一种变电站监控系统技术方案

通过对变电站监控系统的各控制层的划分，从而明确了各层的功能，就地控制层就地采集并处理数据，对异常进行监控，并根据相关信息类型采取相应的发送方式，同时采用通信装置在就地控制层与站控层之间进行通信，将就地控制层的数据发送给站控层进行分析处理并显示，从而既实现了就地快速处理紧急故障，又能远程进行监控分析，并作出进一步的决策，为变电站的正常运行提供了保障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电力电网系统的自动化控制的
，具体的来说，是一种变电站监控系统。
技术介绍
变电站自动化技术的发展和微机保护的广泛应用极大地提高了电网的自动化水平和管理水平，但变电站自动化系统对后台主站的功能的要求也日益增加，集中式系统的不足之处越来越明显地暴露出来。集中式系统将数据库、数据处理、人机会话等大多功能集中于一台主机，容易造成计算机过负荷，需要功能更强大的机器。计算机硬件功能的提升伴随着的是价格的剧增，这种需求会导致整个监控系统系统造价不菲。同时，多种功能模块装于一台主机，模块紧密耦合，相互影响，致使系统功能很难再次扩充。随着接入装置数目越来越多，信息量相应不断增加，集中式系统难以满足容量不断扩充的要求。
技术实现思路
基于现有技术的不足，本专利技术提出了一种变电站监控系统，其采用分层结构，分为站级控制层和就地控制层。站级控制层为设备监测、控制、管理的中心，通过光纤传输，接受现场采集的开关量、模拟量与电度量等信息，并向现场发布控制命令，通过远动通信工作站与调度通信中心进行远方数据通讯。站级控制层包括双光纤以太网、两台监控主机、人机工作站、与调度中心通信的远动数据处理及通信装置、GPS对时和时钟同步系统，两台监控主机以主备方式同时工作。从采集装置上送的数据，两个主机同时接收，同时并以同样的软件处理；从操作员发出的输出命令，两个主机同时接收并执行，但只有主机能够发出控制输出命令。远动数据处理及通信装置具有主备通道自动切换功能GPS对时装置，包括天线、馈线、以及对时所需的通讯电缆。GPS接收卫星标准时间信号，对监控系统站级控制层设备对时。监控系统应能对错误的GPS信号进行屏蔽，能对GPS故障进行检测、报警功能，在卫星失步时，自主向计算机监控系统发送报警信息。GPS对时装置通过串行通讯对远动通信工作站和智能接口设备进行对时，利用秒脉冲输出对测控单元进行时钟同步。就地控制层由测控单元I / O装置和就地控制主单元组成，测控单元和就地控制主单元通讯采用光纤星型网，且就地控制主单元间数据互为备用。就地控制层内每个断路器单元对应一个测控单元，一台主变设置三个测控单元，主要完成变电站各设备状态的测量、控制、监视，上传设备的运行状态，接受后台监控系统、调度端、巡检中心下达的指令，具有断路器同期合闸功能，涉及开关和刀闸的关联闭锁需在就地控制层完成。测控单元应提供在站控层设备停运或其他紧急情况下的手动操作，并能与正常状态下的计算机操作相互切换。就地控制层采集各种实时信息，监测和控制一次设备的运行，自动协调就地操作与变电站层的操作要求，保证设备安全运行，并具有就地/远方切换开关，在站控层及网络失效的情况下，仍能独立完成就地控制层的监测和控制功能。监控系统的控制单兀由六个模块组成，分别为主控制板、开关量输出输入板、模拟量采集板、装置母板、液晶显示输出模块以及键盘输入模块，整个装置采用了插板式结构，每一个模块对应一个插板，同时将强弱电信号回路在物理结构上分开，有利于装置的抗干扰性能的提高。模拟量采集板实现对一次系统上的电流互感器二次侧的电流以及电压互感器上二次侧的电压进行变换使之在AD采样范围之内。另外AD芯片只能采样电压.必须在模拟量采集板上把电流量转化为电压量。开关量输入输出板通过内部的光电隔离器件以及继电器部件实现开关量的隔离。液晶显示模块和键盘输入模块都属于人机接口部件，一个作为人机接口的输出部件，一个作为人机接口的输入部件。装置主控板是整个装置的核心，控制整个系统的运行，主要包括:模拟量滤波电路、模拟量多路选择器、AD转化器件、程序存储器、数据存储器、通讯接口器件、微处理器等。监控系统按分布式开放系统配置，系统数据流向是经I/O单元数据采集，通过就地控制单元集中，经站级网分别传给主机和远动数据处理及通信装置(CCU)，通信介质均采用双光纤。该系统同时采用分层分布式结构，综合了常规控制仪表屏、继电保护装置屏、模拟屏、变送器屏、远动装置屏、中央信号系统及保护、控制全微机化等特点，实现了测量、控制、自检、保护信息自传、电度量采集、电压无功控制(VQC)、智能直流监视、智能消防报警装置监视、电气五防闭锁、远传等自动化功能。监控系统具有实时数据采集功能、图形显示功能、防误闭锁功能以及控制操作功會K。数据采集系统采集模拟量(电压、电流、有功无功功率、温度、压力、流量等)、状态量(开关、刀闸、事故总信号、变压器分接头位置、保护动作等保护信号)、数字量(频率、电能量等)、脉冲量等。模拟量输入采用交流采样方式，并留有变送器输入接口(也可采用直流输入的模拟量输入模件)。被采样的电压互感器电压值和电流互感器电流值经电气隔离后进入I/O单元。I / O单元对采样数据的预处理包括:回路断线检测、抗干扰、数字滤波、误差补偿、合理性判断及标度换算和梯度计算等。根据采样的电压值和电流值计算有功功率、无功功率、功率因数和电度量等实时数据。数字量的采集采用快速扫查法。断路器和隔离刀闸的位置信号、继电保护动作信号、事故/故障信号、手动/自动方式选择的位置信号以及电度脉冲量均作为数字量输入。数字量经光电隔离后进入I / O单元，然后经防接点抖动处理、硬件软件滤波、基准时间补偿以及有效性判别等进入数据库。图形显示功能，可显示电气接线图、电气布置地理位置图、系统总体结构图、变量曲线、潮流图、事件列表、随机事件控制板、报表、波形、分析图、信息窗、三维立体棒图等。具有母线变色、实时曲线、电压棒图、有功分布分析、潮流动态显示、报警器件闪烁、报警确认变色、图元条件变色、在线帮助等功能。各电气单元的防误闭锁由就地级测控单元完成，同一电压等级的防误闭锁由相互通信的主单元完成，站内联锁由站级控制层完成。控制操作功能包括远方调度控制、变电站控制室的键盘操作和变电站继电保护室I / O单元上对应电气单元的一对一操作。控制的优先级依次为变电站继电保护室一对一的操作、变电站控制室的键盘操作、远方调度控制。为了防止误操作，各种控制方式需满足电气联锁条件，命令输出包括:单接点命令、双接点命令、脉冲命令、连续命令和成组命令。在变电站监控系统中从系统对信息传输要求来看，对于信息的传输种类分为: (I)实时信息:测量和计算系绕中的各种模拟量和数字量，包括电压、电流、功率、电度等，此类信息要求系统实时监测，反映系统的运行状态。(2)故障信息:当系统发生故障时，所反映的故障类型及相应的故障动作值，此类信息需要以第一时间传送，保证系统在故障发生后，能迅速处理事故，减小损失。(3)状态信息:反映现场设备状态的信息，如开关量等，此类信息只需要在信息的状态量发生变化时进行传送。(4)控制与参数信息:系统中对设备操作所需要的信息，如继电器动作信号、定值信息等，此类信息是人为操作时传送。通过对变电站监控系统的各控制层的划分，从而明确了各层的功能，就地控制层就地采集并处理数据，对异常进行监控，并根据相关信息类型采取相应的发送方式，同时采用通信装置在就地控制层与站控层之间进行通信，将就地控制层的数据发送给站控层进行分析处理并显示，从而既实现了就地快速处理紧急故障，又能远程进行监控分析，并作出进一步的决策，为变电站的正常运行提供了保障。【附图说明】图1为本专利技术变电站监控系统的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变电站监控系统，其特征在于，所述变电站监控系统分为站级控制层和就地控制层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高东学，侯志超，狄京元，吴国庆，林森，赵校贤，田果，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司漯河供电公司，
类型：发明
国别省市：河南;41