CN104569578A - 一种核电站电能量监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种核电站电能量监测系统，其特征在于，包括：电度表，设置在核电站的电能量输出端口和电能量输入端口上；电能量采集终端，与所述电度表电连接，包括存储电能量数据的第一数据存储单元、采集核电站输出的电能量数据的至少一个输出采集终端、采集输入到核电站的电能量数据的至少一个输入采集终端，所述输出采集终端和所述输入采集终端分别与所述数据存储单元电连接；采集工作站和检测工作站。本发明将多堆厂址核电站的电能量数据汇集并同步到检测工作站，可以在检测工作站及时准确完成全厂电能量信息的统计、计算，大大节省了人力、物力，保证核电站电费的及时回收，避免造成损失。

Description

一种核电站电能量监测系统

技术领域

本发明涉及电能计量领域，更具体的说，涉及一种核电站电能量监测系统。

背景技术

在多堆厂址核电站，由于现场较大，电能量计量点分布较广，各厂站电能量计量系统结构如下图1中(a)、(b)、(c)所示，1(a)为输出电源变电站电能量计量系统，1(b)为第一备用电源变电站电能量计量系统，1(c)第二备用电源变电站电能量计量系统，在输出电源变电站、第一备用电源变电站及第二备用电源变电站中分别配置有一台电能量数据采集终端，各终端独立运行并上传数据至电力调度中心。通常的电能量计量点可以通过电度表实现电能量数据的就地采集，并通过电能量数据采集终端将数据上传至电力调度中心，但是，仍然有部分与输出电源变电站相连的电能量计量点需要通过人工读取抄录电能量数据，再输入电力调度中心进行电能量数据统计和核算，此种电能量计量系统已经无法满足日常运行要求，存在以下不足：

1、现有系统无法同时完成全厂电能量信息的统计、计算；2、无法及时准确与电网核对电量，完成电费结算，导致发电厂经济损失。3、需要较多人力、物力进行现场电量抄录及统计、计算工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种核电站电能量监测系统，解决现有技术中需要现场电量抄录、全厂的电能量信息无法同步管理、电能量数据的统计和计算费时费力等问题。

本发明解决上述问题的技术方案为：提供一种核电站电能量监测系统，包括：

电度表，设置在核电站的电能量输出端口和电能量输入端口上；

电能量采集终端，与所述电度表电连接，包括存储电能量数据的第一数据存储单元、采集核电站输出的电能量数据的至少一个输出采集终端、采集输入到核电站的电能量数据的至少一个输入采集终端，所述输出采集终端和所述输入采集终端分别与所述数据存储单元电连接；

采集工作站，与所述电能量采集终端电连接，包括整理分析所述第一数据存储单元内电能量数据的处理单元、存储所述处理单元处理结果的第二数据存储单元、显示所述处理单元处理结果的第一显示单元；

检测工作站，包括计算电能量统计报表并将所述电能量统计报表输出的统计单元、判断电能量采集终端采集的所述电能量数据是否在阈值范围内的预警单元。

在本发明提供的核电站电能量监测系统中，所述核电站电能量监测系统还包括正向隔离装置，所述正向隔离装置设置于所述采集工作站和所述检测工作站之间。

在本发明提供的核电站电能量监测系统中，所述采集工作站还包括有第一数据同步单元，所述检测工作站还包括有第二数据同步单元，所述正向隔离装置设置在所述第一数据同步单元和所述第二数据同步单元之间。

在本发明提供的核电站电能量监测系统中，所述电能量采集终端通过网络交换机与所述采集工作站电连接。

在本发明提供的核电站电能量监测系统中，所述检测工作站还包括显示所述电能量统计报表的第二显示单元、打印所述电能量统计报表的打印单元。

在本发明提供的核电站电能量监测系统中，所述电度表为具有有功、无功电能量双重计量功能的多功能电度表。

在本发明提供的核电站电能量监测系统中，电度表包括计量有功电能的有功电度表、计量无功电能的无功电度表。

实施本发明，具有如下有益效果：本发明的核电站电能量监测系统，将多堆厂址核电站的电能量数据汇集并同步到检测工作站，可以在检测工作站及时准确完成全厂电能量信息的统计、计算，大大节省了人力、物力，保证核电站电费的及时回收，避免造成损失。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了现有电能量计量系统的结构框图；

图2示出了本发明的核电站电能量监测系统的较佳实施例的逻辑框图；

图3示出了本发明的核电站电能量监测系统的另一较佳实施例的逻辑框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有的核电站电能量计量系统电能量计量点分布较广，每个电能量数据采集终端自动或者手动的采集一定数量的电能量计量点的数据，并上传至电力调度中心，无法实现准确的即时在线查看，全厂电能量信息的统计、计算需要大量的人工才能完成。本发明的主要创新点在于：使用层级分明的核电站电能量监测系统，最底层为电度表，中间层为电能量采集终端，最顶层为工作站；电度表分布于核电站的各个电能量输出端口和电能量输入端口，将输入和输出的电量转化为数字信号；电能量采集终端与其管辖区域范围内的电度表相连，采集电能量数据；工作站将电能量数据进行统计、计算，生成电能量统计报表，对于异常数据进行预警。

图2示出了本发明的核电站电能量监测系统的较佳实施例的逻辑框图，如图2所示，本实施例的核电站电能量监测系统包括：电度表、电能量采集终端、工作站。其中，工作站包括采集工作站、检测工作站。电度表、电能量采集终端、工作站为三层，最底层的电度表负责收集全电站输入、输出的数字信号，中间层的电能量采集终端采集数字信号并将其转化为电能量数据并存储，最顶层的工作站调用电能量数据进行统计、计算、预警。层级分明的体系能够实时在线的实现电能量数据汇集并同步，节省了人力、物力。

电度表，设置在核电站的电能量输出端口和电能量输入端口上。核电站本身属于可以输出电能的发电站，但是为了维护核电站中照明设施等常规设施的稳定性，需要连通备用电源。为了完整收集全电站所有电能量输入、输出的数字信号，电度表需要设置安装在核电站所有的电能量输出端口和电能量输入端口上，例如电能量输入端口包括有主变电站、站用变电站、外对内输电线路、核电站内部的用电单位等，电能量输出端口包括主变电站、内对外输电线路、电网接口等。

电能量采集终端，与电度表电连接，包括存储电能量数据的第一数据存储单元、采集核电站输出的电能量数据的至少一个输出采集终端、采集输入到核电站的电能量数据的至少一个输入采集终端，输出采集终端和输入采集终端分别与数据存储单元电连接。第一数据存储单元存储的电能量数据包括核电站输出的电能量数据、输入到核电站的电能量数据。输出采集终端负责采集核电站输出的电能量数据，其数量至少一个，例如，当核电站连接有多条不同的高压输电线以输出电量时，与每条高压输电线的连接端口都需要设置一个输出采集终端。当然，多条不同的高压输电线也可以连接于同一个输出采集终端。类似的，当核电站只与一条高压输电线连接以输出电量时，也可以设置一个或者多个输出采集终端，例如，主变电站、内对外输电线路上设置的电度表与一个输出采集终端连接，电网接口与另一个输出采集终端连接；或者，主变电站、内对外输电线路、电网接口上设置的电度表都与同一个输出采集终端连接。图中输入采集终端包括第一备用电源采集终端、第二备用电源采集终端，即，输入采集终端负责采集输入到核电站的电能量数据，其数量也是至少一个，例如，当核电站连接有多条不同的高压输电线以输入电量时，与每条输入高压输电线的连接端口都需要设置一个输入采集终端。当然，多条不同的输入高压输电线也可以连接于同一个输入采集终端。类似的，当核电站只与一条输入高压输电线连接以输入电量时，也可以设置一个或者多个输入采集终端，例如，所有的电能量输入端口与一个输入采集终端相连，也可以分别与不同的多个输入采集终端相连。

采集工作站，与电能量采集终端电连接，包括整理分析第一数据存储单元内电能量数据的处理单元、存储处理单元处理结果的第二数据存储单元、显示处理单元处理结果的第一显示单元。采集工作站通过无线或者有线的通讯方式与电能量采集终端通讯连接，调用第一数据存储单元内电能量数据，可以通过支持手动、自动采集、断点续传的方式，保证数据完整性。处理单元整理分析电能量数据，生成各种风格的电能量报表，例如可以通过数据统计软件来实现，此软件可以为现有的EXCEL、MATLAB、Origin等，也可以为实现类似功能的其它软件。处理单元处理的结果存储于第二数据存储单元，当然，第二数据存储单元还可以从第一数据存储单元中调用的所有电能量数据。第一显示单元可以是只具有显示功能的显示屏，也可以是具备触控操作功能的触摸屏，通过图、表、动画等实行显示处理单元的处理结果。

检测工作站，包括计算电能量统计报表并将电能量统计报表输出的统计单元、判断电能量采集终端采集的电能量数据是否在阈值范围内的预警单元。统计单元计算得到的电能量统计报表，将各个电度表上报的数字信号转化而成的电能量数据作为最小计算单位，进行加、减、乘、除和预设定的函数关系运算，进而得出每个电能量采集终端、整个核电站的输入输出电量、电费金额等电能量统计报表。预警单元会给每个电度表、每个电能量采集终端设定阈值，阈值可以为多种形式，例如按照时间来统计，分为日平均、周平均、月平均等，这样就产生了日平均阈值、周平均阈值、月平均阈值等阈值范围，在每个电度表、每个电能量采集终端上报的数据超出阈值范围时，发出预警信号实现预警。预警可以通过显示、发出警报灯等各种提示方式，例如在显示器上闪烁或者标红代表异常电度表、电能量采集终端的图标。

图3示出了本发明的核电站电能量监测系统的另一较佳实施例的逻辑框图，如图3所示，本实施例的核电站电能量监测系统还包括正向隔离装置，正向隔离装置设置于采集工作站和检测工作站之间，图中虚线框表示正向隔离装置隔离出的两个网络单元。为保证生产区域的网络安全，在采集工作站和监测工作站之间安装有正向隔离装置，实现采集工作站中电能量数据向监测工作站的单向数据传输，可以识别非法请求并阻止超越权限的数据访问和操作，从而有效地抵御病毒、黑客等通过各种形式发起的对采集工作站的恶意破坏和攻击活动，保护实时闭环监控系统和调度数据网络的安全；同时它采用非网络传输方式实现这两个工作站的信息和资源共享，保障电力系统的安全稳定运行，进一步核电站电能量监测系统的整体安全性和可靠性。

在本发明的另一较佳实施例中，采集工作站还包括有第一数据同步单元，检测工作站还包括有第二数据同步单元，正向隔离装置设置在第一数据同步单元和第二数据同步单元之间。通过在采集工作站中安装第一数据同步单元、在检测工作站中安装第二数据同步单元，现了电能量数据在正向隔离装置中的实时同步，通过检测工作站的显示器，可以实时查看与现场电能量采集工作站中一样的电能量数据和采集工作站生成的报表，保证了在检测工作站中及时准确获取现场电能量信息和报表，节省大量人力、物力，大大提高了工作效率。优选的，检测工作站还包括显示电能量统计报表的第二显示单元、打印电能量统计报表的打印单元，通过第二显示单元直接显示电能量统计报表，通过打印单元直接打印电能量统计报表。

在本发明的另一较佳实施例中，电能量采集终端通过网络交换机与采集工作站电连接。由于采集工作站通过无线或者有线的通讯方式与电能量采集终端通讯连接，调用第一数据存储单元内电能量数据，通过以太网或者快速以太网之间的互连作用，网络交换机作为连接的桥梁来实现包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流量控制的功能。当然，网络交换机还可以包括支持快速以太网或FDDI等的高速连接端口，用于连接网络中的其它交换机或者为带宽占用量大的关键服务器提供附加带宽。

在本发明的另一较佳实施例中，电度表为具有有功、无功电能量双重计量功能的多功能电度表。在电能可以转换过程中，所消耗的电能为有功电能。而记录这种电能的电表为有功电表。有些电器装置在作能量转换时先得建立一种转换的环境，如：电动机，变压器等要先建立一个磁场才能作能量转换，还有些电器装置是要先建立一个电场才能作能量转换。而建立磁场和电场所需的电能都是无功电能，记录这种电能的电表为无功电表。为了准确记录有功电能量和无功电能量，使用多功能电度表。当然，电度表也可以包括计量有功电能的有功电度表、计量无功电能的无功电度表，将两者电能量分别记录，保证数据的完整和准确。

Claims (7)

1.一种核电站电能量监测系统，其特征在于，包括：

电度表，设置在核电站的电能量输出端口和电能量输入端口上；

电能量采集终端，与所述电度表电连接，包括存储电能量数据的第一数据存储单元、采集核电站输出的电能量数据的至少一个输出采集终端、采集输入到核电站的电能量数据的至少一个输入采集终端，所述输出采集终端和所述输入采集终端分别与所述数据存储单元电连接；

采集工作站，与所述电能量采集终端电连接，包括整理分析所述第一数据存储单元内电能量数据的处理单元、存储所述处理单元处理结果的第二数据存储单元、显示所述处理单元处理结果的第一显示单元；

检测工作站，包括计算电能量统计报表并将所述电能量统计报表输出的统计单元、判断电能量采集终端采集的所述电能量数据是否在阈值范围内的预警单元。

2.根据权利要求1所述的核电站电能量监测系统，其特征在于，所述核电站电能量监测系统还包括正向隔离装置，所述正向隔离装置设置于所述采集工作站和所述检测工作站之间。

3.根据权利要求2所述的核电站电能量监测系统，其特征在于，所述采集工作站还包括有第一数据同步单元，所述检测工作站还包括有第二数据同步单元，所述正向隔离装置设置在所述第一数据同步单元和所述第二数据同步单元之间。

4.根据权利要求1所述的核电站电能量监测系统，其特征在于，所述电能量采集终端通过网络交换机与所述采集工作站电连接。

5.根据权利要求1所述的核电站电能量监测系统，其特征在于，所述检测工作站还包括显示所述电能量统计报表的第二显示单元、打印所述电能量统计报表的打印单元。

6.根据权利要求1所述的核电站电能量监测系统，其特征在于，所述电度表为具有有功、无功电能量双重计量功能的多功能电度表。

7.根据权利要求1所述的核电站电能量监测系统，其特征在于，电度表包括计量有功电能的有功电度表、计量无功电能的无功电度表。