CN106329731A - 一种变电站模型交互与管理装置 - Google Patents

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姜宁
李琳
张志君
康宁
袁中琛
赵玉新
王瑶
唐萍
吴磊
丁
丁一
黄潇潇
陈建
郭凌旭
范广民
徐晟�
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Abstract

本发明涉及一种变电站模型交互与管理装置，其技术特点在于：包括外壳及其内部的控制电路，所述控制电路包括变电站通讯模块、调控中心通讯模块，中央处理器模块、数据层合并模块和存储模块；所述中央处理器模块分别通过变电站通讯模块和调控中心通讯模块与变电站和调控中心相连接，所述中央处理器模块的输出端还与数据层合并模块相连接，所述中央处理器模块还与存储模块相连接并通过该存储模块与数据层合并模块相连接。本发明将电力系统变电站模型数据的源端维护与模型数据自动化处理结合起来，提高变电站建设中变电站模型数据建模与维护的效率并减少人力成本、优化模型数据管理流程。

Description

一种变电站模型交互与管理装置
技术领域
本发明属于电力系统及其自动化技术领域，尤其是一种变电站模型交互与管理装置。
背景技术
电力系统模型的描述主要有IEC61850标准和IEC61970标准，变电站端遵循IEC61850标准，利用变电站配置语言(SCL)模型来描述；而调控中心端则遵循IEC61970标准。电力系统运行时，可能会因为变电站投运或改造，需要对变电站自动化系统进行重新建模。而在调控中心，一般也会随着变电站的投运或改造，在调度自动化系统进行新变电站的建模和老变电站的维护。电力系统现有的这种变电站模型建模与维护方式，存在变电站自动化系统与调度自动化系统对变电站模型数据重复建模与重复维护情况，导致电力系统维护工作费时费力，工作效率低。因此，迫切需要从运行、管理等方面推进变电站自动化系统和调度自动化系统针对变电站模型的协同建模与源端维护工作。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种变电站模型交互与管理装置，对变电站自动化系统和调度自动化系统的变电站模型进行收集、存储和处理，旨在提高电力系统变电站模型数据的源端维护水平和变电站模型建模与维护的自动化水平。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种变电站模型交互与管理装置，包括外壳及其内部的控制电路，所述控制电路包括变电站通讯模块、调控中心通讯模块，中央处理器模块、数据层合并模块和存储模块；
所述中央处理器模块分别通过变电站通讯模块和调控中心通讯模块与变电站自动化系统的多个变电站和调控中心相连接，用于与变电站自动化系统的多个变电站和调控中心进行变电站模型信息的交互传递；所述中央处理器模块的输出端还与数据层合并模块相连接，用于对变电站和调控中心的最新变电站模型进行合并；所述中央处理器模块还与存储模块相连接并通过该存储模块与数据层合并模块相连接，用于对变电站自动化系统和调控中心的变电站模型数据进行分层存储。
而且，所述存储模块的输出端还与USB接口模块相连接，用于拷贝该装置中存储的变电站模型。
而且，所述控制电路还包括控制模块和显示模块；所述控制模块的输出端与中央处理器模块相连接，用于控制装置复位和控制显示模块显示变电站自动化系统和调控中心的变电站模型的相关信息；该中央处理器模块的输出端与显示模块相连接，用于根据控制模块的指令显示该装置的状态、报警信息、变电站模型和工作日志信息。
而且，所述变电站通讯模块和调控中心通讯模块均通过以太网通讯方式与变电站自动化系统的多个变电站和调控中心进行通信。
而且，所述中央处理器模块采用DSP芯片，用于接收变电站通讯模块和调控中心讯模块的信息并向所述存储器模块发送指令，使其对变电站和调控中心的变电站模型数据进行分层存储。
而且，所述存储模块采用大容量磁盘，用于接收所述中处理器模块输出的变电站模型信息并根据中央处理器的指令进行变电站模型的存储。
而且，所述USB接口模块支持优盘对存储模块内的变电站模型数据的拷贝。
而且，所述显示模块采用LED显示屏进行显示。
而且，所述外壳表面安装有控制面板，该控制面板与所述控制模块相连接。
而且，所述数据层合并模块采用冗余的自动运行和触发运行两种运行方式。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明采用基于数据层的变电站模型管理方法，将变电站自动化系统维护的变电站模型分配在一个数据层，将调控中心维护的变电站模型分配在一个数据层，每个数据层将变电站模型的历史模型数据分版本保存；通过对变电站多层模型数据合成，生成调度自动化系统的变电站模型；变电站或调控中心对变电站模型数据维护后，可再次对多层模型数据合成，为调度自动化系统所用，从而将电力系统变电站模型数据的源端维护与模型数据自动化处理结合起来，提高变电站建设中变电站模型数据建模与维护的效率并减少人力成本、优化模型数据管理流程。
2、本发明的变电站交互与管理装置安装在电力系统的调控中心端，可与调控中心的调度自动化系统和包含多个变电站的变电站自动化系统建立通讯连接；该装置可接收、存储、加工来自变电站自动化系统或调度自动化系统的变电站模型数据；各个变电站可通过该装置获取本站当前版本或者历史版本的变电站模型数据。并且，调控中心可通过该装置获取各个变电站的变电站模型数据；该装置按照模型数据分层的模式将变电站自动化系统的变电站模型数据与调度自动化系统的变电站模型数据进行管理维护，并可进行多层变电站模型数据的合成与分解处理。并且，该装置可在不同的变电站模型数据层次中保留近期变电站模型数据的历史版本。本发明在对提高电力系统变电站模型的源端维护水平和变电站模型建模、维护的自动化水平方面有一定的促进作用。
附图说明
图1是本发明的硬件结构框图；
图2是本发明的控制模块的控制面板图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例作进一步详述：
本发明的目的在于提供一种变电站模型交互与管理装置，旨在促进电力系统变电站模型数据的源端维护，提高变电站模型数据维护的自动化水平。
一种变电站模型交互与管理装置，安装在电力系统调控中心端，并分别与调控中心和变电站自动化系统的多个变电站相连接；该装置包括外壳及其内部的控制电路，所述控制电路，如图1所示，包括变电站通讯模块、调控中心通讯模块，中央处理器模块、数据层合并模块、存储模块、控制模块、显示模块和USB接口模块；
所述中央处理器模块分别通过变电站通讯模块和调控中心通讯模块与变电站自动化系统的多个变电站和调控中心相连接，用于与变电站自动化系统的多个变电站和调控中心进行变电站模型信息的交互传递；所述中央处理器模块的输出端还与数据层合并模块相连接，用于对变电站和调控中心的最新变电站模型进行合并；所述存储模块的输出端还与USB接口模块相连接，用于拷贝该装置中存储的变电站模型。
所述控制电路还包括控制模块和显示模块；所述控制模块的输出端与中央处理器模块相连接，用于控制装置复位和控制显示模块显示变电站自动化系统和调控中心的变电站模型的相关信息；该中央处理器模块的输出端与显示模块相连接，用于根据控制模块的指令显示该装置的状态、报警信息、变电站模型和工作日志信息。
下面分别对所述控制电路内每个模块的组成、功能和工作过程进行说明：
(1)中央处理器模块采用DSP芯片，用于接收变电站通讯模块和调控中心讯模块的变电站模型信息并基于数据层的管理方法对变电站模型进行数据层划分后，向所述存储模块发送指令，使其对变电站和调控中心的变电站模型数据进行分层存储或根据需要调用存储模块中存储的数据层。
具体地说，该中央处理器模块主要具有四方面作用：
①中央处理器模块从变电站通讯模块、调控中心通讯模块获取连接信息，进行变电站模型数据层划分和存储区域划分。
②中央处理器模块从存储模块获取不同数据层的电网模型数据信息，确定变电站模型在不同数据层的数据版本。
③当变电站或调控中心要从本发明的装置中获取某一变电站模型数据时，中央处理器能够启动数据层合并模块，该数据层合并模块开始循环扫描存储模块数据。当最新版本的变电站端维护数据或调控中心端维护数据发生变化后，则对其进行模型合并，生成调度自动化应用数据，并对相应数据层模型数据进行历史版本保存和新版本更新。
④当变电站或调控中心要从本发明的装置中获取某一变电站模型数据时，中央处理器对该变电站模型数据设置为维护状态，数据层合并模块在循环扫描存储模块数据时，不对该变电站进行操作；当变电站或调控中心对装置内某一变电站模型数据进行更新时，中央处理器对该变电站数据设置为维护状态，数据层合并模块在循环扫描存储模块数据时，不对该变电站进行操作，变电站模型数据更新完毕，优先对该变电站进行合并。
(2)变电站通讯模块和调控中心通讯模块采用以太网通讯方式与所述变电站自动化系统的多个变电站和调控中心的调度自动化系统进行通讯，用于完成本发明与变电站和调控中心的变电站模型信息交互。
(3)存储模块采用大容量磁盘，用于接收所述中处理器模块输出的变电站模型信息并根据中央处理器的指令进行变电站模型的存储。
该存储模块的变电站模型数据划分为三层：变电站端维护数据层、调控中心端维护数据层和调度自动化应用数据层。
(4)USB接口模块支持优盘对存储模块内的变电站模型数据的拷贝。
(5)显示模块采用LED显示屏进行显示。在未接收到控制模块指令时显示该装置的运行状态，即是否正常运行，当装置不正常运行时，显示哪个模块出现故障。当接收到控制模块指令时，该显示模块则根据控制模块的指令进行显示。
(6)控制模块与所述外壳表面安装的控制面板相连接，如图2所示，该控制模块可以根据需要控制整个装置的复位；也可控制显示模块显示所需要的信息，例如显示装置的工作状态，变电站模型或工作日志等；还可经中央处理器模块传送指令到存储模块，使存储模块将相应模型数据发送到USB接口进行拷贝。
所述控制面板包括数字键“0-9”、菜单键“MENU”、删除键“DEL”、返回键“RETURN”、确认键“OK”和上下左右四个键。通过对控制面板中的按键操作，可实现装置复位、运行信息查看、模型信息查看等操作。
点击菜单“MENU”键，在显示模块显示系统主菜单，包括“复位”、“查看通讯连接信息”、“查看模型信息”、“查看运行信息”一级子菜单。
①通过上下左右四个按钮选择一级菜单“复位”，按“OK”键，提示输入设备复位密码，通过数字键“0-9”输入密码，再次按“OK”键，装置重新启动。
②选择“查看通讯连接信息”菜单，在屏幕显示装置与调控中心的连接信息(包括：连接时间、上行、下行数据量与数据传输速率等)和与变电站的连接信息(包括：连接的变电站个数、名称、各自的上行/下行数据量与数据传输速率等)。
③选择“查看模型信息”菜单，在屏幕显示当前系统的“变电站”信息；通过上下左右四个按钮和“OK”键选择要查看的变电站，进一步显示变电站相关的各个数据层对应的模型数据及历史版本数据；通过上下左右四个按钮和“OK”键选择模型数据文件，长按“OK”键可将数据文件拷贝到USB存储设备，在拷贝之前需要有密码确认。
④选择“查看运行信息”菜单，显示“当前运行信息”和“历史运行信息”二级子菜单，当前装置运行信息包括：通讯与模型报警信息，模型数据通讯信息、模型数据合并信息等；历史运行信息按照年、月、日层级进行组织，长按“OK”键可将某一时间点的运行信息拷贝到USB存储设备，在拷贝之前需要有密码确认。显示模块如在显示系统二级或更深层级子菜单，按“RETURN”按钮可返回上一级菜单，按“MENU”按钮可直接显示主菜单。
(7)数据层合并模块分为两种运行方式：(1)自动运行：当未接收到中央处理器的指令时，该模块始终运行，将存储模块中变电站优先级最高的变电站模型和调控中心端优先级最高的变电站模型进行合并；(2)触发运行：当变电站或调控中心的变电站模型正在进行更改时，中央处理器将向所述数据层合并模块发出指令，使其暂停自动运行，当变电站模型更改完成时，中央处理器向所述数据层合并模块发送继续运行指令，触发该数据层合并模块的继续运行，继续将存储模块中变电站端优先级最高的变电站模型和调控中心端优先级最高的变电站模型进行合并。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种变电站模型交互与管理装置，其特征在于：包括外壳及其内部的控制电路，所述控制电路包括变电站通讯模块、调控中心通讯模块，中央处理器模块、数据层合并模块和存储模块；
所述中央处理器模块分别通过变电站通讯模块和调控中心通讯模块与变电站自动化系统的多个变电站和调控中心相连接，用于与变电站自动化系统的多个变电站和调控中心进行变电站模型信息的交互传递；所述中央处理器模块的输出端还与数据层合并模块相连接，用于对变电站和调控中心的最新变电站模型进行合并；所述中央处理器模块还与存储模块相连接并通过该存储模块与数据层合并模块相连接，用于对变电站自动化系统和调控中心的变电站模型数据进行分层存储。
2.根据权利要求1所述的一种变电站模型交互与管理装置，其特征在于：所述存储模块的输出端还与USB接口模块相连接，用于拷贝该装置中存储的变电站模型。
3.根据权利要求1或2所述的一种变电站模型交互与管理装置，其特征在于：所述控制电路还包括控制模块和显示模块；所述控制模块的输出端与中央处理器模块相连接，用于控制装置复位和控制显示模块显示变电站自动化系统和调控中心的变电站模型的相关信息；该中央处理器模块的输出端与显示模块相连接，用于根据控制模块的指令显示该装置的状态、报警信息、变电站模型和工作日志信息。
4.根据权利要求1所述的一种变电站模型交互与管理装置，其特征在于：所述变电站通讯模块和调控中心通讯模块均通过以太网通讯方式与变电站自动化系统的多个变电站和调控中心进行通信。
5.根据权利要求1所述的一种变电站模型交互与管理装置，其特征在于：所述中央处理器模块采用DSP芯片，用于接收变电站通讯模块和调控中心讯模块的信息并向所述存储器模块发送指令，使其对变电站和调控中心的变电站模型数据进行分层存储。
6.根据权利要求1所述的一种变电站模型交互与管理装置，其特征在于：所述存储模块采用大容量磁盘，用于接收所述中处理器模块输出的变电站模型信息并根据中央处理器的指令进行变电站模型的存储。
7.根据权利要求2或3所述的一种变电站模型交互与管理装置，其特征在于：所述USB接口模块支持优盘对存储模块内的变电站模型数据的拷贝。
8.根据权利要求3所述的一种变电站模型交互与管理装置，其特征在于：所述显示模块采用LED显示屏进行显示。
9.根据权利要求3所述的一种变电站模型交互与管理装置，其特征在于：所述外壳表面安装有控制面板，该控制面板与所述控制模块相连接。
10.根据权利要求1所述的一种变电站模型交互与管理装置，其特征在于：所述数据层合并模块采用冗余的自动运行和触发运行两种运行方式。
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