一種變電站系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種變電站系統(tǒng)，包含：主控制器，用于監(jiān)控整個(gè)變電站網(wǎng)絡(luò)；至少一個(gè)系統(tǒng)控制器與主控制器連接；與系統(tǒng)控制器連接的合并單元、變壓器、接口裝置；與合并單元連接的電流互感器、電壓互感器；與接口裝置接插的輔助一次設(shè)備；其中，合并單元用于處理電流互感器及電壓互感器的數(shù)據(jù)；變壓器用于改變電壓和電流；接口裝置用于傳輸數(shù)據(jù)；電流互感器用于電流變換和電氣隔離；電壓互感器用于電壓變換；輔助一次設(shè)備用于采集數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型能夠?qū)⒆冸娬倦姎庠O(shè)備接線(xiàn)圖和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接圖結(jié)合在一起，有助于管理人員更明確把握數(shù)據(jù)信息流在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的傳送鏈路以及關(guān)聯(lián)的電力設(shè)備，使信息流更為直觀(guān)可視化。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種變電站系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力自動(dòng)化【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種變電站系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的電力需求，目前全國(guó)正在加快建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。智能變電站作為加強(qiáng)電網(wǎng)建設(shè)中的核心內(nèi)容之一，是智能電網(wǎng)的重要組成部分。“十二五”期間國(guó)家電網(wǎng)將進(jìn)行智能變電站的大規(guī)模建設(shè)，其中有新建智能變電站也有對(duì)傳統(tǒng)變電站的智能化改造。
[0003]隨著智能變電站的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與電氣設(shè)備結(jié)合日益緊密，網(wǎng)絡(luò)信息在變電站中應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，而變電站中的電氣設(shè)備往往與網(wǎng)絡(luò)信息，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相關(guān)。
[0004]變電站的自動(dòng)化經(jīng)歷了從RTU(REMOTE TERMINAL UNIT的簡(jiǎn)稱(chēng)，既遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)終端)到變電站自動(dòng)化系統(tǒng)階段，再到綜合自動(dòng)化系統(tǒng)階段以及現(xiàn)在逐漸主流的數(shù)字變電站、智能變電自動(dòng)化系統(tǒng)。
[0005]但現(xiàn)有技術(shù)中的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)在變電站二次系統(tǒng)采用單元間隔的布置形式，裝置間相對(duì)獨(dú)立，缺乏整體的協(xié)調(diào)和優(yōu)化，信息不能共享，接線(xiàn)復(fù)雜，系統(tǒng)擴(kuò)展復(fù)雜，主要表現(xiàn)在:
[0006]變電站采集的信息可以主要分為:系統(tǒng)運(yùn)行量測(cè)信息、設(shè)備狀態(tài)信息、設(shè)備異常信息、保護(hù)動(dòng)作跳閘等事故信息，這些信息通過(guò)不同的采集裝置采集，并通過(guò)不同的信息系統(tǒng)由不同的專(zhuān)業(yè)部門(mén)處理和應(yīng)用。各個(gè)系統(tǒng)和應(yīng)用之間缺乏統(tǒng)一建模規(guī)范，不同應(yīng)用之間的信息交互以專(zhuān)業(yè)為界，實(shí)際運(yùn)行中不同單元的設(shè)備信息無(wú)法共享，形成信息孤島。
[0007]現(xiàn)有變電站中保護(hù)、控制等IED設(shè)備缺乏統(tǒng)一的功能和接口設(shè)備，通信標(biāo)準(zhǔn)缺乏一致性，相同規(guī)約實(shí)現(xiàn)的差異性，這些導(dǎo)致了不同廠(chǎng)商的IED間無(wú)法實(shí)現(xiàn)互操作，更無(wú)法進(jìn)行互換。
[0008]由于互操作性和信息模型的局限性，現(xiàn)有變電站系統(tǒng)在進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展或者設(shè)備部分更新需要付出較大成本。在采用不同廠(chǎng)家設(shè)備更新及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)尤其顯得困難。
[0009]現(xiàn)有變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中，設(shè)備之間、設(shè)備與自動(dòng)化系統(tǒng)之間采用電纜連接。在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)發(fā)生因電纜受電磁干擾和一次設(shè)備傳輸過(guò)電壓引起的二次設(shè)備運(yùn)行異常，且二次回路接地點(diǎn)狀態(tài)實(shí)時(shí)檢測(cè)較為困難，會(huì)對(duì)保護(hù)產(chǎn)生不良影響，形成變電站運(yùn)行的隱患。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0010]本實(shí)用新型的目的在于提供一種變電站系統(tǒng)，能夠?qū)⒆冸娬倦姎庠O(shè)備接線(xiàn)圖和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接圖結(jié)合在一起，有助于管理人員更明確把握數(shù)據(jù)信息流在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的傳送鏈路以及關(guān)聯(lián)的電力設(shè)備，使信息流更為直觀(guān)可視化；減少智能設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)調(diào)試時(shí)間，有利于變電站信息的有序化和標(biāo)準(zhǔn)化。
[0011]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種變電站系統(tǒng)，其特點(diǎn)是，包含:[0012]主控制器，用于監(jiān)控整個(gè)變電站網(wǎng)絡(luò)；
[0013]至少一個(gè)系統(tǒng)控制器與主控制器連接；
[0014]與系統(tǒng)控制器連接的合并單元、變壓器、接口裝置；
[0015]與合并單元連接的電流互感器、電壓互感器；
[0016]與接口裝置接插的輔助一次設(shè)備；
[0017]其中，所述的合并單元用于處理電流互感器及電壓互感器的數(shù)據(jù)；
[0018]所述的變壓器用于改變電壓和電流；
[0019]所述的接口裝置用于傳輸數(shù)據(jù)；
[0020]所述的電流互感器用于電流變換和電氣隔離；
[0021]所述的電壓互感器用于電壓變換；
[0022]所述的輔助一次設(shè)備用于采集數(shù)據(jù)。
[0023]所述的主控制器的另一端連接遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。
[0024]所述的系統(tǒng)控制器與合并單元、接口裝置之間采用光纜連接。
[0025]所述的系統(tǒng)控制器包含處理器模塊及與處理器模塊連接的網(wǎng)絡(luò)接口、電源模塊、及就地顯示模塊；
[0026]所述的電源模塊與就地顯示模塊連接
[0027]所述的處理器模塊用于保護(hù)、測(cè)量、控制、通訊；
[0028]所述的網(wǎng)絡(luò)接口用于系統(tǒng)控制器與主控制器、合并單元及接口裝置之間傳遞數(shù)據(jù)；
[0029]所述的電源模塊用于為整個(gè)系統(tǒng)控制器供電；
[0030]所述的就地顯示模塊用于顯示記錄的數(shù)據(jù)。
[0031]所述的變壓器為三相有載調(diào)壓變壓器。
[0032]所述的電流互感器為電子式電流互感器；
[0033]所述的電壓互感器為電子式電壓互感器。
[0034]所述的輔助一次設(shè)備為消弧線(xiàn)圈和/或電抗器和/或避雷器。
[0035]本實(shí)用新型一種變電站系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):由于設(shè)有電子式電流互感器、電子式電壓互感器，具有數(shù)字通訊處理能力，將信息轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)傳輸，方便快捷；由于設(shè)有接口裝置，方便通信，利于數(shù)字化實(shí)現(xiàn)；由于設(shè)有系統(tǒng)，便于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可靠性高，穩(wěn)定性好。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0036]圖1為本實(shí)用新型一種變電站系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖。
[0037]圖2為系統(tǒng)控制器的整體結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]以下結(jié)合附圖，通過(guò)詳細(xì)說(shuō)明一個(gè)較佳的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步闡述。
[0039]變電站系統(tǒng)，為35kV采用線(xiàn)路-變壓器組接線(xiàn)。IOkV采用單母分段，一期配出線(xiàn)12回，預(yù)留4回。二期預(yù)留4回配出回路位置。IOkV每段母線(xiàn)安裝消弧線(xiàn)圈、電容器。IOkV每段母線(xiàn)安裝一組電壓互感器，用于測(cè)量和保護(hù)。35kV受電線(xiàn)、IOkV配出線(xiàn)及主二次回路均安裝三相式CT，用于測(cè)量和保護(hù)。35kV進(jìn)線(xiàn)及IOkV每段母線(xiàn)安裝一組氧化鋅避雷器。
[0040]如圖1所示，變電站系統(tǒng)符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，分為站控層、間隔層、過(guò)程層；站控層包含主控制器1，用于監(jiān)控間隔層及過(guò)程層的設(shè)備，間隔層設(shè)置至少一個(gè)系統(tǒng)控制器2，間隔層的設(shè)備稱(chēng)為二次設(shè)備，系統(tǒng)控制器2與主控制器I連接，系統(tǒng)控制器2可以將監(jiān)控(保護(hù))、電能計(jì)量、測(cè)距、錄波、PMU和電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)等功能整合成一體；過(guò)程層，過(guò)程層的設(shè)備稱(chēng)為一次設(shè)備，過(guò)程層是一次設(shè)備與二次設(shè)備的結(jié)合面，用于開(kāi)關(guān)量、模擬量的采集以及控制命令的執(zhí)行，主要包含與系統(tǒng)控制器2連接的合并單元3、變壓器4、接口裝置5 ;與合并單元3連接的電流互感器6、電壓互感器7 ;合并單元3用于處理電流互感器6及電壓互感器7的數(shù)據(jù)；電流互感器6 (電子式電流互感器)用于電流變換和電氣隔離；電壓互感器7(電子式電壓互感器)用于電壓變換；變壓器4用于改變電壓和電流；接口裝置5用于傳輸數(shù)據(jù)；與接口裝置5接插的輔助一次設(shè)備8 ;輔助一次設(shè)備8用于采集數(shù)據(jù)。輔助一次設(shè)備8主要包括直流系統(tǒng)、消弧線(xiàn)圈、電抗器、避雷器，
[0041]主控制器I與系統(tǒng)控制器2之間通過(guò)以太網(wǎng)連接。主控制器I的另一端連接遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班，通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全站的防誤操作閉鎖功能。系統(tǒng)控制器2與合并單元3、接口裝置5之間采用光纜連接。系統(tǒng)控制器2采用雙機(jī)、冗余設(shè)置，并有足夠的安全隔離措施。一次設(shè)備故障或損壞，不能引起保護(hù)控制設(shè)備的不正確動(dòng)作或損壞；二次設(shè)備的故障或失效，不能引起相鄰二次設(shè)備或系統(tǒng)的不正確動(dòng)作；網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的故障，不能引起保護(hù)控制設(shè)備不正確動(dòng)作；變電站層系統(tǒng)故障時(shí)，保護(hù)測(cè)控設(shè)備應(yīng)仍能正常運(yùn)行并作用于一次設(shè)備，并應(yīng)能自動(dòng)檢測(cè)故障并發(fā)出告警信息指明損壞元件的所在的部位。
[0042]如圖2所示，系統(tǒng)控制器2 (型號(hào)為EP-1ED3000系列系統(tǒng)控制器單元)包含處理器模塊21及與處理器模塊21連接的網(wǎng)絡(luò)接口 22、電源模塊23、及就地顯示模塊24 ;電源模塊23與就地顯示模塊24連接；處理器模塊21用于保護(hù)、測(cè)量、控制、通訊；網(wǎng)絡(luò)接口 22用于系統(tǒng)控制器2與主控制器1、合并單元3及接口裝置5之間傳遞數(shù)據(jù)；電源模塊23用于為整個(gè)系統(tǒng)控制器2供電；就地顯示模塊24用于顯示記錄的數(shù)據(jù)。
[0043]變壓器4為40000kVA低噪音、低損耗的三相有載調(diào)壓變壓器，冷卻方式為自冷式。技術(shù)參數(shù)為:電壓比:35+/-8Xl.25%/10.5kV短路阻抗Uk=9%負(fù)載損耗Pk=140.7kff空載損耗 P0=35.4kW。
[0044]盡管本實(shí)用新型的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本實(shí)用新型的多種修改和替代都將是顯而易見(jiàn)的。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。
【權(quán)利要求】
1.一種變電站系統(tǒng),其特征在于,包含: 主控制器(1)，用于監(jiān)控整個(gè)變電站網(wǎng)絡(luò)； 至少一個(gè)系統(tǒng)控制器(2)與主控制器(I)連接； 與系統(tǒng)控制器(2)連接的合并單元(3)、變壓器(4)、接口裝置(5)； 與合并單元(3)連接的電流互感器(6)、電壓互感器(7)； 與接口裝置(5)接插的輔助一次設(shè)備(8)； 其中，所述的合并單元(3 )用于處理電流互感器(6 )及電壓互感器(7 )的數(shù)據(jù)； 所述的變壓器(4)用于改變電壓和電流； 所述的接口裝置(5)用于傳輸數(shù)據(jù)； 所述的電流互感器(6)用于電流變換和電氣隔離； 所述的電壓互感器(7)用于電壓變換； 所述的輔助一次設(shè)備(8 )用于采集數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的變電站系統(tǒng)，其特征在于，所述的主控制器(I)與系統(tǒng)控制器(2)之間通過(guò)以太網(wǎng)連接。
3.如權(quán)利要求1所述的變電站系統(tǒng)，其特征在于，所述的主控制器(I)的另一端連接遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求1所述的變電站系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)控制器(2)與合并單元(3)、接口裝置(5)之間采用光纜連接。
5.如權(quán)利要求1所述的變電站系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)控制器(2)包含處理器模塊(21)及與處理器模塊(21)連接的網(wǎng)絡(luò)接口(22)、電源模塊(23)、及就地顯示模塊(24)； 所述的電源模塊(23)與就地顯示模塊(24)連接； 所述的處理器模塊(21)用于保護(hù)、測(cè)量、控制、通訊； 所述的網(wǎng)絡(luò)接口(22)用于系統(tǒng)控制器(2)與主控制器(I)、合并單元(3)及接口裝置(5)之間傳遞數(shù)據(jù)； 所述的電源模塊(23)用于為整個(gè)系統(tǒng)控制器(2)供電； 所述的就地顯示模塊(24)用于顯示記錄的數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求1所述的變電站系統(tǒng)，其特征在于，所述的變壓器(4)為三相有載調(diào)壓變壓器。
7.如權(quán)利要求1所述的變電站系統(tǒng)，其特征在于，所述的電流互感器(6)為電子式電流互感器； 所述的電壓互感器(7)為電子式電壓互感器。
8.如權(quán)利要求1所述的變電站系統(tǒng)，其特征在于，所述的輔助一次設(shè)備(8)為消弧線(xiàn)圈和/或電抗器和/或避雷器。
【文檔編號(hào)】H02J13/00GK203813524SQ201420144544
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】李濤, 楊光, 張可, 邱名義, 衛(wèi)春, 袁曉明, 李旭, 張鉆, 潘華明 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)上海市電力公司