CN117277578A - 一种远动四遥信息传输式自动化电力调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力系统技术领域，具体公开一种远动四遥信息传输式自动化电力调度方法，通过为若干关键设备配置备用机、为用电设备配置双回路供电系统、开发双套保护系统、开发双套调度数据网系统、建立双通道通信系统、采用环形网络拓扑结构、建立双套系统运行管理系统、以及建立双套数据备份系统的方式，有效提高了系统的可靠性和稳定性，降低了维护成本。

Description

一种远动四遥信息传输式自动化电力调度方法

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种远动四遥信息传输式自动化电力调度方法。

背景技术

远动四遥信息传输是指通过远动技术实现的四种遥信、遥测、遥控和遥调信息的传输。远动技术是电力系统自动化中的一种重要技术，它通过将电力系统的实时数据传输到监控中心，实现对电力系统的远程监控、控制和管理。

遥信(Remote Signalling)：遥信是指通过远动技术传输离散信号，如开关状态、故障报警等。遥信信息传输主要用于电力系统的状态监测和故障诊断。

遥测(Remote Measurement)：遥测是指通过远动技术传输连续的模拟信号，如电压、电流、功率等。遥测信息传输主要用于电力系统的实时数据监测和分析。

遥控(Remote Control)：遥控是指通过远动技术实现对电力系统设备的远程操作，如开关的投切、保护装置的整定等。遥控信息传输主要用于电力系统的运行控制和故障处理。

遥调(Remote Adjustment)：遥调是指通过远动技术实现对电力系统设备的远程调节，如电压调节、无功补偿等。遥调信息传输主要用于电力系统的优化运行和稳定性调整。

远动四遥信息传输在电力系统的运行和管理中起着重要作用，可以提高电力系统的安全性、可靠性和经济性。

在远动四遥信息传输过程中，由于各种原因，经常出现故障和中断的情况，整个自动化电力调度方法的可靠性和稳定性较差。

因此，需要对现有电力调度方法进行改进，以解决其可靠性和稳定性较差的问题。

本背景部分中公开的以上信息仅被包括用于增强本公开内容的背景的理解，且因此可包含不形成对于本领域普通技术人员而言在当前已经知晓的现有技术的信息。

发明内容

本发明的一个目的在于，提供一种远动四遥信息传输式自动化电力调度方法，能有效解决现有电力调度方法可靠性和稳定性较差的问题。

为达以上目的，本发明提供一种远动四遥信息传输式自动化电力调度方法，包括：

S10：为若干关键设备配置备用机，当任一所述关键设备发生故障时，对应的所述备用机自动接管故障的所述关键设备，保证系统的正常运行；

S20：为用电设备配置双回路供电系统，使得任一回路供电系统发生故障时，另一回路供电系统继续向用电设备供电；

S30：开发双套保护系统，一套为主保护系统，另一套为备用保护系统；在主保护系统发生故障或失效时，备用保护系统自动切换成主保护系统，保证系统的正常运行；

S40：开发双套调度数据网系统，一套为主调度数据网系统，另一套为备用调度数据网系统；在主调度数据网系统发生故障或失效时，备用调度数据网系统自动切换成主调度数据网系统，保证数据的正常传输；

S50：建立双通道通信系统，当某一通道发生故障时，另一通道自动接管通信任务，保证数据的正常传输；

S60：采用环形网络拓扑结构，使得某一节点发生故障时，数据通过其他节点继续传输；

S70：建立双套系统运行管理系统，一套负责主系统的运行维护，另一套负责备用系统的运行维护；当主系统发生故障或失效时，备用系统迅速接管主系统的运行任务；

S80：建立双套数据备份系统，对重要数据进行实时备份。

可选的，所述关键设备包括保护装置和/或开关设备。

可选的，于步骤S30中：

在双套保护系统中，两套系统之间采用相互独立的硬件设备、传感器、执行器和软件系统。

可选的，于步骤S30中：

当主保护系统发生故障或失效时，自动切换机制模块检测到异常，判断故障的性质和严重程度，并决策是否进行系统切换。

可选的，所述自动切换机制模块包括：

故障检测单元，用于检测到电力系统中出现故障时，立即向控制系统发出信号；

故障判断单元，用于在控制系统在接收到故障信号后，进行故障判断；

切换决策单元，用于在完成故障判断后，根据故障的类型和严重程度，做出切换决策；

切换执行单元，用于在做出切换决策后，自动执行切换操作。

可选的，所述“根据故障的类型和严重程度，做出切换决策”包括：

若故障是永久性故障，自动将备用设备或系统切换为工作状态；

若故障是临时性故障，自动重合闸。

可选的，所述双通道通信系统包括光纤通信和无线通信。

可选的，于步骤S60中：

环形网络拓扑结构包括远方保护动作101通道和远方保护动作调度数据网通道，远方保护动作101通道和远方保护动作调度数据网通道二者互为冗余。

本发明的有益效果在于，提供一种远动四遥信息传输式自动化电力调度方法，具备以下有益效果：

①提高系统可靠性：通过实现通道冗余，当某一通道发生故障时，系统可自动切换至备用通道，确保保护动作的顺利进行，从而提高整个系统的可靠性。

②增强系统稳定性：采用光纤通信技术和环网拓扑结构，确保数据传输的高速、高带宽和低延迟，有效避免因通信故障导致的保护动作失效，从而增强系统的稳定性。

③提高通信效率：通过采用光纤通信技术，实现数据传输的高速、高带宽和低延迟，提高整个系统的通信效率，降低通信故障的发生概率。

④降低维护成本：通过实现通道冗余，减少因单点故障导致的系统瘫痪，降低系统的维护成本和停机时间。

总之，本发明提供的远动四遥信息传输式自动化电力调度方法，通过采用光纤通信技术、环网拓扑结构和通道冗余等关键技术手段，有效提高了系统的可靠性和稳定性，降低了维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为实施例提供的远动四遥信息传输式自动化电力调度方法的流程框图。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本发明的限制。

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

本发明提供一种远动四遥信息传输式自动化电力调度方法，适用于通过远动四遥信息传输技术对电力系统进行自动化调度的应用场景，其能有效解决现有电力调度方法可靠性和稳定性较差的问题，极大地提高电力系统的可靠性和稳定性。

参见图1，本实施例提供的远动四遥信息传输式自动化电力调度方法，包括以下步骤：

S10：为若干关键设备配置备用机，当任一所述关键设备发生故障时，对应的所述备用机自动接管故障的所述关键设备，保证系统的正常运行。

可选的，所述关键设备包括保护装置和/或开关设备等。

冗余设计是指在系统设计中，为某些关键设备提供备用的、功能相同的备用(即备用机)，以便当主设备发生故障时，备用设备能够自动接管其功能，从而保证系统的正常运行。冗余设计的主要目的是提高系统的可靠性、稳定性和安全性。

在关键设备的冗余设计中，保护装置和开关设备等是常见的例子。保护装置通常用于检测电力系统中的故障，如过电流、过电压、短路等，并在检测到故障时自动切断电源，以保护系统的安全运行。开关设备则用于控制和切断电源，以便进行设备的维护和检修。

当保护装置或开关设备发生故障时，冗余设备可以自动接管其功能，从而确保系统的正常运行。例如，当主保护装置发生故障时，备用保护装置可以自动启动，接管主保护装置的功能，继续对电力系统进行保护。同样地，当主开关设备发生故障时，备用开关设备可以自动切换，接管主开关设备的功能，继续控制和切断电源。

冗余设计的优点是提高了系统的可靠性和稳定性。由于备用设备在主设备发生故障时可以自动接管其功能，因此系统的运行不会受到故障的影响，从而保证了系统的正常运行。此外，冗余设计还可以提高系统的安全性，避免因设备故障导致的事故发生。

然而，冗余设计也存在一些缺点。首先，冗余设计会增加系统的成本，因为需要为每个关键设备提供备用设备。其次，冗余设计会增加系统的复杂性，因为需要对备用设备进行监控和管理。最后，冗余设计可能会增加系统的维护工作量，因为需要对备用设备进行定期的检查和维护。

总之，冗余设计是一种有效的系统设计方法，通过为关键设备提供备用设备，提高了系统的可靠性、稳定性和安全性。然而，冗余设计也存在一些缺点，需要在系统设计和管理中进行权衡和考虑。

S20：为用电设备配置双回路供电系统，使得任一回路供电系统发生故障时，另一回路供电系统可以继续向用电设备供电。

双回路供电系统是指通过两组电源线路为同一用电设备提供电力的系统。在这种系统中，每组电源线路都包含一个回路，每个回路都可以独立地为用电设备提供电力。当某一回路发生故障时，另一回路可以继续供电，从而确保用电设备的正常运行。

双回路供电系统的主要优点是提高了供电的可靠性和稳定性。由于每组电源线路都是独立的，因此当某一回路发生故障时，另一回路可以自动接管，从而避免了用电设备的停电。此外，双回路供电系统还可以实现无缝切换，确保用电设备在电源切换过程中不会受到影响。

双回路供电系统在重要电气设备和关键场所(如医院、电信机房、煤矿等)得到广泛应用。在这些场所，供电的可靠性和稳定性至关重要，一旦停电，可能会导致严重的后果。因此，通过建立双回路供电系统，可以有效地避免因电源故障导致的停电事故，确保用电设备的正常运行。

总之，双回路供电系统是一种可靠的供电方案，通过为用电设备提供两组独立的电源线路，确保了用电设备的正常运行，提高了供电的可靠性和稳定性。

S30：开发双套保护系统，一套为主保护系统，另一套为备用保护系统。在主保护系统发生故障或失效时，备用保护系统可以自动切换成主保护系统，保证系统的正常运行。

双套保护系统是指在关键设备和系统中，采用两套相互独立的保护系统，一套为主保护系统，另一套为备用保护系统。在主保护系统发生故障或失效时，备用保护系统可以自动切换成主保护系统，保证系统的正常运行。这种设计旨在提高系统的可靠性、稳定性和安全性。

主保护系统负责实时监测关键设备和系统的运行状态，一旦检测到异常，主保护系统会立即采取措施，如切断电源、隔离故障等，以保护设备和系统的安全运行。备用保护系统则在主保护系统发生故障或失效时，自动接管主保护系统的功能，确保系统的正常运行。

在双套保护系统中，两套系统之间采用相互独立的硬件设备、传感器、执行器和软件系统。这样可以确保在一套系统发生故障时，另一套系统不会受到影响。同时，两套系统还需要具备良好的互操作性，以便在备用系统接管主系统功能时，能够无缝地进行监测和控制。

为了实现双套保护系统的自动切换，需要设计一套完善的自动切换机制。这套机制通常包括故障检测、故障判断、切换决策和切换执行等环节。当主保护系统发生故障或失效时，自动切换机制模块可以迅速地检测到异常，判断故障的性质和严重程度，并决策是否进行系统切换。在切换决策完成后，切换执行环节负责将备用保护系统切换成主保护系统，确保系统的正常运行。

进一步地，自动切换机制是一种在系统或设备发生故障时，能够自动将备用系统或设备切换为工作状态的机制。下面将以电力系统中的自动切换机制为例进行介绍。

本实施例中，自动切换机制模块包括以下几个部分：

①故障检测单元：故障检测是自动切换机制的第一步。这一步通常由保护装置完成，如电流保护、电压保护等。当保护装置检测到电力系统中出现故障时，会立即向控制系统发出信号。

②故障判断单元：控制系统在接收到故障信号后，会进行故障判断。这一步主要是通过逻辑判断，确定故障的类型和严重程度。例如，判断故障是否为临时性故障，还是永久性故障。

③切换决策单元：在完成故障判断后，控制系统会根据故障的类型和严重程度，做出切换决策。如果故障是永久性故障，控制系统会自动将备用设备或系统切换为工作状态；如果故障是临时性故障，控制系统可能会采取其他措施，如自动重合闸等。

④切换执行单元：在做出切换决策后，控制系统会自动执行切换操作。这一步通常包括设备状态的切换、参数的重新设置、数据的转移等。在切换执行完成后，备用设备或系统将开始工作，确保电力系统的正常运行。

以上就是电力系统中自动切换机制的一个例子。通过故障检测、故障判断、切换决策和切换执行等环节，自动切换机制可以确保在系统或设备发生故障时，能够快速、准确地进行切换，保证电力系统的正常运行。

总之，双套保护系统是一种有效的关键设备和系统保护方法，通过采用两套相互独立的保护系统，提高了系统的可靠性、稳定性和安全性。在主保护系统发生故障或失效时，备用保护系统可以自动切换成主保护系统，保证系统的正常运行，从而确保关键设备和系统的安全稳定运行。

S40：开发双套调度数据网系统，一套为主调度数据网系统，另一套为备用调度数据网系统。在主调度数据网系统发生故障或失效时，备用调度数据网系统可以自动切换成主调度数据网系统，保证数据的正常传输。

双套调度数据网系统是一种采用两套相互独立的调度数据网系统，一套为主调度数据网系统，另一套为备用调度数据网系统。在主调度数据网系统发生故障或失效时，备用调度数据网系统可以自动切换成主调度数据网系统，保证数据的正常传输。这种设计旨在提高系统的可靠性、稳定性和安全性。

主调度数据网系统负责实时采集、处理和传输电站的运行数据，包括发电、输电、配电等各个环节的实时数据。这些数据对于电力系统的安全稳定运行至关重要。备用调度数据网系统则在主系统发生故障或失效时，自动接管主系统的功能，确保数据的正常传输和系统的稳定运行。

在双套调度数据网系统中，两套系统之间采用相互独立的硬件设备、网络架构和软件系统。这样可以确保在一套系统发生故障时，另一套系统不会受到影响。同时，两套系统还需要具备良好的互操作性，以便在备用系统接管主系统功能时，能够无缝地进行数据传输和系统运行。

为了实现双套调度数据网系统的自动切换，需要设计一套完善的自动切换机制。这套机制通常包括故障检测、故障判断、切换决策和切换执行等环节。当主调度数据网系统发生故障或失效时，自动切换机制可以迅速地检测到异常，判断故障的性质和严重程度，并决策是否进行系统切换。在切换决策完成后，切换执行环节负责将备用调度数据网系统切换成主调度数据网系统，确保数据的正常传输和系统的稳定运行。

总之，双套调度数据网系统是一种有效的电力系统设计方法，通过采用两套相互独立的调度数据网系统，提高了系统的可靠性、稳定性和安全性。在主调度数据网系统发生故障或失效时，备用调度数据网系统可以自动切换成主调度数据网系统，保证数据的正常传输，从而确保电力系统的安全稳定运行。

S50：建立双通道通信系统，包括光纤通信和无线通信。当某一通道发生故障时，另一通道可以自动接管通信任务，保证数据的正常传输。

S60：采用环形网络拓扑结构，使得某一节点发生故障时，数据可以通过其他节点继续传输。

环形网络拓扑结构是一种常见的网络拓扑结构，它由多个节点组成一个闭合的环。在环形网络中，每个节点都与相邻节点相连，并且每个节点只能与相邻节点进行通信。环形网络拓扑结构具有以下优点：

高可靠性：当某一节点发生故障时，数据可以通过其他节点继续传输，不会导致整个网络中断。

易于扩展：环形网络可以通过添加节点来扩展网络规模，而且添加节点不会影响整个网络的结构。

成本低：环形网络只需要少量的电缆和设备，因此成本相对较低。

通信速度快：由于环形网络中所有节点都是相邻的，因此通信速度比较快。

在电力系统中，采用环形网络拓扑结构可以提高四遥信息的可靠性和安全性。例如，当某一节点发生故障时，其他节点可以继续传输四遥信息，从而保证电力系统的正常运行。此外，环形网络拓扑结构还可以提高电力系统的容错能力，使得系统能够更好地应对各种故障和异常情况。

在实际应用中，环形网络拓扑结构通常与其他网络拓扑结构相结合，例如星型网络和总线型网络，以实现更高效、更可靠的四遥信息传输。

一般地，在远动四遥信息传输的实际操作过程中，通常会使用“远方保护动作101通道”作为“遥控”功能的数据传输通道、将“远方保护动作调度数据网通道”作为“遥调”功能的数据传输通道。

本实施例中，环形网络拓扑结构包括远方保护动作101通道和远方保护动作调度数据网通道，远方保护动作101通道和远方保护动作调度数据网通道二者互为冗余，进而减少数据传输通道的冗余数量。

S70：建立双套系统运行管理系统，一套负责主系统的运行维护，另一套负责备用系统的运行维护。

当主系统发生故障或失效时，备用系统可以迅速接管主系统的运行任务。

S80：建立双套数据备份系统，对重要数据进行实时备份。

当某一系统发生故障或失效时，可以从备份系统中恢复数据，保证数据的完整性和一致性。

本实施例提供的远动四遥信息传输式自动化电力调度方法，采取了以下具体措施：

①采用光纤通信技术：通过光纤通信技术实现数据传输的高速、高带宽和低延迟，从而提高整个系统的通信效率。

②引入环网拓扑结构：在通信网络中采用环网拓扑结构，确保在一定范围内的通信节点发生故障时，数据仍能正常传输。

③实现通道冗余：通过引入备用通道，实现远方保护动作通道和远方保护动作调度数据网通道的冗余，提高整个系统的可靠性和稳定性。

达到以下有益效果：

①提高系统可靠性：通过实现通道冗余，当某一通道发生故障时，系统可自动切换至备用通道，确保保护动作的顺利进行，从而提高整个系统的可靠性。

②增强系统稳定性：采用光纤通信技术和环网拓扑结构，确保数据传输的高速、高带宽和低延迟，有效避免因通信故障导致的保护动作失效，从而增强系统的稳定性。

③提高通信效率：通过采用光纤通信技术，实现数据传输的高速、高带宽和低延迟，提高整个系统的通信效率，降低通信故障的发生概率。

④降低维护成本：通过实现通道冗余，减少因单点故障导致的系统瘫痪，降低系统的维护成本和停机时间。

总之，本实施例提供的远动四遥信息传输式自动化电力调度方法，通过采用光纤通信技术、环网拓扑结构和通道冗余等关键技术手段，有效提高了系统的可靠性和稳定性，降低了维护成本。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种远动四遥信息传输式自动化电力调度方法，其特征在于，包括：

S10：为若干关键设备配置备用机，当任一所述关键设备发生故障时，对应的所述备用机自动接管故障的所述关键设备，保证系统的正常运行；

S20：为用电设备配置双回路供电系统，使得任一回路供电系统发生故障时，另一回路供电系统继续向用电设备供电；

S30：开发双套保护系统，一套为主保护系统，另一套为备用保护系统；在主保护系统发生故障或失效时，备用保护系统自动切换成主保护系统，保证系统的正常运行；

S40：开发双套调度数据网系统，一套为主调度数据网系统，另一套为备用调度数据网系统；在主调度数据网系统发生故障或失效时，备用调度数据网系统自动切换成主调度数据网系统，保证数据的正常传输；

S50：建立双通道通信系统，当某一通道发生故障时，另一通道自动接管通信任务，保证数据的正常传输；

S60：采用环形网络拓扑结构，使得某一节点发生故障时，数据通过其他节点继续传输；

S70：建立双套系统运行管理系统，一套负责主系统的运行维护，另一套负责备用系统的运行维护；当主系统发生故障或失效时，备用系统迅速接管主系统的运行任务；

S80：建立双套数据备份系统，对重要数据进行实时备份。

2.根据权利要求1所述的远动四遥信息传输式自动化电力调度方法，其特征在于，所述关键设备包括保护装置和/或开关设备。

3.根据权利要求1所述的远动四遥信息传输式自动化电力调度方法，其特征在于，于步骤S30中：

在双套保护系统中，两套系统之间采用相互独立的硬件设备、传感器、执行器和软件系统。

4.根据权利要求1所述的远动四遥信息传输式自动化电力调度方法，其特征在于，于步骤S30中：

当主保护系统发生故障或失效时，自动切换机制模块检测到异常，判断故障的性质和严重程度，并决策是否进行系统切换。

5.根据权利要求4所述的远动四遥信息传输式自动化电力调度方法，其特征在于，所述自动切换机制模块包括：

故障检测单元，用于检测到电力系统中出现故障时，立即向控制系统发出信号；

故障判断单元，用于在控制系统在接收到故障信号后，进行故障判断；

切换决策单元，用于在完成故障判断后，根据故障的类型和严重程度，做出切换决策；

切换执行单元，用于在做出切换决策后，自动执行切换操作。

6.根据权利要求5所述的远动四遥信息传输式自动化电力调度方法，其特征在于，所述“根据故障的类型和严重程度，做出切换决策”包括：

若故障是永久性故障，自动将备用设备或系统切换为工作状态；

若故障是临时性故障，自动重合闸。

7.根据权利要求1所述的远动四遥信息传输式自动化电力调度方法，其特征在于，所述双通道通信系统包括光纤通信和无线通信。

8.根据权利要求1所述的远动四遥信息传输式自动化电力调度方法，其特征在于，于步骤S60中：

环形网络拓扑结构包括远方保护动作101通道和远方保护动作调度数据网通道，远方保护动作101通道和远方保护动作调度数据网通道二者互为冗余。