CN104638770A

CN104638770A - 一种变电站监控系统

Info

Publication number: CN104638770A
Application number: CN201510077200.1A
Authority: CN
Inventors: 周钰; 鲁丽娟; 伦振坚; 郝为瀚
Original assignee: China Energy Engineering Group Guangdong Electric Power Design Institute Co Ltd
Current assignee: China Energy Engineering Group Guangdong Electric Power Design Institute Co Ltd
Priority date: 2015-02-12
Filing date: 2015-02-12
Publication date: 2015-05-20

Abstract

本发明涉及一种变电站监控系统，包括第一区、第二区。第一区与第二区通过数据总线连接，且数据总线设有位于所述第一区与所述第二区之间的防火墙。第一区包括继电保护装置、测控装置、交直流监控系统、一体化监控平台以及远动机，继电保护装置、测控装置、交直流监控系统、一体化监控平台以及远动机均分别与位于所述第一区内的数据总线电性连接。第二区包括在线监测模块、综合处理单元，所述在线监测模块、综合处理单元分别与位于所述第二区内的数据总线电性连接。本发明具有较高的安全性能，并实现了变电站内设备的合理整合，方便管理，且结构简单，具有较高的经济性。

Description

一种变电站监控系统

技术领域

本发明涉及变电站监控技术领域，特别是涉及一种变电站监控系统。

背景技术

现有变电站内站控层操作监控、五防开票、保护信息上送、远动信息上送均通过不同主机或工作站处理，且变电站内还具有主变在线监测设备、GIS/断路器在线监测设备、避雷器在线监测设备、电能质量监测设备，通过其监测系统数据，并将数据均用单通道分别上送主站。如此，现有变电站不能满足变电站数据共享及信息综合处理的需求，其将各业务割裂开来。控制操作设备采用2台冗余工作站，采用1套双机冗余工作站，远动采用1套双机冗余工作站，五防采用独立工作站，无法获取在线监测数据。其次，由于独立系统较多，按功能配置，硬件配置复杂，经济性较差。再次，由于缺乏数据共享机制及信息综合处理功能，变电站全景数据平台搭建困难，无法实现变电站状态检修、设备检测、程序控制等功能。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种能实现数据共享、且安防性能高以及结构简单的变电站监控系统。

其技术方案如下：一种变电站监控系统，包括第一区、第二区，所述第一区与所述第二区通过数据总线连接，且所述数据总线设有位于所述第一区与所述第二区之间的防火墙；

其中，所述第一区包括继电保护装置、测控装置、交直流监控系统、一体化监控平台以及远动机，所述继电保护装置、测控装置、交直流监控系统、一体化监控平台以及远动机均分别与位于所述第一区内的数据总线电性连接；

所述第二区包括在线监测模块、综合处理单元，所述在线监测模块、综合处理单元分别与位于所述第二区内的数据总线电性连接。

下面对技术方案进一步说明：

在其中一个实施例中，还包括第三区，所述第三区与所述第一区通过数据总线相连，且所述数据总线设有位于所述第一区与所述第三区之间的反向隔离装置，所述第三区包括电能质量监测装置、变电站驾驶舱，所述电能质量监测装置、变电站驾驶舱均分别与位于所述第三区的数据总线电性连接。

在其中一个实施例中，所述继电保护装置、测控装置、交直流监控系统、在线监测模块以及电能质量监测装置位于间隔层，所述一体化监控平台、远动机、综合处理单元以及变电站驾驶舱位于站控层。

在其中一个实施例中，所述远动机连接至第一主站，所述综合处理单元连接至第二主站，所述变电站驾驶舱连接至第三主站。

在其中一个实施例中，所述一体化监控平台包括数据模块、管理模块、控制模块以及监视模块，所述数据模块与所述数据总线电性连接，所述数据模块与所述管理模块、控制模块以及监视模块电性连接。

在其中一个实施例中，所述在线监测模块包括主变在线监测模块、断路器在线监测模块以及避雷器在线监测模块。

下面对前述技术方案的原理、效果等进行说明：

1、本发明所述的变电站监控系统，将第一区与第二区用数据总线互联，且在第一区与第二区之间设置防火墙，以提高第一区的安全性能。一体化监控平台通过数据总线分别获取继电保护装置、测控装置及交直流监控系统的测控、保护、故障录波、直流以及设备在线监测等数据，而综合处理单元通过数据总线获取主变、断路器及避雷器等的在线监测设备的监测数据，且该在线监测数据还能通过数据总线送入到第一区的一体化监控平台，其实现了变电站内设备的合理整合，方便管理，且结构简单，具有较高的经济性。

2、本发明设置第三区，用数据总线将第三区与第一区相连，且在第一区与第三区之间设置反向隔离装置，即在满足二次安全防护的基础上，实现了第三区与第一区、第二区数据的互联，为变电站驾驶舱的实施提供了网络条件。

3、本发明用数据总线将第一区、第二区、第三区相连，搭建了变电站内全景数据平台，并通过设置变电站驾驶舱实现站内的实时监视、设备监控状态综合评价及生产管理辅助功能，能提高变电站智能化水平。

4、本发明配置所述远动机，远动机与数据总线、第一主站相连，能支持保信、计量、在线监测、PMU等业务与第一主站通信的需求，可以与第一主站形成良好的互动贯通，减少占屏面积，能节省主控室用地。

5、本发明通过在线监测模块获取到的在线监测数据能够通过综合处理单元传输给第二主站，还能够通过数据总线经防火墙传输至一体化监控平台，以实现站内现场控制。

附图说明

图1为本发明实施例所述变电站监控系统结构示意图；

图2为本发明实施例所述一体化监控平台结构示意图；

图3为本发明实施例所述在线监测模块结构示意图。

附图标记说明：

10、第一区，11、一体化监控平台，11a、监视模块，11b、数据模块，11c、控制模块，11d、管理模块，12、远动机，13、继电保护装置，14、测控装置，15、交直流监控系统，20、第二区，21、在线监测模块，21a、主变在线监测模块，21b、断路器在线监测模块，21c、避雷器在线监测模块，22、综合处理单元，30、第三区，31、变电站驾驶舱，32、电能质量监测装置，40、防火墙，50、反向隔离装置，60、第一主站，70、第二主站，80、第三主站，A、数据总线，B、分隔线。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的变电站监控系统，包括第一区10、第二区20，所述第一区10与所述第二区20通过数据总线A连接，且所述数据总线A设有位于所述第一区10与所述第二区20之间的防火墙40。其中，所述第一区10包括继电保护装置13、测控装置14、交直流监控系统15、一体化监控平台11以及远动机12。所述继电保护装置13、测控装置14、交直流监控系统15、一体化监控平台11以及远动机12均分别与位于所述第一区10内的数据总线A电性连接。所述第二区20包括在线监测模块21、综合处理单元22，所述在线监测模块21、综合处理单元22分别与位于所述第二区20内的数据总线A电性连接。

本发明所述的变电站监控系统，将第一区10与第二区20用数据总线A互联，且在第一区10与第二区20之间设置防火墙40，以提高第一区10的安全性能。一体化监控平台11通过数据总线A分别获取继电保护装置13、测控装置14及交直流监控系统15的测控、保护、故障录波、直流以及设备在线监测等数据，而综合处理单元22通过数据总线A获取主变、断路器及避雷器等的在线监测设备的监测数据，且该在线监测数据还能通过数据总线A送入到第一区10的一体化监控平台11，其实现了变电站内设备的合理整合，方便管理，且结构简单，具有较高的经济性。

本发明所述的变电站监控系统还包括第三区30，所述第三区30与所述第一区10通过数据总线A相连。且所述数据总线A设有位于所述第一区10与所述第三区30之间的反向隔离装置50，所述第三区30包括电能质量监测装置32、变电站驾驶舱31，所述电能质量监测装置32、变电站驾驶舱31均分别与位于所述第三区30的数据总线A电性连接。

所述继电保护装置13、测控装置14、交直流监控系统15、在线监测模块21以及电能质量监测装置32位于间隔层，所述一体化监控平台11、远动机12、综合处理单元22以及变电站驾驶舱31位于站控层。其中，间隔层与站控层分别位于隔离线B的两侧。所述远动机12连接至第一主站60，所述综合处理单元22连接至第二主站70，所述变电站驾驶舱31连接至第三主站80。

其中，继电保护装置13所获取的检测信息包括：线路保护、断路器保护、主变保护、电容器保护、电抗器保护、站用变保护、母线保护等保护装置的保护动作、跳闸、故障告警信息。测控装置14所获取的检测信息包括：主变测控、线路测控、公用测控、电容电抗测控、站用变测控等测控装置14采集断路器位置、刀闸位置、继电保护类装置发出的信息、变压器本体油温绕组温度及风机控制信息，并能接受站控层断路器、刀闸遥控命令。交直流监控系统15包括：交流监控单元、直流监控单元、一体化监控单元，所采集的信息包括交直流系统的运行状态、直流电压、交流进行电源情况等信息。

请参阅图2，所述一体化监控平台11包括数据模块11b、管理模块11d、控制模块11c以及监视模块11a，所述数据模块11b与所述数据总线A电性连接，所述数据模块11b与所述管理模块11d、控制模块11c以及监视模块11a电性连接。

其中，数据模块11b，用于对测控、保护、故障录波、直流、设备在线检测等数据的综合采集与处理。监视模块11a，用于通过数据模块11b获得厂站统一数据，并实现对站内一二次设备的运行状态监视功能。控制模块11c，用于通过数据模块11b获取全站信息，实现对变电站内一、二次设备的控制操作。控制模块11c支持程序化控制，支持常规防误闭锁和在线式防误闭锁两种防误闭锁方式。管理模块11d，以一体化运维平台为依托，并综合利用数据，实现对变电站运行状况的综合分析。管理模块11d包括运行信息、运行作业、运行评价涵盖操作票管理、状态检修等功能。

请参阅图3，所述在线监测模块21包括主变在线监测模块21a、断路器在线监测模块21b以及避雷器在线监测模块21c。

其中，主变在线监测模块21a的监测范围包括：对变压器储油柜中油位、油温、绕组温升、油色谱分析、铁心接地电流、局放、套管、压力释放阀的状态监测与故障诊断，并将测得信息传输到智能终端，根据环境温度、冷却系统状态，油温、线圈温升等综合分析变压器能够过负荷运行的能力。如此，主变在线监测模块21a能够根据油色谱、局放等因素综合判断变压器的绝缘水平，实时地反映变压器的运行参数、状态参数以及系统运行状态等信息，且能够评估检修周期或提前预警。由于确保变压器正常运行的主要部件包括：绕组、铁心、绝缘油、冷却器及有载调节器(OLTC)。因此，监控的关键参数包括OLTC故障、油/纸绝缘的老化、负载和运行状态。

断路器在线监测模块21b的监测范围包括：灭弧室电寿命的监测与诊断、断路器机械故障的监测与诊断、绝缘状态的监测、载流导体及接触部位温度的监测。载流导体和母线联接处，接头处等接触部位的接触受振动力矩的作用而发生变化，会导致接触电阻增加，使得接触部位的温度增加，故需要对这些部位的温度进行监测。

避雷器在线监测模块21c监测范围包括：避雷器泄漏电流的阻性分量、阀片温度。其中，避雷器泄漏电流的阻性分量是其运行状况的良好指标。利用模拟信号法时，交流电网中即使不需要任何电压信号也可以进行测量。阀片温度能精确地显示避雷器的运行参数，它能为避雷器的电气老化、工作电压和暂态过电压下的功耗提供详细信息，还能避免发生热崩溃，及时为避雷器释放能量。

综上，本发明具有如下优点：

1、本发明所述的变电站监控系统，将第一区10与第二区20用数据总线A互联，且在第一区10与第二区20之间设置防火墙40，以提高第一区10的安全性能。一体化监控平台11通过数据总线A分别获取继电保护装置13、测控装置14及交直流监控系统15的测控、保护、故障录波、直流以及设备在线监测等数据，而综合处理单元22通过数据总线A获取主变、断路器及避雷器等的在线监测设备的监测数据，且该在线监测数据还能通过数据总线A送入到第一区10的一体化监控平台11，其实现了变电站内设备的合理整合，方便管理，且结构简单，具有较高的经济性。

2、本发明设置第三区30，用数据总线A将第三区30与第一区10相连，且在第一区10与第三区30之间设置反向隔离装置50，即在满足二次安全防护的基础上，实现了第三区30与第一区10、第二区20数据的互联，为变电站驾驶舱31的实施提供了网络条件。

3、本发明用数据总线A将第一区10、第二区20、第三区30相连，搭建了变电站内全景数据平台，并通过设置变电站驾驶舱31实现站内的实时监视、设备监控状态综合评价及生产管理辅助功能，能提高变电站智能化水平。

4、本发明配置所述远动机12，远动机12与数据总线A、第一主站60相连，能支持保信、计量、在线监测、PMU等业务与第一主站60通信的需求，可以与第一主站60形成良好的互动贯通，减少占屏面积，能节省主控室用地。

5、本发明通过在线监测模块21获取到的在线监测数据能够通过综合处理单元22传输给第二主站70，还能够通过数据总线A经防火墙40传输至一体化监控平台11，以实现站内现场控制。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种变电站监控系统，其特征在于，包括第一区、第二区，所述第一区与所述第二区通过数据总线连接，且所述数据总线设有位于所述第一区与所述第二区之间的防火墙；

2.根据权利要求1所述的变电站监控系统，其特征在于，还包括第三区，所述第三区与所述第一区通过数据总线相连，且所述数据总线设有位于所述第一区与所述第三区之间的反向隔离装置，所述第三区包括电能质量监测装置、变电站驾驶舱，所述电能质量监测装置、变电站驾驶舱均分别与位于所述第三区的数据总线电性连接。

3.根据权利要求2所述的变电站监控系统，其特征在于，所述继电保护装置、测控装置、交直流监控系统、在线监测模块以及电能质量监测装置位于间隔层，所述一体化监控平台、远动机、综合处理单元以及变电站驾驶舱位于站控层。

4.根据权利要求2所述的变电站监控系统，其特征在于，所述远动机连接至第一主站，所述综合处理单元连接至第二主站，所述变电站驾驶舱连接至第三主站。

5.根据权利要求1所述的变电站监控系统，其特征在于，所述一体化监控平台包括数据模块、管理模块、控制模块以及监视模块，所述数据模块与所述数据总线电性连接，所述数据模块与所述管理模块、控制模块以及监视模块电性连接。

6.根据权利要求1所述的变电站监控系统，其特征在于，所述在线监测模块包括主变在线监测模块、断路器在线监测模块以及避雷器在线监测模块。