CN111817441A - 一种变电站时空运行数据采集系统及采集方法 - Google Patents
一种变电站时空运行数据采集系统及采集方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111817441A CN111817441A CN202010698296.4A CN202010698296A CN111817441A CN 111817441 A CN111817441 A CN 111817441A CN 202010698296 A CN202010698296 A CN 202010698296A CN 111817441 A CN111817441 A CN 111817441A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- subsystem
- main system
- module
- measurement data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 110
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 claims abstract description 49
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims abstract description 46
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 44
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 40
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 29
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 abstract description 11
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012774 diagnostic algorithm Methods 0.000 abstract 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
- H02J13/00001—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by the display of information or by user interaction, e.g. supervisory control and data acquisition systems [SCADA] or graphical user interfaces [GUI]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
- H02J13/00002—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
- H02J13/00032—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for
- H02J13/00034—Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for the elements or equipment being or involving an electric power substation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/16—Electric power substations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
本发明公开了一种变电站时空运行数据采集系统及采集方法,涉及电力系统大数据分析领域,本发明的系统可采集汇总多种类型的数据,并可嵌入多种诊断算法对数据进行分析,便于了解变电站设备运行状态,其技术要点包括:子系统数据采集模块与汇控柜端子排连接,获取电压互感器二次电压和电流互感器二次电流;主系统数据处理模块:汇总各子系统数据,根据用户需求对有直接电气连接的变电站建立数据集;主系统数据诊断模块,对有直接电气连接的变电站的电压量测数据进行诊断,识别电压量测数据异常状态;主系统图形展示模块:将各变电站数据图形化展示,对电压量测数据异常状态发出告警,向用户展示各变电站电压量测数据、电流量测数据和告警信息。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统大数据分析领域,具体地,涉及一种变电站时空运行数据采集系统及采集方法。
背景技术
电压量测数据正常对于电网安全稳定运行是非常重要的,变电站保护装置、测控装置、故障录波装置等均需要电压量测数据以完成相关功能。因此,对电压量测数据进行监测是很重要的。变电站各类数据对于变电站的保护系统、计量系统、自动化系统、保护动作分析、故障诊断等是非常重要的,数据质量直接影响变电站运行,因此,对变电站各类数据的分析是很有必要的。
目前,变电站已有各类数据采集或监测系统,但有的未实时采集采样数据,有的系统对时间同步的要求为ms级,各类系统均接收经过各类装置处理后的数据。本发明中的系统实时采集数据,将子系统数据汇总于主系统,且时间同步为us级,同时接收电压互感器二次电压、电流互感器二次电流,通过主系统可调阅子系统信息,提高了变电站的监测精度,降低了测量误差。
发明内容
本发明提供一种基于变电站时空运行数据采集系统及采集方法,目的在于对变电站电压量测数据进行采集、处理、传输、图形化展示和告警,实现在子系统对本站、主系统对各变电站电压量测数据状态进行监测,可及时发现电压量测数据异常状态,同时,为基于变电站时空运行数据评价电压互感器、电流互感器、电容器组、断路器的运行状态提供数据基础。
本发明通过下述技术方案实现:
一种变电站时空运行数据采集系统:包括:主系统和子系统,其主系统和子系统通过主时钟同步对时;子系统从站控层交换机、远动、汇控柜端子排获取数据;其子系统包括:子系统数据采集模块、子系统数据通信模块和子系统时钟模块;其主系统包括:主系统数据通信模块和主系统时钟模块;所述子系统数据采集模块接入站控层交换机或远动来获取变电站信息,所述子系统数据采集模块内部设有A/D转换单元,实现数模信号转换;所述主系统时钟模块和所述子系统时钟模块与主时钟连接,通过B码对时,使子系统、主系统与主时钟同步,子系统与变电站主时钟同步误差不超过1μs,主系统与主时钟同步误差不超过1us,子系统与子系统、子系统与主系统同步误差不超过3μs,测量误差千分之一,便于运维人员发现问题。
所述主系统数据通信模块与所述子系统数据通信模块用于实现主系统与子系统信息交互。
进一步的,当变电站为基于IEC 61850规约的变电站时,所述子系统数据采集模块接入站控层交换机;当变电站为非基于IEC 61850规约的变电站时,所述子系统数据采集模块接入远动;所述子系统数据采集模块获取变电站信息包括:电压量测数据、电流量测数据和刀闸位置信号;所述汇控柜端子排接入电压互感器二次电压和电流互感器二次电流,子系统数据采集模块接入汇控柜端子排获取电压互感器二次电压和电流互感器二次电流,通过A/D转换单元将模拟信号转换为数字信号。
进一步地,所述子系统内还包括:子系统数据处理模块、子系统数据诊断模块、子系统图形展示模块和子系统液晶显示单元;所述子系统数据处理模块用于建立数据集并排除无效数据,无效数据包括停电检修、电网故障停电、二次电压和电流量测数据传变回路故障引入的非正常电压和电流量测数据;所述子系统数据诊断模块用于对电压量测数据进行异常状态判断;所述子系统图形展示模块用于将变电站电压量测数据和电流量测数据图形化展示,并对异常数据进行告警;所述子系统液晶显示单元用于向用户展示变电站电压量测数据、电流量测数据和告警信息,告警信息包括间隔名称、异常数据,以亮色突出电压量测数据存在异常状态的间隔。
进一步地,所述主系统数据处理模块用于汇总各子系统数据并根据用户需求对有直接电气连接的变电站建立数据集;所述主系统数据诊断模块用于对直接电气连接的变电站的电压量测数据进行诊断并识别变电站电压量测数据异常状态;所述主系统图形展示模块用于将各子系统的数据进行图形化展示,并对电压量测数据异常状态发出告警;所述主系统液晶显示单元用于向用户展示各变电站电压量测数据、电流量测数据和告警信息。
于上述方案中:主系统数据诊断模块对有直接电气连接的变电站的电压量测数据进行诊断,识别电压量测数据异常状态,具体方法为:选择一个变电站作为参考点,将其它与该站有直接电气连接的变电站的电压量测数据向该站进行折算,并建立数据集。
一种变电站时空运行数据采集方法,包括以下步骤:
S1:在基于IEC 61850规约的变电站中,所述子系统数据采集模块,从站控层交换机获取母线电压量测数据、线路电压量测数据、线路电流量测数据和刀闸位置信号,在非基于IEC61850规约的变电站中,所述子系统数据采集模块,从远动获取母线电压量测数据、线路电压量测数据、线路电流量测数据和刀闸位置信号,子系统数据采集模块与汇控柜端子排连接接入电压互感器二次电压和电流互感器二次电流,将电压、电流模拟信号转换为数字信号,并将信息传给子系统数据处理模块;
S2:所述子系统数据采集模块将获取的数据传送给子系统数据处理模块,子系统数据处理模块建立数据集并排除无效数据,将处理后的数据传输给子系统数据诊断模块并对电压量测数据进行异常状态识别,子系统数据诊断模块将数据和诊断结果发送给子系统图形展示模块,子系统图形展示模块将电压量测数据、电流量测数据和告警信息传输于子系统液晶显示单元和子系统数据通信模块,子系统液晶显示单元以图形化向用户展示,子系统数据通信模块将信息传送给主系统;
S3:所述主系统数据通信模块接收子系统数据通信模块发送的信息,主系统数据通信模块将信息传输于主系统数据处理模块,主系统数据处理模块对各个子系统的信息汇总并进行处理,将处理后的信息传递于主系统数据诊断模块并对电压量测数据进行异常状态识别,主系统数据诊断模块将子系统信息、诊断结果发送给主系统图形展示模块,主系统图形展示模块显示各变电站的连接情况和电压、电流量测数据、告警信息情况,主系统图形展示模块将变电站各信息发送于主系统液晶显示单元,主系统液晶显示单元向用户展示变电站信息且用户可在主系统调阅子系统信息;
S4:所述主系统时钟模块与主时钟对时,所述子系统时钟模块与变电站主时钟对时,子系统与子系统和主系统与子系统同步误差不超过3us。
于步骤S2中,还包括步骤:
S21:所述子系统数据采集模块将数据传送给子系统数据处理模块,子系统数据处理模块建立数据集{UM×N},其中M指挂在同一条母线上的母线电压互感器或线路电压互感器的数量,N指数据采集时刻,Uij为第i支电压互感器在tj时刻的电压量测值,1≤i≤M,1≤j≤N;子系统数据处理模块建立数据集{FL×N},其中L指挂在同一条母线上的线路数量,N指数据采集时刻,Fij[UA UB UC IA IB IC]为第i条线路在tj时刻的三相电压、三相电流值,1≤i≤L,1≤j≤N;将电压量测值低于0.1UN(UN为二次额定电压)的数据定义为噪声数据,遍历{UM×N}中的数据,找到小于0.1UN的数据所对应的时刻,在数据集{UM×N}和{FL×N}中去除这些时刻的数据,形成无异常状态数据的数据集{UM×K}和{FL×K},1≤K≤N;若母线数量大于1,可对每条母线分别建立以上两个数据集{UM×K}、{FL×K};
S22:所述子系统数据处理模块将数据发送给子系统数据诊断模块,子系统数据诊断模块对数据集{UM×K}数据进行异常状态识别;
S23:所述子系统数据诊断模块将数据和诊断结果发送给子系统图形展示模块,子系统图形展示模块包含本站一次接线图及告警窗,在一次接线图上显示各间隔电压量测数据、电流量测数据,在发生电压量测数据异常状态时,告警窗出现告警信息,告警信息包括间隔名称、异常数据,告警同时在一次接线图中将该间隔以亮色突出显示;
S24:所述子系统图形展示模块将一次接线图、告警信息传送给液晶显示单元,由液晶显示单元向用户展示;
S25:所述子系统数据通信模块将子系统图形展示模块的一次接线图、告警信息、数据传送给主系统。
于步骤S3中,还包括步骤:
S31:所述主系统数据通信模块接收子系统数据通信模块发送的信息,主系统数据通信模块将信息发送给主系统数据处理模块,所述主系统数据处理模块汇总各子系统信息;根据用户需求,以一个变电站为中心,将与其通过一条线路连接的变电站的电压量测数据向其进行折算,形成电压数据集{SP×K},P指中心变电站和与其通过一条线路连接的变电站的总数量,P≥2,K指数据采集时刻。中心变电站的选取由用户设定,相关线路参数由用户根据现场情况输入。折算公式为:V1为与中心变电站通过一条线路连接的变电站的母线电压,该母线电压指该线路所挂母线的电压,V2为该变电站向中心变电站折算后的母线电压,将中心变电站母线电压与折算后的电压组成数据集{SP×K},P≥2,P指中心变电站和与其通过一条线路连接的变电站的总数量,K指数据采集时刻,R为连接两个变电站的线路的电阻,X为连接两个变电站的线路的等值电抗,I为连接两个变电站的线路的电流,R和X由用户根据现场情况输入,V1和I为子系统数据集{FL×N}中相应线路的电压、电流;
S32:所述主系统数据处理模块将子系统信息、数据集{SP×K}发送给主系统诊断模块对电压量测数据进行异常状态识别;
S33:所述主系统数据诊断模块将子系统信息、诊断结果发送给主系统图形展示模块;
S34:所述主系统图形展示模块包括变电站连接图、告警窗。变电站连接图展示各变电站之间的连接情况。在发生电压量测数据异常状态时,在告警窗中显示电压量测数据存在异常状态的变电站名称、间隔名称及异常数据;
S35:主系统图形展示模块将变电站连接图、告警信息发送给主系统液晶显示单元向用户展示,用户可在主系统调阅子系统信息。
于本方案中需要提及的是子系统数据诊断模块和主系统数据诊断模块可嵌入包括但不限于电压量测数据异常状态诊断算法。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
1、本发明一种变电站时空运行数据采集系统及采集方法,子系统的有效信息汇总于主系统,并通过主时钟将子系统与主系统信息匹配,使变电站运维人员可对变电站电压量测数据进行监测,在电压量测数据异常状态时,可及时发现问题并进行处理;
2、本发明中的系统实时采集数据,子系统与主系统通过B码对时与主时钟同步,且子系统与子系统、子系统与主系统同步误差不超过3us,同时接收电压互感器二次电压、电流互感器二次电流,采样率500kHZ,测量误差千分之一,汇集多间隔、多变电站数据。提高了变电站监测精度,提高了装置的采样率,减少了测量误差;
3、本发明一种变电站时空运行数据采集系统及采集方法,子系统与主系统进行数据交互,可在主站端对各变电站电压量测数据进行监测,掌握变电站电压量测数据状态,应用于设备可靠性评价,有利于进行故障分析。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本发明子系统示意图;
图2为本发明主系统示意图;
图3为本发明子系统与主系统通信示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例
本发明提供一种变电站时空运行数据采集系统及采集方法;
如图1所示,子系统数据采集模块与站控层交换机(基于IEC 61850规约的变电站)或远动(非基于IEC 61850规约的变电站)连接,子系统数据采集模块与汇控柜端子排连接,子系统数据采集模块与子系统时钟模块连接,子系统数据采集模块与子系统数据处理模块连接,子系统时钟模块与主时钟连接,子系统数据处理模块与子系统数据诊断模块连接,子系统数据诊断模块与子系统图形展示模块连接,子系统图形展示模块与子系统数据通信模块连接,子系统图形展示模块与子系统液晶显示单元连接,子系统数据通信模块与主系统连接通信。
首先,子系统数据采集模块从站控层交换机(基于IEC 61850规约的变电站),获取母线电压量测数据、线路电压量测数据、线路电流量测数据、刀闸位置信号,通过IEC 61850报文解析单元解析数据;子系统数据采集模块从远动(非基于IEC 61850规约的变电站)获取母线电压量测数据、线路电压量测数据、线路电流量测数据、刀闸位置信号,通过104规约转换单元解析数据;子系统数据采集模块与汇控柜端子排连接接入电压互感器二次电压、电流互感器二次电流,通过A/D转换单元将电压、电流模拟信号转换为数字信号,电压测量范围为5.77V~86.61V,电流测量范围为0.5A~10A,测量误差不超过千分之一。
然后,子系统数据采集模块将数据传送给子系统数据处理模块,子系统数据处理模块建立数据集{UM×N},其中M指挂在同一条母线上的母线电压互感器或线路电压互感器的数量,N指数据采集时刻,Uij为第i支电压互感器在tj时刻的电压量测值,1≤i≤M,1≤j≤N;子系统数据处理模块建立数据集{FL×N},其中L指挂在同一条母线上的线路数量,N指数据采集时刻,Fij[UA UB UC IA IB IC]为第i条线路在tj时刻的三相电压值、三相电流值,1≤i≤L,1≤j≤N;将电压量测值低于0.1UN(UN为二次额定电压)的数据定义为噪声数据,遍历{UM×N}中的数据,找到小于0.1UN的数据所对应的时刻,在数据集{UM×N}和{FL×N}中去除这些时刻的数据,形成无异常状态数据的数据集{UM×K}和{FL×K},1≤K≤N;若母线数量大于1,可对每条母线分别建立以上两个数据集{UM×K}、{FL×K},以下针对一条母线进行阐述,每条母线情况与之相同。
子系统时钟模块用于与变电站主时钟对时,子系统与变电站主时钟同步误差不超过1μs,子系统与子系统、子系统与主系统同步误差不超过3μs。
然后,子系统数据处理模块将数据发送给子系统数据诊断模块,子系统数据诊断模块对数据集{UM×N}中的电压量测数据进行异常状态识别。
然后,子系统数据诊断模块将数据和诊断结果发送给子系统图形展示模块,子系统图形展示模块包含本站一次接线图及告警窗,在一次接线图上显示各间隔电压量测数据、电流量测数据,在发生电压量测数据异常状态时,告警窗出现告警信息,告警信息包括间隔名称、异常数据,告警同时在一次接线图中将该间隔以亮色突出显示。
于本方案中,子系统图形展示模块将一次接线图、告警信息传送给液晶显示单元,由液晶显示单元向用户展示。
于本方案中,子系统图形展示模块将一次接线图、告警信息、数据传送给子系统数据通信模块,子系统数据通信模块将信息传送给主系统。
如图2所示,主系统数据通信模块与子系统连接通信,主系统数据通信模块与主系统数据处理模块连接,主系统数据处理模块与主系统时钟模块连接,主系统时钟模块与主时钟连接,主系统数据处理模块与主系统数据诊断模块连接,主系统数据诊断模块与主系统图形展示模块连接,主系统图形展示模块与主系统液晶显示单元连接。
首先,主系统数据通信模块接收子系统数据通信模块发送的信息,然后,主系统数据通信模块将信息发送给主系统数据处理模块。
然后,主系统数据处理模块汇总各子系统信息;根据用户需求,以一个变电站为中心,将与其通过一条线路连接的变电站的电压量测数据向其进行折算,形成电压数据集{SP×K},P指中心变电站和与其通过一条线路连接的变电站的总数量,P≥2,K指数据采集时刻。中心变电站的选取由用户设定,相关线路参数由用户根据现场情况输入。
折算公式为:V1为与中心变电站通过一条线路连接的变电站的母线电压,该母线电压指该线路所挂母线的电压,V2为该变电站向中心变电站折算后的母线电压,将中心变电站母线电压与折算后的电压组成数据集{SP×K},P≥2,P指中心变电站和与其通过一条线路连接的变电站的总数量,K指数据采集时刻,R为连接两个变电站的线路的电阻,X为连接两个变电站的线路的等值电抗,I为连接两个变电站的线路的电流,R和X由用户根据现场情况输入,V1和I为子系统数据集{FL×N}中相应线路的电压、电流。
然后,主系统数据处理模块将子系统信息、数据集{SP×K}发送给主系统诊断模块,对数据集{SP×K}中的电压量测数据进行异常状态识别。
主系统数据诊断模块将子系统信息、诊断结果发送给主系统图形展示模块。
主系统图形展示模块包括变电站连接图、告警窗。变电站连接图展示各变电站之间的连接情况。点击变电站连接图上各变电站按钮,可查看该站电压、电流量测数据情况,与该站子系统界面相同。在发生电压量测数据异常状态时,在告警窗中显示电压量测数据存在异常状态的变电站名称、间隔名称及异常数据,在变电站连接图上以亮色突出显示该变电站,在变电站界面中以亮色突出显示存在异常状态的间隔。
主系统图形展示模块将变电站连接图、告警信息发送给主系统液晶显示单元向用户展示,用户可在主系统调阅子系统信息。
主系统时钟模块用于与主时钟对时,主系统与主时钟同步误差不超过1μs,主系统与子系统同步误差不超过3μs。
如图3所示,多个子系统与主系统进行数据交互,通信方式包括但不限于调度数据网和5G通信网络。
需要提及的是,于本方案中,所提及的主时钟、站控层交换机、远动和汇控柜端子排均属于电网的现有设备,本发明主要通过主系统和子系统配合现有电网设备来实时采集数据,且时间同步为us级,同时接收电压互感器二次电压、电流互感器二次电流,通过主系统可调阅子系统信息,在发生电压量测数据异常状态时,发出告警,向用户展示各变电站电压量测数据、电流量测数据和告警信息。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种变电站时空运行数据采集系统,包括:主时钟、站控层交换机、远动和汇控柜端子排,其特征在于,还包括:
主系统和子系统;
其主系统和子系统通过主时钟同步对时;
其站控层交换机、远动和汇控柜端子排将数据传输给子系统;
其子系统包括:子系统数据采集模块、子系统数据通信模块和子系统时钟模块;
其主系统包括:主系统数据通信模块和主系统时钟模块;
所述子系统数据采集模块接入站控层交换机或远动来获取变电站信息,所述子系统数据采集模块内设有A/D转换单元,所述子系统数据采集模块与汇控柜端子排连接,所述A/D转换单元实现数模信号转换;
所述主系统时钟模块和所述子系统时钟模块与主时钟连接,通过B码对时,使子系统、主系统与主时钟同步;
所述主系统数据通信模块与所述子系统数据通信模块用于实现主系统与子系统信息交互。
2.根据权利要求1所述的一种变电站时空运行数据采集系统,其特征在于,
当变电站为基于IEC 61850规约的变电站时,所述子系统数据采集模块接入站控层交换机;
当变电站为非基于IEC 61850规约的变电站时,所述子系统数据采集模块接入远动;所述子系统数据采集模块获取变电站信息包括:电压量测数据、电流量测数据和刀闸位置信号;所述子系统数据采集模块从汇控柜端子排获取电压电流模拟信号,所述子系统数据采集模块内部设有A/D转换单元,所述A/D转换单元将模拟信号转换为数字信号。
3.根据权利要求1所述的一种变电站时空运行数据采集系统,其特征在于,所述子系统内还包括:子系统数据处理模块、子系统数据诊断模块、子系统图形展示模块和子系统液晶显示单元;
所述子系统数据处理模块用于建立数据集并排除无效数据;
所述子系统数据诊断模块用于对电压量测数据进行异常状态判断;
所述子系统图形展示模块用于将变电站电压量测数据和电流量测数据图形化展示,并对异常数据进行告警;
所述子系统液晶显示单元用于向用户展示变电站电压量测数据、电流量测数据和告警信息。
4.根据权利要求1所述的一种变电站时空运行数据采集系统,其特征在于,所述主系统内还包括:主系统数据处理模块、主系统数据诊断模块、主系统图形展示模块和主系统液晶显示单元;
所述主系统数据处理模块用于汇总各子系统数据并根据用户需求对有直接电气连接的变电站建立数据集;
所述主系统数据诊断模块用于对直接电气连接的变电站的电压量测数据进行诊断并识别变电站电压量测数据异常状态;
所述主系统图形展示模块用于将各子系统的数据进行图形化展示,并对电压量测数据异常状态发出告警;
所述主系统液晶显示单元用于向用户展示各变电站电压量测数据、电流量测数据和告警信息。
5.使用权利要求1至4任一项所述的一种变电站时空运行数据采集系统的变电站时空运行数据采集方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:在基于IEC 61850规约的变电站中,所述子系统数据采集模块,从站控层交换机获取母线电压量测数据、线路电压量测数据、线路电流量测数据和刀闸位置信号,在非基于IEC61850规约的变电站中,所述子系统数据采集模块,从远动获取母线电压量测数据、线路电压量测数据、线路电流量测数据和刀闸位置信号,子系统数据采集模块与汇控柜端子排连接获取电压互感器二次电压和电流互感器二次电流,并通过A/D转换单元将电压、电流模拟信号转换为数字信号;
S2:所述子系统数据采集模块将获取的数据传送给子系统数据处理模块,子系统数据处理模块建立数据集并排除无效数据,将处理后的数据传输给子系统数据诊断模块并对电压量测数据进行异常状态识别,子系统数据诊断模块将数据和诊断结果发送给子系统图形展示模块,子系统图形展示模块将电压量测数据、电流量测数据和告警信息传输于子系统液晶显示单元和子系统数据通信模块,子系统液晶显示单元以图形化向用户展示,子系统数据通信模块将信息传送给主系统;
S3:所述主系统数据通信模块接收子系统数据通信模块发送的信息,主系统数据通信模块将信息传输于主系统数据处理模块,主系统数据处理模块对各个子系统的信息汇总并进行处理,将处理后的信息传递于主系统数据诊断模块并对电压量测数据进行异常状态识别,主系统数据诊断模块将子系统信息、诊断结果发送给主系统图形展示模块,主系统图形展示模块显示各变电站的连接情况和电压、电流量测数据以及告警信息,主系统图形展示模块将变电站各信息发送于主系统液晶显示单元,主系统液晶显示单元向用户展示变电站信息且用户可在主系统调阅子系统信息;
S4:所述主系统时钟模块与主时钟对时,主系统与主时钟同步误差不超过1μs,所述子系统时钟模块与变电站主时钟对时,子系统与变电站主时钟同步误差不超过1μs,子系统与子系统和主系统与子系统同步误差不超过3μs。
6.根据权利要求5所述的一种变电站时空运行数据采集方法,其特征在于,还包括步骤:
S21:所述子系统数据采集模块将数据传送给子系统数据处理模块,子系统数据处理模块建立数据集{UM×N};
S22:所述子系统数据处理模块将数据发送给子系统数据诊断模块,子系统数据诊断模块对数据集{UM×K}数据进行异常状态识别;
S23:所述子系统数据诊断模块将数据和诊断结果发送给子系统图形展示模块,子系统图形展示模块包含本站一次接线图及告警窗,在一次接线图上显示各间隔电压量测数据、电流量测数据,在发生电压量测数据异常状态时,告警窗出现告警信息,告警信息包括间隔名称、异常数据,告警同时在一次接线图中将该间隔以亮色突出显示;
S24:所述子系统图形展示模块将一次接线图、告警信息传送给液晶显示单元,由液晶显示单元向用户展示;
S25:所述子系统数据通信模块将子系统图形展示模块的一次接线图、告警信息、数据传送给主系统。
7.根据权利要求5所述的一种变电站时空运行数据采集方法,其特征在于,还包括步骤:
S31:所述主系统数据通信模块接收子系统数据通信模块发送的信息,主系统数据通信模块将信息发送给主系统数据处理模块,所述主系统数据处理模块汇总各子系统信息;根据用户需求,以一个变电站为中心,将与其通过一条线路连接的变电站的电压量测数据向其进行折算,形成电压数据集{SP×K},P指中心变电站和与其通过一条线路连接的变电站的总数量,P≥2,K指数据采集时刻。中心变电站的选取由用户设定,相关线路参数由用户根据现场情况输入。折算公式为:V1为与中心变电站通过一条线路连接的变电站的母线电压,该母线电压指该线路所挂母线的电压,V2为该变电站向中心变电站折算后的母线电压,将中心变电站母线电压与折算后的电压组成数据集{SP×K},P≥2,P指中心变电站和与其通过一条线路连接的变电站的总数量,K指数据采集时刻,R为连接两个变电站的线路的电阻,X为连接两个变电站的线路的等值电抗,I为连接两个变电站的线路的电流,R和X由用户根据现场情况输入,V1和I为子系统数据集{FL×N}中相应线路的电压、电流;
S32:所述主系统数据处理模块将子系统信息、数据集{SP×K}发送给主系统诊断模块,对电压量测数据进行异常状态识别;
S33:所述主系统数据诊断模块将子系统信息、诊断结果发送给主系统图形展示模块;
S34:所述主系统图形展示模块包括变电站连接图、告警窗;变电站连接图展示各变电站之间的连接情况;在发生电压量测数据异常状态时,在告警窗中显示电压量测数据存在异常状态的变电站名称、间隔名称及异常数据;
S35:主系统图形展示模块将变电站连接图、告警信息发送给主系统液晶显示单元向用户展示,用户可在主系统调阅子系统信息。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010698296.4A CN111817441B (zh) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | 一种变电站时空运行数据采集系统及采集方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010698296.4A CN111817441B (zh) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | 一种变电站时空运行数据采集系统及采集方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111817441A true CN111817441A (zh) | 2020-10-23 |
CN111817441B CN111817441B (zh) | 2021-11-16 |
Family
ID=72865867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010698296.4A Active CN111817441B (zh) | 2020-07-20 | 2020-07-20 | 一种变电站时空运行数据采集系统及采集方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111817441B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113625644A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-09 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 一种交流系统调试的辅助系统 |
CN114236257A (zh) * | 2021-10-26 | 2022-03-25 | 保定天威保变电气股份有限公司 | 一种采用5g通信方式的柔直变压器信号监测系统 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103441571A (zh) * | 2013-06-18 | 2013-12-11 | 国家电网公司 | 一种变电站一体化监控系统信息平台 |
CN105914881A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-08-31 | 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 | 一种智能变电站高级应用系统 |
CN105932776A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-09-07 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 一种基于主子单元的变电站二次系统 |
US20170012468A1 (en) * | 2015-07-07 | 2017-01-12 | Lsis Co., Ltd. | Power network monitoring system and method |
CN106655522A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-05-10 | 中国南方电网有限责任公司 | 一种适用于电网二次设备运维管理的主站系统 |
CN110940855A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-03-31 | 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 | 适用于智能变电站二分之三接线的电能计量方法及装置 |
-
2020
- 2020-07-20 CN CN202010698296.4A patent/CN111817441B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103441571A (zh) * | 2013-06-18 | 2013-12-11 | 国家电网公司 | 一种变电站一体化监控系统信息平台 |
US20170012468A1 (en) * | 2015-07-07 | 2017-01-12 | Lsis Co., Ltd. | Power network monitoring system and method |
CN105914881A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-08-31 | 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 | 一种智能变电站高级应用系统 |
CN105932776A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-09-07 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 一种基于主子单元的变电站二次系统 |
CN106655522A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-05-10 | 中国南方电网有限责任公司 | 一种适用于电网二次设备运维管理的主站系统 |
CN110940855A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-03-31 | 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 | 适用于智能变电站二分之三接线的电能计量方法及装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113625644A (zh) * | 2021-08-19 | 2021-11-09 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 一种交流系统调试的辅助系统 |
CN113625644B (zh) * | 2021-08-19 | 2022-04-15 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 一种交流系统调试的辅助系统 |
CN114236257A (zh) * | 2021-10-26 | 2022-03-25 | 保定天威保变电气股份有限公司 | 一种采用5g通信方式的柔直变压器信号监测系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111817441B (zh) | 2021-11-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN202421421U (zh) | 容性高压电力设备绝缘性能在线监测装置 | |
CN103217566A (zh) | 有载分接开关电流在线监测一体化系统 | |
CN111817441B (zh) | 一种变电站时空运行数据采集系统及采集方法 | |
CN104201782B (zh) | 一种变电站故障处理系统 | |
CN110187232A (zh) | 一种适用于低压台区配用电数据同步采集的智能监测装置 | |
CN112557795A (zh) | 一种智能型柔性直流配网换流器检测装置 | |
CN203259586U (zh) | 有载分接开关电流在线监测一体化系统 | |
CN117713372B (zh) | 一种具有配网自动化的中压高速模拟光纤智能通信终端 | |
CN203164360U (zh) | 一种变电设备绝缘在线监测系统 | |
CN210322033U (zh) | 一种开关柜的母排温度监测装置 | |
CN203149066U (zh) | 集散式电网运行设备绝缘在线监测装置 | |
CN211018241U (zh) | 一种具备处理多点同时故障及相继故障功能的终端单元 | |
CN208209632U (zh) | 配电房低压出线运行状态的监测系统和配电系统 | |
CN117833149A (zh) | 一种用于可控换相换流阀的阀基监视装置及方法 | |
CN218387754U (zh) | 一种安全监测装置及配电系统 | |
CN110780232A (zh) | 一种自动化环网柜智能综合在线监测装置 | |
CN111190119B (zh) | 一种基于泛在物联网的华灯常备电源测试系统及方法 | |
CN217587567U (zh) | 一种变压器绕组变形在线监测装置 | |
CN217415768U (zh) | 一种25周相敏轨道电路综合监测及诊断系统 | |
CN215931989U (zh) | 铁路接地回流监测系统 | |
CN107607834A (zh) | 变电站光纤复合架空地线复合光缆在线监测系统及方法 | |
CN211147878U (zh) | 一种开关柜电缆接头无线测温装置 | |
CN111313549A (zh) | 一种基于泛在物联网的华灯常备电源系统及监测方法 | |
CN216386034U (zh) | 一种用于核电厂抽屉型低压开关的无线温度监测装置 | |
CN109638968B (zh) | 一种变电站分布式变压器及互感器状态监测方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |