CN104184208A - 变电站综合自动化信息校对系统 - Google Patents

Abstract

变电站综合自动化信息校对系统，包括主控室，该主控室设有多个监控主站、多个远动主站、A网交换机、B网交换机、A网光电转器换和B网光电转换起器；还包括220kV室，110kV室、主变小室和10kV开关室，各个小室均设有光电转换器、A网交换机、B网交换机、移动综自监控终端，该移动综自监控终端通过其网络接口与A网交换机连接以接入A网总线和B网总线，实现分别获取各个室的二次设备信号进行单独调试及验收。本发明调整优化了整个变电站综自系统网络结构，解决信号拥堵、干扰的问题；实现基建变电站不同电压等级保护小室的综自信号调试验收工作同步进行；可移动性强，轻便灵活，操作简单、安全可靠。

Description

变电站综合自动化信息校对系统

技术领域

本发明涉及变电站领域，特别是一种变电站综合自动化信息校对系统。

背景技术

变电站综合自动化系统是应用自动控制技术、微机及网络通信技术，将变电站的二次设备(包括控制、信号、测量、保护、自动装置)进行功能的重新组合和优化设计，通过计算机系统进行各种作业，从而提高运行质量和管理水平的一种自动化系统。综自信号调试是变电站二次设备新安装验收及定期检验中的重要组成部分，在调试及验收过程中也是最容易出现问题的一个环节。在日常验收以及年检工作中远动信号的核对也存在重复核对的问题。

目前220kV变电站综自系统多数采用分布分散式结构，该结构从逻辑上将变电站综自系统划分为三层，即变电站层、通信层和间隔层，其结构如图1所示，它集保护、控制、监测及远动等功能为一体，做到设备共享、信息资源共享，使全站数据统一，避免设备重复设置。由图1可知，保护、监控系统各模块的通讯全部挂在现场数据总线(LAN)网络(A网、B网)上，通过总线网络同时送至监控主站A和监控主站B，主机信息也通过总线网络送至下位机系统。该系统结构对于调试及验收工作存在以下问题：

(1)网络结构设计不利于各个继电保护装置室的综自信号调试工作的同步进行；

(2)综自后台调试地点无法分散，集中于变电站主控室内，不利于综自调试人员与保护调试人员的沟通；

(3)容易造成信号拥堵，特别是当多个保护设备同时调试验收时，无法保证核对正确性和实时性。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种保证综自信号调试的准确性和实时性，提高调试验收效率的变电站综合自动化信息校对系统。

本发明采用如下技术方案：

一种变电站综合自动化信息校对系统，包括主控室，该主控室设有多个监控主站、多个远动主站、A网交换机、B网交换机、A网光电转器换和B网光电转换起器，该监控主站、运动主站通过A网总线和B网总线实现信息通讯，该A网交换机与A网总线相连，该B网交换机与B网总线相连；

还包括220kV室，110kV室、主变小室和10kV开关室，各个小室均设有光电转换器、A网交换机、B网交换机、移动综自监控终端，该光电转换器通过光缆与主控室的A网光电转换器和B网光电转换器连接实现各个小室与主控室的信息通讯并设置成各个小室之间网络不连接，该小室的A网交换机和B网交换机均与光电转换器连接，该移动综自监控终端通过其网络接口与小室的A网交换机连接以接入A网总线和B网总线，实现分别获取各个室的二次设备信号进行单独调试及验收。

优选的，所述移动综自监控终端包括：

模拟发送遥信模块，用于读取小室的装置遥信信息并更新至遥信库，及根据遥信库的遥信息发送模拟遥信信息；

模拟发送遥测模块，用于读取小室的装置遥测信息并更新至遥测库，及根据遥测库的遥测信息发送模拟遥测信息；

模拟遥控接收和反校模块，用于模拟小室的测控装置接收主控室下发的遥控命令，并发送对应的关联信息实现反校。

优选的，所述移动综自监控终端还包括GPS模块，用于自动获取移动综自监控终端时间，并根据需要将该时间改为远动主站的时间。

优选的，所述移动综自监控终端还包括模拟发送保护事件和告警模块，用于根据对点方式模拟具体的小室的装置的保护型号进行事件及告警信息的发送，实现主控室与移动综自监控终端的保护事件与告警信号核对。

优选的，所述220kV室还设置有220kV线路测控屏、CSM320E通信管理机，该220kV线路测控屏和CSM320E通信管理机均与所述A网交换机和B网交换机连接，该CSM320E通信管理机还连接有保护屏和绝缘检测装置。

优选的，所述110kV室还设置有110kV线路测控屏、CSM320E通信管理机，该110kV线路测控屏和CSM320E通信管理机均与所述A网交换机和B网交换机连接，该CSM320E通信管理机连接有保护屏和绝缘检测装置。

优选的，所述主变小室还设置有主变测控屏、CSM320E通信管理机，该主变测控屏和CSM320E通信管理机均与所述A网交换机和B网交换机连接，该CSM320E通信管理机还连接有保护屏、绝缘检测装置、充电机和蓄电池巡检仪。

优选的，所述10kV开关室设置有10kV测控柜，该10kV测控柜与所述A网交换机和B网交换机连接。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)验收调试过程中，调整优化了整个变电站综自系统网络结构，解决信号拥堵、干扰的问题；

(2)实现基建变电站不同电压等级保护小室的综自信号调试验收工作同步进行；

(3)利用虚拟机技术解决相互隔离情况下安装多套变电站综合自动化系统的问题；

(4)可移动性强，轻便灵活，操作简单、安全可靠；

本系统完全满足现场技术要求，极大地缩短了信号调试验收工作周期，确保基建变电站按时投产送电，取得了良好的经济效益。

附图说明

图1为现有技术框图图；

图2为本发明系统框图；

图3为本发明移动综自监控终端与主控室后台机的数据同步示意图；

图4为信号核对及同步流程图；

图5为模拟发送遥信模块的工作流程图；

图6为模拟发送遥测模块的工作流程图；

图7为模拟遥控接收和反校模块的工作流程图；

图8为GPS模块对时流程图；

图9为模拟发送保护事件和告警模块工作流程图。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

参照图2，本发明是在调试及验收过程中，各电压等级的继电保护装置小室内增加了移动综自监控终端。具体方案如下；

变电站综合自动化信息校对系统，包括主控室，该主控室设有多个监控主站、多个远动主站、A网总线、B网总线、A网交换机、B网交换机、A网光电转器换、B网光电转换起器，该监控主站、运动主站通过A网总线和B网总线实现信息通讯，该A网交换机与A网总线和A网光电转换器相连，该B网交换机与B网总线和B网光电转换器相连.

还包括220kV室，110kV室、主变小室和10kV开关室，各个小室均设有光电转换器、A网交换机、B网交换机、移动综自监控终端，该光电转换器通过光缆与主控室的A网光电转器换和B网光电转换起器连接实现各个小室与主控室的信息通讯。为了解决信号干扰问题，由于基建变电站还未投运，因此切断各个小室之间的网络连接确保各个小室的信号传输相对独立，既不影响其他小室的信号核对，又能保证各自装置室的信号核对正确性和实时性。该A网交换机和B网交换机均与光电转换器连接，该移动综自监控终端通过其网络接口与A网交换机连接以接入A网总线和B网总线，从网络层获取各个室的二次设备信号，进行单独调试及验收，实现调试及验收工作的纵向延续性和横向同步性。

各个小室分别包括如下装置：220kV室还设置有220kV线路测控屏、CSM320E通信管理机，该220kV线路测控屏和CSM320E通信管理机均与小室的A网交换机和B网交换机连接，该CSM320E通信管理机还连接有保护屏和绝缘检测装置。110kV室还设置有110kV线路测控屏、CSM320E通信管理机，该110kV线路测控屏和CSM320E通信管理机均与小室的A网交换机和B网交换机连接，该CSM320E通信管理机连接有保护屏和绝缘检测装置。主变小室还设置有主变测控屏、CSM320E通信管理机，该主变测控屏和CSM320E通信管理机均与小室的A网交换机和B网交换机连接，该CSM320E通信管理机还连接有保护屏、绝缘检测装置、充电机和蓄电池巡检仪。10kV开关室设置有10kV测控柜，该10kV测控柜与小室的A网交换机和B网交换机连接。

其中参照图3可知各个保护小室数据同步的实现过程，各个保护小室信号同时核对，同时修改，再统一汇总至主控室的后台机(包括监控主站、远动主站等)的数据库，可以极大的节省核对和修改的时间。下面针对具体某一个的信号的核对及修改过程来更加直观的说明。参照图4可知，将主控室后台机(监控主站，远动主站等)的原后台信号(例如开关就地位置、开关保护动作等)导出至移动综自监控终端，在核对过程中出现错误的信号可以实时安装信号规范进行修改，避免了用记录的方式，减少了中间环节，减少了出错的概率，同时节省了大量的时间和精力。而统一发布的方式可以避免各小室信号不统一不同步，既节省了时间又保证了正确性。

在不同时期、不同变电站使用的是不同的综自系统，在同一厂家生产的综自系统中版本的不同也会造成系统功能和系统安装各个方面的不同。因此，如何在一个综自系统调试平台中安装多套系统亦是本文需要解决的问题。

虚拟机系统是本发明实现的一项关键技术，通过虚拟机技术我们可以顺利地在一台笔记本电脑上安装多套操作系统和多套后台监控机系统而相互之间又互不干扰。虚拟机系统占用空间不大，可以保证在安装多套系统的情况下不消耗过多的内存和硬盘空间。本发明使用主流虚拟机软件VMwareWorkstation。

具体的，本发明中的移动综自监控终端内容仅涉及网络通信协议，该通信结构为简约型三层(物理层、链路层和应用层)增强性结构，物理。软件采用了模块化的设计思想，设计了数据层、逻辑层、界面层三层体系结构。移动综自监控终端包括模拟发送遥信模块、模拟发送遥测模块、模拟遥控接收和反校模块、模拟发送保护事件和告警模块、GPS模块等，除了需要实现上述几个功能，还需要具备SOE功能、GPS对时功能、测控装置复归等功能。

模拟发送遥信模块，启动运行后，模拟发送遥信模块根据本地网卡参数自动获取IP地址信息，绑定IP信息，然后读取小室的装置遥信信息，刷新到遥信库，之后就可以使用软件界面来模拟发送遥信信息内容，保证了之前现有的遥信信息位置不变。不会在核对信息时发生信息乱跳，影响主控室信息的观察。流程参照图5，开始后，先选择信号配置，包括远动配置和五防配置，再选择信号对点方式，包括自动对点和手动对点，基于循环上送值保持将报文发送至网络。

模拟发送遥测模块，与模拟发送遥信模块类似，模拟遥测模块根据本地网卡参数自动获取IP地址信息，绑定IP信息，然后读取小室的装置遥测信息，刷新到遥测库，之后就可以使用软件界面来模拟发送遥测信息内容，保证了之前现有的遥测信息位置不变。不会在核对信息时发生信息乱跳，影响主控室信息的观察。模拟发送遥测模块的流程图如图6所示，其信号设置采用远动配置，通过选择手动对点或自动对点，基于循环上送值保持将报文发送至网络。

模拟遥控接收和反校模块，在做遥控信号核对时，由于WINDOWS操作系统的计算机可能会有很多网卡，因此需要选择合适的网卡对象来作为可以接收内网遥控报文。参照图7的流程图，开始后，先进行信号设置选择远动配置或四方监控配置，接下来鼠标左键选择其中的某个测控装置对应间隔的地址和标签，选择本终端适合网卡，遥控核对确认，即可等待主控室的后台机下发的遥控命令，收到下发的遥控命令后，进行遥控选择还是执行，再确认是否需要选择手动恢复确认，若需要则信息完整，并返回确认，同时从配置表中找出关联信息；若不需要，则信息完整、不返回确认，同时从配置表中找出关联信息。

移动综自监控终端还包括GPS模块，模拟GPS对时功能的流程图如图8所示，该模块能自动获取计算机时间并能根据用户的选择决定是否将计算机时间改为远动机时间，若是，则界面显示完整信息、包括哪个IP发出命令，并把本终端时间改为GPS时间；若否，则界面显示完整信息，包括哪个IP发出命令，但部把本终端时间改为GPS时间。这样就能判断远动机对时功能是否良好。

移动综自监控终端还包括模拟发送保护事件和告警模块。在该模块的设计中，我们只需将固定的保护配置(包括四方厂家配置与非四方厂家配置)导入软件并设定装置地址，就可以根据对点方式来进行远方与后台机的保护事件与告警信号核对。该模块模拟具体的保护型号进行事件以及告警信息的发送。在保护不需停用的情况下也能判断信号设置是否正确。模拟发送保护事件和告警模块的流程图如图9所示。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (8)

1.变电站综合自动化信息校对系统，其特征在于：包括主控室，该主控室设有多个监控主站、多个远动主站、A网交换机、B网交换机、A网光电转器换和B网光电转换起器，该监控主站、运动主站通过A网总线和B网总线实现信息通讯，该A网交换机与A网总线相连，该B网交换机与B网总线相连；

还包括220kV室，110kV室、主变小室和10kV开关室，各个小室均设有光电转换器、A网交换机、B网交换机、移动综自监控终端，该光电转换器通过光缆与主控室的A网光电转换器和B网光电转换器连接实现各个小室与主控室的信息通讯并设置成各个小室之间网络不连接，该小室的A网交换机和B网交换机均与光电转换器连接，该移动综自监控终端通过其网络接口与小室的A网交换机连接以接入A网总线和B网总线，实现分别获取各个室的二次设备信号进行单独调试及验收。

2.如权利要求1所述的变电站综合自动化信息校对系统，其特征在于：所述移动综自监控终端包括：

模拟发送遥信模块，用于读取小室的装置遥信信息并更新至遥信库，及根据遥信库的遥信息发送模拟遥信信息；

模拟发送遥测模块，用于读取小室的装置遥测信息并更新至遥测库，及根据遥测库的遥测信息发送模拟遥测信息；

模拟遥控接收和反校模块，用于模拟小室的测控装置接收主控室下发的遥控命令，并发送对应的关联信息实现反校。

3.如权利要求1所述的变电站综合自动化信息校对系统，其特征在于：所述移动综自监控终端还包括GPS模块，用于自动获取移动综自监控终端时间，并根据需要将该时间改为远动主站的时间。

4.如权利要求1所述的变电站综合自动化信息校对系统，其特征在于：所述移动综自监控终端还包括模拟发送保护事件和告警模块，用于根据对点方式模拟具体的小室的装置的保护型号进行事件及告警信息的发送，实现主控室与移动综自监控终端的保护事件与告警信号核对。

5.如权利要求1所述的变电站综合自动化信息校对系统，其特征在于:所述220kV室还设置有220kV线路测控屏、CSM320E通信管理机，该220kV线路测控屏和CSM320E通信管理机均与所述A网交换机和B网交换机连接，该CSM320E通信管理机还连接有保护屏和绝缘检测装置。

6.如权利要求1所述的变电站综合自动化信息校对系统，其特征在于:所述110kV室还设置有110kV线路测控屏、CSM320E通信管理机，该110kV线路测控屏和CSM320E通信管理机均与所述A网交换机和B网交换机连接，该CSM320E通信管理机连接有保护屏和绝缘检测装置。

7.如权利要求1所述的变电站综合自动化信息校对系统，其特征在于:所述主变小室还设置有主变测控屏、CSM320E通信管理机，该主变测控屏和CSM320E通信管理机均与所述A网交换机和B网交换机连接，该CSM320E通信管理机还连接有保护屏、绝缘检测装置、充电机和蓄电池巡检仪。

8.如权利要求1所述的变电站综合自动化信息校对系统，其特征在于:所述10kV开关室设置有10kV测控柜，该10kV测控柜与所述A网交换机和B网交换机连接。