CN107563717A - 一种智能变电站二次系统安全措施可视化系统 - Google Patents

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张春龙
姚庭镜
王康
国伟辉
叶远波
谢民
王同文
王海港
王高洁
曲鸿春
蒋冬
刘邦
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Shandong Mountain Power Technology Ltd By Share Ltd
State Grid Anhui Electric Power Co Ltd
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Abstract

一种智能变电站二次系统安全措施可视化系统，可解决传统GOOSE软压板及检修压板隔离措施存在不直观、易漏投退等问题，可能会造成保护装置的误动的技术问题。包括硬件结构和系统模块，所述系统模块存储在硬件结构上，所述系统模块包括SCD可视化模块、安措可视化模块、通讯模块、数据库模块及工作票模块；本发明融合智能变电站内网络报文分析仪、录波信息、保护逻辑树信息、监控系统信息等多种信息源，实现装置内部信息、装置控制回路及安全措施回路的可视化，使得智能保护设备及二次回路的安措工作简单直观、清晰明了、安全快捷。从而降低运维人员对智能电网的理解和掌握难度，提高变电站的运行维护的可靠性和安全性。

Description

一种智能变电站二次系统安全措施可视化系统
技术领域
本发明涉及变电站二次系统安全技术领域，具体涉及一种智能变电站二次系统安全措施可视化系统。
背景技术
智能变电站是智能电网重要的组成部分，近年来得到了较快的发展，目前我国已经成为智能变电站投运数量最多的国家。传统变电站设备之间主要靠电缆连接，而智能变电站则以工业以太网技术为基础，采用光纤及网线实现变电设备之间的连接，从而避免了电流互感器二次回路开路及电压互感器二次回路短路等问题，同时网络数据流替代了直流二次回路，消除了寄生回路，实现了对直流逻辑的有效监视。因此，作为智能电网“电力流、信息流、业务流”的枢纽，智能变电站是建设坚强智能电网的重要支撑。
智能变电站与传统变电站相比，复杂的二次回路变成了网络通信连接。过程层中的合并单元、智能终端及各智能组件实现了二次回路的全部功能，其中SV网传输交流采样值信息，GOOSE网传输各种各样的开关量信息。如图1所示为智能变电站二次回路结构示意图。
由于智能变电站二次回路中点对点的电缆连接被光纤连接所替代，因此其二次安全措施也发生了重大的变化。要实现有效的硬件隔离，在回路上已经不可能实现，主要采取软压板和检修机制的逻辑隔离。继电保护和安全自动装置的安全隔离措施一般可采用投入检修压板，退出装置软压板、出口硬压板以及断开装置间的连接光纤等方式，实现检修装置(新投运装置)与运行装置的安全隔离。但是，单一的安全措施具有各自的不足，无法满足工程现场的需要，因此多种安全措施混合应用是较为合理的安措策略。如图2所示为智能变电站的具体安全措施隔离技术。
综上可知，与常规变电站相比，智能变电站没有“明显电气开断点”，其主要通过高度耦合的网络化数据传输，引入合并单元、智能终端等设备，实现各装置之间的光纤连接。光纤替代了电缆，传输速度比传统更快，安全性更高，但是同时使得传统实体二次端子排变为虚端子回路，整个二次系统变为“黑匣子”，给智能变电站的运行和维护带来了诸多的问题和困难。传统变电站以退保护硬压板等物理断链的方式为主的二次安措执行方式不再完全适用于智能变电站的继电保护。智能变电站虽然仍然采用部分传统物理断点隔离的方式，主要包括断开光纤、退出智能终端出口硬压板两种方式。但是由于光纤回路不宜频繁拔插等缺点，智能变电站主要采取软压板和检修机制的逻辑隔离。然而GOOSE软压板及检修压板隔离措施存在不直观、易漏投退等问题，对二次设备自身的可靠性要求较高，且主要依靠软件实现，实际中很难保证软件的可靠性，而且可能会造成保护装置的误动。此外，目前智能变电站缺乏明确的二次安措策略，导致实际的运维检修中出现很多问题。因此，实现智能变电站二次系统安全措施的可视化及规范化对于智能的可靠运行及大规模的建设具有重要的工程实用价值。
发明内容
本发明提出的一种智能变电站二次系统安全措施可视化系统，可解决传统GOOSE软压板及检修压板隔离措施存在不直观、易漏投退等问题，可能会造成保护装置的误动的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种智能变电站二次系统安全措施可视化系统，包括终端设备和二次设备，所述终端设备和二次设备相连接，所述终端设备包括硬件结构和系统模块，所述系统模块存储在硬件结构上，所述系统模块包括SCD可视化模块、安措可视化模块、通讯模块、数据库模块及工作票模块；
其中，首先系统模块通过导入SCD文件，实现SCD文件可视化，显示装置检修状态、二次虚回路的连接状态以及二次设备之间的信息流图；然后安措可视化模块进一步确认检修工作中的安措实施状态；最后形成各种不同情况下安全措施票模版，帮助实施人员能够认真圆满的完成检修工作；通讯模块主要实现与检修装置的通信；数据库模块主要完成与数据库的数据交互。
进一步的，所述系统模块还包括权限管理模块，权限管理模块通过进行操作权限分组措施达到预期防护的效果。
进一步的，所述系统模块采用嵌入式Linux系统。
进一步的，所述通讯模块为61850通讯模块。
进一步的，所述终端设备通过交换机与二次设备之间连接。
进一步的，所述硬件结构设置RJ45接口。
进一步的，所述硬件结构设置USB接口。
进一步的，所述硬件结构设置触摸屏。
由上述技术方案可知，本发明的智能变电站二次系统安全措施可视化系统融合智能变电站内网络报文分析仪、录波信息、保护逻辑树信息、监控系统信息等多种信息源，实现装置内部信息、装置控制回路及安全措施回路的可视化，使得智能保护设备及二次回路的安措工作简单直观、清晰明了、安全快捷。从而降低运维人员对智能电网的理解和掌握难度，提高变电站的运行维护的可靠性和安全性。
附图说明
图1为智能变电站二次回路结构示意图；
图2为智能变电站的具体安全措施隔离技术示意图；
图3是本发明的终端设备的框架图；
图4是某220kV智能变电站安全回路可视化示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图3所示，本实施例所述的一种智能变电站二次系统安全措施可视化系统，包括终端设备和二次设备，所述终端设备和二次设备相连接，所述终端设备包括硬件结构1和系统模块2，所述系统模块2存储在硬件结构1上，所述系统模块2包括SCD可视化模块、安措可视化模块、61850通讯模块、数据库模块、工作票模块及权限管理模块；
其中，首先系统模块2通过导入SCD文件，实现SCD文件可视化，显示装置检修状态、二次虚回路的连接状态以及二次设备之间的信息流图；然后安措可视化模块进一步确认检修工作中的安措实施状态；最后形成各种不同情况下安全措施票模版，帮助实施人员能够认真圆满的完成检修工作；61850通讯模块主要实现与检修装置的通信；数据库模块主要完成与数据库的数据交互，权限管理模块通过进行操作权限分组措施达到预期防护的效果。
所述系统模块采用嵌入式Linux系统。仅系统软件在其上运行，可以避免中毒现象，避免异常乱发报文的现象。
所述终端设备通过交换机与二次设备之间连接。终端设备能够一次检测多台保护装置，减少了工作量。
本实施例设置RJ45接口，方便现场通信部署；设置USB接口，方便SCD文件，数据库信息的导入导出；设置触摸屏，且显示屏尺寸为10英寸，方便查看二次回路连接等关联信息。
本实施例的一种可持式变电站二次系统安全措施展示装置能够实现与继电保护装置的自动连接，能够实现一次设置，多次使用，减少工作人员在检修时调整继电保护装置、手持装置通信配置等工作量。
如图4为某220kV智能变电站安全回路可视化示意图。通过融合智能变电站内网络报文分析仪、录波信息、保护逻辑树信息、监控系统信息等多种信息源，实现装置内部信息、装置控制回路及安全措施回路的可视化，使得智能保护设备及二次回路的安措工作简单直观、清晰明了、安全快捷。从而降低运维人员对智能电网的理解和掌握难度，提高变电站的运行维护的可靠性和安全性。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种智能变电站二次系统安全措施可视化系统，包括终端设备和二次设备，所述终端设备和二次设备相连接，其特征在于：所述终端设备包括硬件结构(1)和系统模块(2)，所述系统模块(2)存储在硬件结构(1)上，所述系统模块(2)包括SCD可视化模块、安措可视化模块、通讯模块、数据库模块及工作票模块；
其中，首先系统模块(2)通过导入SCD文件，实现SCD文件可视化，显示装置检修状态、二次虚回路的连接状态以及二次设备之间的信息流图；然后安措可视化模块进一步确认检修工作中的安措实施状态；最后形成各种不同情况下安全措施票模版，帮助实施人员能够认真圆满的完成检修工作；通讯模块主要实现与检修装置的通信；数据库模块主要完成与数据库的数据交互。
2.根据权利要求1所述的智能变电站二次系统安全措施可视化系统，其特征在于：所述系统模块(2)还包括权限管理模块，权限管理模块通过进行操作权限分组措施达到预期防护的效果。
3.根据权利要求2所述的智能变电站二次系统安全措施可视化系统，其特征在于：所述系统模块采用嵌入式Linux系统。
4.根据权利要求3所述的智能变电站二次系统安全措施可视化系统，其特征在于：所述通讯模块为61850通讯模块。
5.根据权利要求4所述的智能变电站二次系统安全措施可视化系统，其特征在于：所述终端设备通过交换机与二次设备之间连接。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的智能变电站二次系统安全措施可视化系统，其特征在于：所述硬件结构(1)设置RJ45接口。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的智能变电站二次系统安全措施可视化系统，其特征在于：所述硬件结构(1)设置USB接口。
8.根据权利要求1-5任意一项所述的智能变电站二次系统安全措施可视化系统，其特征在于：所述硬件结构(1)设置触摸屏。
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