(jiān)測裝置IED用于配置變壓器綜合在線監(jiān)測模塊、GIS綜合在線監(jiān)測模塊、SF6環(huán)境綜合在線監(jiān)測模塊、開關(guān)柜在線監(jiān)測模塊和斷路器綜合在線監(jiān)測模塊。
【文檔編號】H02J13/00GK105871071SQ201610406930
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】蔣亞峰, 沈偉, 唐建中, 劉子龍, 王沂江
【申請人】上海南華蘭陵電氣有限公司