專利名稱：數(shù)字化變電站二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及變電站技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及數(shù)字化變電站二次設(shè)備運(yùn)行 狀態(tài)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技水
隨著數(shù)字化變電站從理論到現(xiàn)實(shí)，新建立的數(shù)字化變電站已經(jīng)在建并投 入使用。保護(hù)\測(cè)控裝置、網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄設(shè)備、通訊網(wǎng)絡(luò)、保護(hù)子站等二次設(shè) 備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)將直接影響到整個(gè)數(shù)字化變電站的運(yùn)行安全性。因
為遠(yuǎn)動(dòng)終端、遠(yuǎn)動(dòng)主4^的數(shù)據(jù)和信息都通過(guò)IEC61850M^約在數(shù)字化變電站綜 合自動(dòng)化數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行信息交換，系統(tǒng)如圖1所示，對(duì)二次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè) 備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)的所有信息都可以被獲取，已經(jīng)具備了可實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備狀態(tài) 監(jiān)測(cè)的技術(shù)基礎(chǔ)。
目前電力系統(tǒng)中的一些技術(shù)和裝置，實(shí)際上或多或少地已涉及狀態(tài)監(jiān)測(cè)， 主要的監(jiān)測(cè)對(duì)象是電廠及電力系統(tǒng)的重要電力設(shè)備，尤其是電力一次設(shè)備方 面，如變壓器、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電纜、斷路器等電氣機(jī)械。雖然它們能起 到一定的狀態(tài)監(jiān)測(cè)的目的，但還不能完全滿足數(shù)字化變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容
有鑒于此，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種數(shù)字化變電站二 次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能完全滿足數(shù)字化變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)的要求，可 以為在此基礎(chǔ)上建立的數(shù)字化變電站的狀態(tài)檢修系統(tǒng)、全壽命周期成本管理 等其他高級(jí)應(yīng)用提供相關(guān)數(shù)據(jù)支持。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案 一種數(shù)字化變電站二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括若干數(shù)字化變電 站二次設(shè)備和站控層設(shè)備，所述二次設(shè)備通過(guò)各自的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄設(shè)備與站括狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置及若干與所述 網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄設(shè)備相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)分析儀，所述網(wǎng)絡(luò)分析儀分別與各自相應(yīng)的網(wǎng) 絡(luò)報(bào)文記錄設(shè)備連接，且所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置分別與所述各網(wǎng)絡(luò)分析儀和站控 層設(shè)備通訊連4矣。
所述二次設(shè)備包括智能操作箱、合并單元和保護(hù)/測(cè)控裝置，所述網(wǎng)絡(luò)報(bào)
文記錄設(shè)備包括GOOSE交換機(jī)、SMV交換機(jī)和主控室交換機(jī)，其中，所述 智能操作箱通過(guò)GOOSE交換機(jī)與所述保護(hù)/測(cè)控裝置網(wǎng)絡(luò)連接，所述合并單 元通過(guò)SMV交換機(jī)與所述保護(hù)/測(cè)控裝置網(wǎng)絡(luò)連接，所述保護(hù)/測(cè)控裝置通過(guò) 主控室交換機(jī)與所述站控層設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接。
所述網(wǎng)絡(luò)分析儀包括GOOSE分析儀、SMV分析儀和MMS分析儀，其 中，所述SMV分析儀與SMV交換機(jī)通訊連接，所述GOOSE分析儀與所述 GOOSE交換機(jī)通訊連接，所述MMS分析儀與所述主控室交換機(jī)通訊連接， 且所述SMV分析儀、GOOSE分析儀及MMS分析儀還分別與所述狀態(tài)監(jiān)測(cè) 裝置通訊連接。
所述站控層設(shè)備包括操作員站、后臺(tái)主機(jī)和遠(yuǎn)動(dòng)主機(jī)，所述操作員站、 后臺(tái)主機(jī)和遠(yuǎn)動(dòng)主機(jī)分別與主控室交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接，所述遠(yuǎn)動(dòng)主機(jī)還與所述 狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置通訊連接。
本實(shí)用新型的有益效果
本實(shí)用新型通過(guò)在現(xiàn)有的數(shù)字化變電站綜合自動(dòng)化通訊網(wǎng)絡(luò)中增加對(duì)應(yīng) 的網(wǎng)絡(luò)分析儀和狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，可以完全滿足數(shù)字化變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)的要求， 進(jìn)而為在此基礎(chǔ)上建立的數(shù)字化變電站的狀態(tài)檢修系統(tǒng)、全壽命周期成本管 理等其他高級(jí)應(yīng)用提供相關(guān)數(shù)據(jù)支持。


圖l是現(xiàn)有的數(shù)字化變電站綜合自動(dòng)化的通訊網(wǎng)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型數(shù)字化變電站二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的通訊網(wǎng) 絡(luò)示意圖。
圖中1-狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，2-智能操作箱，3-合并單元，4-保護(hù)/測(cè)控裝置， 51-GOOSE交換機(jī)，52-SMV交換機(jī)，53-主控室交換機(jī)，61-GOOSE分析儀，62-SMV分析儀，63-MMS分析儀，71-操作員站，72-后臺(tái)主機(jī)，73-遠(yuǎn)動(dòng)主機(jī)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作清楚、完整地說(shuō)明
請(qǐng)參閱圖2,本實(shí)用新型數(shù)字化變電站二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的通 訊網(wǎng)絡(luò)示意圖。這種數(shù)字化變電站二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括若干 數(shù)字化變電站二次設(shè)備和站控層設(shè)備，所述二次設(shè)備通過(guò)各自的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記 錄設(shè)備與站控層設(shè)備直接或間接連接，本系統(tǒng)還包括狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置1及若干 與所述網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄設(shè)備相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)分析儀，所述網(wǎng)絡(luò)分析儀分別與各自相 應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄設(shè)備連接，且所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置1分別與所述各網(wǎng)絡(luò)分析 儀和站控層設(shè)備通訊連接。
本實(shí)施例中，所述二次設(shè)備包括智能操作箱2、合并單元3和保護(hù)/測(cè)控 裝置4。所述智能操作箱2相當(dāng)于傳統(tǒng)的操作箱，只是將接受的繼電器信號(hào)改 成數(shù)字信號(hào)。所述合并單元3是指當(dāng)使用傳統(tǒng)電流互感器CT時(shí)，將模擬電 量信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電量信號(hào)的裝置。所述保護(hù)/測(cè)控裝置4是指新型的數(shù)字化 保護(hù)和測(cè)控裝置。所述網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄設(shè)備包括GOOSE交換機(jī)51 、 SMV交換 機(jī)52和主控室交換機(jī)53。其中，所述智能操作箱2通過(guò)GOOSE交換機(jī)51 與所述保護(hù)/測(cè)控裝置4網(wǎng)絡(luò)連接。所述合并單元3通過(guò)SMV交換機(jī)52與所 述保護(hù)/測(cè)控裝置4網(wǎng)絡(luò)連接。所述保護(hù)/測(cè)控裝置4通過(guò)主控室交換機(jī)53與 所述站控層設(shè)備直接網(wǎng)絡(luò)連接。其中，所述智能操作箱2依次通過(guò)GOOSE交 換機(jī)51 、所述保護(hù)測(cè)控裝置4及主控室交換機(jī)53與所述站控層設(shè)備間接連接。
所述網(wǎng)絡(luò)分析儀包括GOOSE分析儀61、 SMV分析儀62和MMS分析儀 63。所述SMV分析儀62與SMV交換機(jī)52通訊連接，所述GOOSE分析儀 61與所述GOOSE交換機(jī)51通訊連接，所述MMS分析儀63與所述主控室交 換機(jī)53通訊連接，且所述SMV分析儀62、 GOOSE分析儀61及MMS分析 儀63還分別與所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置1通訊連接。其中，各網(wǎng)絡(luò)分析儀是數(shù)字化 變電站必要的組成部分，數(shù)字化變電站二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是建立 在網(wǎng)絡(luò)分析儀的功能之上的系統(tǒng)。各網(wǎng)絡(luò)分析儀是對(duì)通訊網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記 錄設(shè)備數(shù)據(jù)交換的監(jiān)視讀取裝置。所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置1是對(duì)變電站通訊網(wǎng)絡(luò)
5中的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、歸類、轉(zhuǎn)發(fā)的裝置。
所述站控層設(shè)備包括操作員站71、后臺(tái)主機(jī)72和遠(yuǎn)動(dòng)主機(jī)73,所述操 作員站71、后臺(tái)主機(jī)72和遠(yuǎn)動(dòng)主機(jī)73分別與主控室交換機(jī)53網(wǎng)絡(luò)連接，所 述遠(yuǎn)動(dòng)主機(jī)73還與所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置1通訊連接。所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置1可以 將數(shù)字化變電站綜合自動(dòng)化數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、歸類并轉(zhuǎn)發(fā)到遠(yuǎn)動(dòng) 主機(jī)73。操作員站71、后臺(tái)主機(jī)72和遠(yuǎn)動(dòng)主機(jī)73的數(shù)據(jù)和信息都可以通過(guò) IEC61850規(guī)約在數(shù)字化變電站綜合自動(dòng)化數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行信息交換。
數(shù)字化變電站的光CT、光PT、數(shù)據(jù)合并單元3、保護(hù)\測(cè)控裝置4、數(shù)字 化斷路器、操作員站71、后臺(tái)主機(jī)72、遠(yuǎn)動(dòng)主機(jī)73的數(shù)據(jù)交換和運(yùn)行信息 都通過(guò)正C61850規(guī)約在數(shù)字化變電站綜合自動(dòng)化數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行。數(shù)據(jù)通訊 網(wǎng)絡(luò)及其網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄設(shè)備(包括網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、記錄儀)、網(wǎng)絡(luò)分析儀等網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備的運(yùn)行狀況、運(yùn)行信息也通過(guò)正C61850規(guī)約在數(shù)字化變電站綜合自動(dòng)化 數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行交換。對(duì)于不具備數(shù)字化通訊能力的一次設(shè)備，如變壓器、 發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電纜、斷路器等電氣機(jī)械，只要有與之相關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān) 測(cè)裝置，在使用IEC61850規(guī)約后，也能將相關(guān)數(shù)據(jù)在數(shù)字化變電站綜合自動(dòng) 化數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行交換。
通過(guò)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文紀(jì)錄設(shè)備，通訊網(wǎng)絡(luò)上所有裝置的傳輸數(shù)據(jù)都可以被收集。 利用獲得的數(shù)據(jù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分析和狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置可以將每套裝置的運(yùn)行狀態(tài)、 告警信息、故障記錄、以及系統(tǒng)運(yùn)行中的在線檢測(cè)數(shù)據(jù)、控制命令、通訊狀 況等數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類整理，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)男畔⑻幚頇C(jī)制，完成格式轉(zhuǎn)換后，通過(guò) 遠(yuǎn)動(dòng)主機(jī)上傳至調(diào)度中心。網(wǎng)絡(luò)分析儀和狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置可根據(jù)不同的應(yīng)用對(duì) 象，提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。例如，對(duì)于狀態(tài)檢修系統(tǒng)，可以將在線檢測(cè)數(shù)據(jù) 和運(yùn)行工況上傳；對(duì)全壽命周期成本管理系統(tǒng)可以只上傳設(shè)備的運(yùn)行工況； 對(duì)高級(jí)調(diào)度中心，應(yīng)提供相關(guān)在線檢測(cè)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)運(yùn)行工況等。
請(qǐng)參閱圖2,這種采用如上所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)字化變電站二次設(shè)備運(yùn)行 狀態(tài)的監(jiān)測(cè)方法，包括如下步驟
首先，所述網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄設(shè)備收集與其連接的二次設(shè)備的數(shù)據(jù)。通過(guò)網(wǎng) 絡(luò)報(bào)文紀(jì)錄設(shè)備可以收集通訊網(wǎng)絡(luò)上所有裝置的傳輸數(shù)據(jù)，即可以收集到每 套裝置的運(yùn)行狀態(tài)、告警信息、故障記錄以及系統(tǒng)運(yùn)行中的在線檢測(cè)數(shù)據(jù)、控制命令、通訊狀況等數(shù)據(jù)。
其次，所述網(wǎng)絡(luò)分析儀監(jiān)視并讀取各自網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄設(shè)備所傳輸?shù)臄?shù)據(jù) 并將其傳輸?shù)剿鰻顟B(tài)監(jiān)測(cè)裝置1。
最后，所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置1將獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類整理后轉(zhuǎn)發(fā)站控層設(shè) 備。狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置1可以將每套裝置的運(yùn)行狀態(tài)、告警信息、故障記錄以及 系統(tǒng)運(yùn)行中的在線檢測(cè)數(shù)據(jù)、控制命令、通訊狀況等數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類整理，經(jīng)
過(guò)適當(dāng)?shù)男畔⑻幚頇C(jī)制，完成格式轉(zhuǎn)換后，通過(guò)遠(yuǎn)動(dòng)主機(jī)73上傳至調(diào)度中心。 網(wǎng)絡(luò)分析儀和狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置可根據(jù)不同的應(yīng)用對(duì)象，提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)信 息。例如，對(duì)于狀態(tài)檢修系統(tǒng)，可以將在線檢測(cè)數(shù)據(jù)和運(yùn)行工況上傳；對(duì)全 壽命周期成本管理系統(tǒng)可以只上傳設(shè)備的運(yùn)行工況；對(duì)高級(jí)調(diào)度中心，應(yīng)提 供相關(guān)在線檢測(cè)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)運(yùn)行工況等。 '
本實(shí)用新型中除數(shù)字化變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置外，均采用現(xiàn)成設(shè)備，所提 出的數(shù)字化變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)利用現(xiàn)有設(shè)備建立狀態(tài)監(jiān)測(cè)的方法和 手段，因此有利于實(shí)施和推廣。
雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新 型。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本實(shí)用新型的精 神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾。因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán) 利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字化變電站二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括若干數(shù)字化變電站二次設(shè)備和站控層設(shè)備，所述二次設(shè)備通過(guò)各自的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄設(shè)備與站控層設(shè)備直接或間接連接，其特征在于所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置及若干與所述網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄設(shè)備相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)分析儀，所述網(wǎng)絡(luò)分析儀分別與各自相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄設(shè)備連接，且所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置分別與所述各網(wǎng)絡(luò)分析儀和站控層設(shè)備通訊連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字化變電站二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征 在于所述二次設(shè)備包括智能操作箱、合并單元和保護(hù)/測(cè)控裝置，所述 網(wǎng)纟M艮文記錄設(shè)備包括GOOSE交換機(jī)、SMV交換機(jī)和主控室交換機(jī)， 其中，所述智能操作箱通過(guò)GOOSE交換機(jī)與所述保護(hù)/測(cè)控裝置網(wǎng)絡(luò)連 接，所述合并單元通過(guò)SMV交換機(jī)與所述保護(hù)/測(cè)控裝置網(wǎng)絡(luò)連接，所述 保護(hù)/測(cè)控裝置通過(guò)主控室交換機(jī)與所述站控層"i殳備網(wǎng)絡(luò)連接。
3. 如權(quán)利要求2所述的數(shù)字化變電站二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征 在于所述網(wǎng)絡(luò)分析儀包括GOOSE分析儀、SMV分析儀和MMS分析 儀，其中，所述SMV分析儀與SMV交換機(jī)通訊連接，所述GOOSE分 析儀與所述GOOSE交換^L通訊連接，所述MMS分析儀與所述主控室交 換機(jī)通訊連接，且所述SMV分析儀、GOOSE分析儀及MMS分析儀還 分別與所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置通訊連接。
4. 如權(quán)利要求2所述的數(shù)字化變電站二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其特征 在于所述站控層設(shè)備包括操作員站、后臺(tái)主機(jī)和遠(yuǎn)動(dòng)主機(jī)，所述操作員 站、后臺(tái)主機(jī)和遠(yuǎn)動(dòng)主機(jī)分別與主控室交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接，所述遠(yuǎn)動(dòng)主機(jī)還 與所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置通訊連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及變電站技術(shù)領(lǐng)域。公開了一種數(shù)字化變電站二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括若干數(shù)字化變電站二次設(shè)備和站控層設(shè)備，所述二次設(shè)備通過(guò)各自網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄設(shè)備與站控層設(shè)備直接或間接連接，本系統(tǒng)還包括狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置及若干與所述網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄設(shè)備相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)分析儀，所述網(wǎng)絡(luò)分析儀分別與各自相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄設(shè)備連接，且所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置分別與各網(wǎng)絡(luò)分析儀和站控層設(shè)備通訊連接。本實(shí)用新型通過(guò)在現(xiàn)有的數(shù)字化變電站綜合自動(dòng)化通訊網(wǎng)絡(luò)中增加對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)分析儀和狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，可以完全滿足數(shù)字化變電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)的要求，進(jìn)而為在此基礎(chǔ)上建立的數(shù)字化變電站的狀態(tài)檢修系統(tǒng)、全壽命周期成本管理等其他高級(jí)應(yīng)用提供相關(guān)數(shù)據(jù)支持。
文檔編號(hào)H02J13/00GK201393089SQ20092006972
公開日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者鍵 周, 莊黎明, 張培鴻, 畢曉亮, 冰 沈, 蔣躍強(qiáng), 邱智勇, 陳建民 申請(qǐng)人:華東電力試驗(yàn)研究院有限公司;華東電網(wǎng)有限公司;上海久東電氣自動(dòng)化集成有限公司