CN105529832B - 电力系统控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电力系统控制方法，该方法包括：采集所述电力系统的实时信息；以及将所述实时信息发送给远程服务器以使所述远程服务器根据所述实时信息对所述电力系统进行远程控制；所述将所述实时信息发送给远程服务器包括：判断所述电力系统的通信协议与所述远程服务器的通信协议是否兼容；和在所述电力系统的通信协议与所述远程服务器的通信协议不兼容时，对所述电力系统的通信协议进行转换；所述通信协议转换通过通信协议转换模块实现。该方法具有较高的管理效率，尤其具有良好的灭火效率。
Description
技术领域
本发明属于电力领域，涉及一种电力系统控制方法，特别涉及一种电力系统的优化控制方法，更特别地涉及优化的电力系统火灾处理方法。
背景技术
随着社会的发展和科技的进步，人们对电力的关注日益增加，电力系统的改革也不断深化和发展。国家电网提出的“信息化、网络化、智能化、集成化”的发展要求，也正是电力工业发展的方向。各发电厂、变电站、变电所、通讯站等都在通过监控系统以实现无人值守的智能化集成式的管理，提高生产效率和效益。
作为输变电的核心，变电站的智能化发展备受关注。在变电站内的各种状态是否能够实现相互配合、统一联动、集中管理，是否能对各运行设备状态进行远程监视而实现无人值守和自动控制，例如自动有效灭火，也是变电站智能化改造的目标。
现有技术中原变电站视频监控系统、周界报警系统、火灾消防系统、主变喷淋系统、高压运行辅助设备系统（刀闸、断路器等）等系统并没有相互融合，或将其作为子系统接入协作平台，由平台统一调控资源，进行相互配合。因此原有的变电站对变电站周界的、实时的现场图像监控并不够全面，也不能对视频图像进行监控及分析，当同时对所有信息和状态进行统一的管理时，都是需要大量人员参与的，不能实现自动完成部分设置和维护工作。
对于现有技术存在监控和管理效率低等问题，目前尚未提出有效的解决方案。
CN2011100274879公开了电力系统的一种控制方法，其中采集所述电力系统的实时信息；将所述实时信息发送给远程服务器以使所述远程服务器根据所述实时信息对所述电力系统进行远程控制，并且将所述实时信息发送给远程服务器包括：判断所述电力系统的通信协议与所述远程服务器的通信协议是否兼容；以及在所述电力系统的通信协议与所述远程服务器的通信协议不兼容时，对所述电力系统的通信协议转换。然而，在该专利文献中，通信协议转换的准确性和效率均不高。另外，该专利文献中针对电力系统的火灾处理并未给出好的处理方法。通过引用将该专利文献全文并入本文。
CN102545304A公开了一种电力控制系统，具有家电力控制装置、车电力控制装置以及电力电缆，家电力控制装置具有生成控制信号的控制信号生成部、根据充电量指示的控制信号进行开闭而通过或阻止来自配电系统的交流电的开关、根据充放电指示的控制信号来切换是将来自开关的交流电向电力电缆输送还是将来自电力电缆的直流电输出的家侧切换器、根据放电量指示的控制信号将来自家侧切换器的直流电变换为交流电向配电系统输送的交直变换装置。车电力控制装置具有蓄积直流电的车载电池、根据充放电指示的控制信号切换是将来自车载电池的直流电向电力电缆输送还是将来自电力电缆的交流电输出的车侧切换器、通过来自车侧切换器的交流电对车载电池进行充电的充电器。
CN102593824A公开了一种电力控制系统，该系统包括合成循环水供电单元、造气循环水供电单元、合成循环机供电单元和总降配电单元，合成循环水供电单元包括两台变压器；老造气循环水供电单元包括1台变压器；合成循环机供电单元包括两台变压器。
CN103003765A公开了一种电力设备监视控制系统，具备：规则存储部，作为与在发电厂内发生的事件相关的规则，设定有上述事件发生源的设备的识别符、上述设备的动作状况、表示上述设备的动作状况的重要度的数值及对上述设备的控制内容；图存储部，按照每个线路存储有上述发电厂内的上述设备的布线图或配置图；自动选择部，在接收到在上述发电厂内发生的事件的通知的情况下，从上述图存储部读出如下间隔的分区的布线图或配置图，该间隔的分区包含有上述事件的通知内容与上述规则存储部的规则匹配了的设备的识别符；以及显示控制部，将由上述自动选择部读出的布线图或配置图向监视器输出。
CN103346579A公开了一种电网无功优化闭环控制系统，包括SCADA系统，还包括前置机、数据库服务器、无功工作站、调度工作站、WEB服务器和以太环网，所述前置机与SCADA系统连接，所述的前置机、数据库服务器、无功工作站、调度工作站和WEB服务器分别接入以太环网。
CN1805266A公开了一种电力系统感应电动机负荷监测控制系统，该系统由数据采集和负荷控制的硬件设备以及计算机语言编写的软件 组成，主要由数据采集、微机数据处理及管理系统、负荷控制系统、 报警系统等四部分组成；所说的数据采集部分的输入端连接到电网的 母线上，其输出端连接微机数据处理及管理系统和报警系统，微机数据处理及管理系统输出端则连接负荷控制系统的输入端。
在现有技术中，通信协议转换的准确性和效率均不高，缺乏有效的通信协议转换，另外针对电力系统的火灾处理并未给出好的处理方法。本领域需要一种更为准确的电力系统控制方法。
发明内容
为解决上述问题，本发明人经过深入研究，充分分析电力系统的特点，在先前申请CN2011100274879（通过引用将该专利文献全文并入本文）的基础上，提出下面技术方案，有效地解决了现有技术中电力系统的管理和监控存在管理效率低和管理缺乏准确性的问题，特别是电力系统设备例如变电站的火灾应对和处理问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种电力系统控制方法，其特征在于，该方法包括：
采集所述电力系统的实时信息；以及
将所述实时信息发送给远程服务器以使所述远程服务器根据所述实时信息对所述电力系统进行远程控制；
所述将所述实时信息发送给远程服务器包括：（1）判断所述电力系统的通信协议与所述远程服务器的通信协议是否兼容；和（2）在所述电力系统的通信协议与所述远程服务器的通信协议不兼容时，对所述电力系统的通信协议进行转换；
所述通信协议转换通过通信协议转换模块实现。
优选地，所述通信协议转换模块包括CPU模块、上行传输模块和下行传输模块；
进一步优选地，上行传输模块包括上行位宽转换模块、上行字序调整模块、上行信号单元处理模块和同步模块；
优选地，下行传输模块包括下行处理模块、转盘同步模块、下行字序调整模块和下行位宽转换模块；
所述上行位宽转换模块用于将32位的上行数据转换为64位宽的数据。
所述上行字序调整模块用于将非正常字序的数据调整为正常字序信号单元。
所述上行信号单元处理模块是将上行方向信号单元NP的信元头去掉，然后添加上符合CSIX标准的信元头。
所述上行传输模块中所包括的同步模块的作用是，当线路上有数据时，负责正常发送数据，当没有数据时，向CPU报告其处于空闲状态，CPU向其发出控制指令使其发送同步帧，从而维持系统的同步性。
所述下行处理模块的作用是将接口发送过来的信元从标准CSIX格式转换为NP信元格式。
所述转盘同步模块的作用是完成下行模块的同步，并且通过转盘机制实现数据信元携带流控信息的功能。
所述下行字序调整模块的作用是负责下行字序的调整。
所述下行位宽转换模块是负责从64位转换为32位数据。
CPU模块是对整个系统进行控制。
优选地，上行方向是指从电力系统的通信协议到远程服务器的通信协议，下行方向是指从远程服务器的通信协议到电力系统的通信协议。
这样的通信控制系统与现有技术（例如CN2011100274879）相比，具有明显较高的实效性和准确性，例如，系统误差降低约15%，误报警率降低50%。此外还发现，在不增加电力控制系统负荷的情况下，控制系统的稳定性还得到提高。
在本发明的一个优选方面，所述电力系统包括以下任意一个或多个子系统：
周界报警系统；
火灾消防系统；
主变喷淋系统；
视频监控系统；以及
高压运行辅助设备系统。
所述主变喷淋系统使用的是超细干粉。所述超细干粉包含：30-70%重量膨润土，10-40%重量蒙脱石粉，5-10%重量二氧化硅粉末，和10-20%重量氧化铝。
所述蒙脱石特别优选是具有下面分子式的蒙脱石：(Na,Ca)0.33(Al,Mg,Fe)2(Si4O10)(OH)2·nH2O。研究发现，具有该分子式的蒙脱石具有特别良好的分散性，不易发生附聚和粘结。
所述氧化铝优选为三水铝石，更优选为拜三水铝石、诺三水铝石或其组合。
所述膨润土的粒径为200-400μm，优选150μm；蒙脱石粉的粒径为100-300μm，优选200μm；二氧化硅粉末的粒径为200-400μm，优选200μm；氧化铝的粒径为50-150μm，优选100μm。这样的超细干粉粒径范围和组成具有良好的相互匹配性，能够在电力系统中例如在变电站中兼具有特别良好的弥散性和覆盖性，即，具有二者之间良好的性能平衡。
在所述超细干粉中，二氧化硅的加入增强了膨润土、蒙脱土与氧化铝之间的相容性，避免了粉末组合物中离析的产生。
所述二氧化硅粉末的BET比表面积为210-4000m2/g，BET比表面积/ CTAB比表面积之比小于或等于1.0，用压汞法测量孔径分布时直径为40nm -100nm的孔隙的总体积大于直径小于或等于60nm的孔隙的总体积的50%。这样的二氧化硅粉末一方面可以填充在颗粒较大膨润土和蒙脱土颗粒之间，另一方面可以使氧化铝颗粒嵌合在二氧化硅粉末之间，从而增强了整个组合物系统的稳定性。
本发明的所述超细干粉组成是针对电力系统火灾的特点制定的，这样的超细干粉特别适合于电力系统的消防火灾控制，这样的超细干粉可以对整个电力设备处于全淹没灭火状态。
所述主变喷淋系统还包括压缩空气装置。
在本发明的一个优选方面，在所述电力系统包括所述视频监控系统，采集所述电力系统的实时信息包括：
采集所述视频监控系统的信息；以及
对所述采集的信息进行编码，然后以IP的方式进行传输。
在本发明的另一方面，提供了一种电力系统的控制装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集所述电力系统的实时信息；以及
传送模块，用于将所述实时信息发送给远程服务器以使所述远程服务器根据所述实时信息对所述电力系统进行远程控制。
所述采集模块包括判断模块，用于判断所述电力系统的通信协议与所述远程服务器的通信协议是否兼容。
所述判断模块包括转换模块，用于在所述电力系统的通信协议与所述远程服务器的通信协议不兼容时，对所述电力系统的通信协议转换；
通信协议转换模块，使得所述通信协议转换通过该模块实现。
在本发明的又一方面，提供了一种电力系统的控制系统，其特征在于，包括：
采集端，用于采集所述电力系统的实时信息；
远程服务器，连接在所述采集模块和所述电力系统之间，用于对所接收的实时信息按照前述本发明所述的方法进行处理；以及
控制端，连接于所述远程服务器。
优选地，所述电力系统包括以下一个或多个子系统：
周界报警系统；
火灾消防系统；
主变喷淋系统；
视频监控系统；以及
高压运行辅助设备系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可实现无人值守的智能化管理，提高实效性，具有良好的报警准确率，在火灾发生时，还具有特别良好的灭火效率。
具体实施方式
下面将结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
电力系统的控制方法包括：采集电力系统的实时信息；将实时信息发送给远程服务器以使远程服务器根据实时信息对电力系统进行远程控制。
在本发明的电力系统的控制方法中，首先了解原变电站视频监控系统、周界报警系统、火灾消防系统、主变喷淋系统、高压运行辅助设备系统等的底层通信协议，然后开发相应的协议转换主机将各系统的通信数据统一归约至系统平台的接口库内，最后由系统平台软件实现变电站辅助设备的智能协作管理。在根据本发明的该实施例的电力系统的控制方法的具体流程中，在将实时信息传送给远程服务器之前，判断电力系统的通信协议与远程服务器的通信协议是否兼容；以及在电力系统的通信协议与远程服务器的通信协议不兼容时，对电力系统的通信协议转换，该转换通过通信协议转换模块来进行。
所述电力系统可以包括周界报警系统、火灾消防系统和主变喷淋系统。
在电力系统包括视频监控系统时，采集电力系统的实时信息可以包括：采集视频监控系统的信息；以及对采集的信息进行编码，然后以IP的方式进行传输。
在技术实现方面，本实施例采用了多种先进的技术，包括物联网技术、分布式网络技术、互联协作技术、远程控制技术、智能专家系统技术等五大技术。
通过上述技术，对变电站监控系统平台统一协调与管理，对视频监控系统、火灾消防系统、周界报警系统、主变喷淋系统、高压运行辅助设备系统状态报警系统间进行协同合作、相互联动，以最大程度发挥各个系统的效率，提高变电站整体防护的能力。通过系统间的相互融合、相互协作，变电站内的设备间能够在应急、报警状态下统一联动，全景记录设备的应急状态，为设备的稳定运行提高保障。
在根据该实施例的电力系统的控制方法中，采集模块用于采集电力系统的实时信息；传送模块用于将实时信息发送给远程服务器以使远程服务器根据实时信息对电力系统进行远程控制。
采集模块包括判断模块，用于判断电力系统的通信协议与远程服务器的通信协议是否兼容。
判断模块包括转换模块，用于在电力系统的通信协议与远程服务器的通信协议不兼容时，对电力系统的通信协议转换。
根据该实施例的电力系统的控制系统包括：采集端，用于采集电力系统的实时信息；远程服务器，连接在采集模块和电力系统之间，根据实时信息对电力系统进行远程控制；以及控制端，连接远程服务器。
上述电力系统的控制系统通过统一的管理平台，将原变电站视频监控系统、周界报警系统、火灾消防系统、主变喷淋系统、高压运行辅助设备系统（刀闸、断路器等）等进行相互融合，作为子系统接入协作平台，由平台统一调控资源，进行相互配合。对变电站周界进行全面的、实时的现场图像监控，并对视频图像进行监控及分析，同时对所有信息和状态进行统一控制管理，自动完成部分设置和维护工作，无需人员参与，在故障状态下实现特种监控，保证故障记录的完整。
整个系统通过统一的管理平台对视频监控系统、火灾报警系统、周界报警系统、二次设备状态报警系统进行管理和协调，实现系统间融合，相互联动；对站内灯光系统、空调系统、采暖系统、集中排水系统进行远程管理与控制，整个系统相互协作、互相支持，构建了高度智能化、自动化、高效化的新型智能变电站模型。实现了各辅助系统的协作、集中控制、远程控制等功能。协作平台并不影响各辅助系统原有功能，各辅助系统仍按自身要求和规范进行运行。
在该实施例的主变喷淋系统中，所述超细干粉包含：50%重量膨润土，30%重量蒙脱石粉，10%重量二氧化硅粉末，和10%重量氧化铝；所述蒙脱石是具有下面分子式的蒙脱石：(Na,Ca)0.33(Al,Mg,Fe)2(Si4O10)(OH)2·nH2O；所述膨润土的粒径为150μm，蒙脱石粉的粒径为200μm，二氧化硅粉末的粒径为200μm，氧化铝的粒径为100μm；所述二氧化硅粉末的BET比表面积为2000m2/g，BET比表面积/ CTAB比表面积小于或等于0.8，用压汞法测量孔径分布时直径为40nm -100nm的孔隙的总体积为直径小于或等于60nm的孔隙的总体积的60%。
对比例1
与实施例1的区别主要在于所述超细干粉中未加入二氧化硅粉末。
根据NFPA 850《发电厂和高压直流变电站的防火推荐规程》，对二者进行模拟测试变电站的灭火效率，实施例1的有效灭火时间比对比例缩短了将近1倍，显示出特别优异的电力系统灭火效果。
本书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳模式，且还使本领域技术人员能够制造和使用本发明。本发明的可授予专利的范围由权利要求书限定，且可以包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这种其它实例具有不异于权利要求书的字面语言的结构元素，或者如果这种其它实例包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等效结构元素，则这种其它实例意图处于权利要求书的范围之内。在不会造成不一致的程度下，通过参考将本文中参考的所有引用之处并入本文中。
Claims (4)
1.一种电力系统控制方法，其特征在于，该方法包括：
采集所述电力系统的实时信息；以及
将所述实时信息发送给远程服务器以使所述远程服务器根据所述实时信息对所述电力系统进行远程控制；
将所述实时信息发送给远程服务器包括：（1）判断所述电力系统的通信协议与所述远程服务器的通信协议是否兼容；和（2）在所述电力系统的通信协议与所述远程服务器的通信协议不兼容时，对所述电力系统的通信协议进行转换；
所述通信协议转换通过通信协议转换模块实现；
所述通信协议转换模块包括CPU模块、上行传输模块和下行传输模块；
上行传输模块包括上行位宽转换模块、上行字序调整模块、上行信号单元处理模块和同步模块；
下行传输模块包括下行处理模块、转盘同步模块、下行字序调整模块和下行位宽转换模块；
上行方向是指从电力系统的通信协议到远程服务器的通信协议，下行方向是指从远程服务器的通信协议到电力系统的通信协议；
所述上行位宽转换模块用于将32位的上行数据转换为64位宽的数据；
所述上行字序调整模块用于将非正常字序的数据调整为正常字序信号单元；
所述上行信号单元处理模块是将上行方向信号单元NP的信元头去掉，然后添加上符合CSIX标准的信元头；
所述上行传输模块中所包括的同步模块的作用是，当线路上有数据时，负责正常发送数据，当没有数据时，向CPU报告其处于空闲状态，CPU向其发出控制指令使其发送同步帧，从而维持系统的同步性；
所述下行处理模块的作用是将接口发送过来的信元从标准CSIX格式转换为NP信元格式；
所述转盘同步模块的作用是完成下行模块的同步，并且通过转盘机制实现数据信元携带流控信息的功能；
所述下行字序调整模块的作用是负责下行字序的调整；
所述下行位宽转换模块是负责从64位转换为32位数据；
所述CPU模块是对整个系统进行控制；
所述电力系统包括以下任意一个或多个子系统：
周界报警系统；
火灾消防系统；
主变喷淋系统；
视频监控系统；以及
高压运行辅助设备系统；
所述主变喷淋系统使用的是超细干粉，所述超细干粉包含：30-70%重量膨润土，10-40%重量蒙脱石粉，5-10%重量二氧化硅粉末，和10-20%重量氧化铝。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述电力系统包括所述视频监控系统，采集所述电力系统的实时信息包括：
采集所述视频监控系统的信息；以及
对所述采集的信息进行编码，然后以IP的方式进行传输。
3.一种采用权利要求1或2所述控制方法的电力系统控制装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集所述电力系统的实时信息；以及
传送模块，用于将所述实时信息发送给远程服务器以使所述远程服务器根据所述实时信息对所述电力系统进行远程控制；
所述采集模块包括判断模块，用于判断所述电力系统的通信协议与所述远程服务器的通信协议是否兼容；
所述判断模块包括转换模块，用于在所述电力系统的通信协议与所述远程服务器的通信协议不兼容时，对所述电力系统的通信协议转换；
通信协议转换模块，使得所述通信协议转换通过该模块实现。
4.一种采用权利要求1或2所述控制方法的电力系统控制系统，其特征在于，包括：
采集端，用于采集所述电力系统的实时信息；
远程服务器，连接在采集模块和所述电力系统之间，用于对所接收的实时信息按照权利要求1所述的方法进行处理；以及
控制端，连接于所述远程服务器。
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|---|---|---|---|
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Citations (3)
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| JPH10187233A (ja) * | 1996-12-19 | 1998-07-14 | Mitsubishi Electric Corp | 制御監視システムの異常状態表示方法および異常状態表示装置 |
| CN102611194A (zh) * | 2011-01-25 | 2012-07-25 | 华北电网有限公司 | 电力系统的控制方法、装置及系统 |
| CN202617111U (zh) * | 2012-06-05 | 2012-12-19 | 严晓谊 | 一种以太网集中控制器及其网络系统 |
-
2016
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Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
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| CN202617111U (zh) * | 2012-06-05 | 2012-12-19 | 严晓谊 | 一种以太网集中控制器及其网络系统 |
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