CN203630608U - 远程可视化变电站运行防误操作系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出了一种远程可视化变电站运行防误操作系统，包括通过IEC61850通信实现变电运行操作、管理、监控的变电站微机防误操作系统、变电站全站在线监控系统和变电站操作管理系统，其中，电站微机防误操作系统包括综合自动化接口，遥控闭锁控制装置，通讯适配器、电脑钥匙、防误操作执行元件；变电站全站在线监控系统包括智能变电站辅助系统综合监控平台，变压器、GIS、避雷器；变电站操作管理系统包括变电站操作票专家管理系统，变电站巡检系统，智能钥匙管理机装置，地线管理机装置。本实用新型实现了站内一次设备和二次设备之间完全融合，达到变电运行操作的统一平台化、可视自动化、防误智能化。
Description
技术领域
本实用新型属于电力运行控制技术领域，涉及一种远程可视化变电站运行防误操作系统，该系统用于发电厂、变电站等电力系统变电站防止电气误操作。
背景技术
智能电网是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备、先进的控制方法以及先进的决策支持系统的应用，达到实现电网的可靠、安全、经济、高效运行及环境友好和使用快捷的目标。根据智能电网的发展要求和电力设备制造技术的发展，数字化变电站在国内已经进入重点发展阶段，它的三个主要的特征就是“一次设备智能化、二次设备网络化且符合IEC61850标准”，即变电站内的信息全部做到数字化，信息传递实现网络化，通信模型达到标准化，使各种设备和功能共享统一的信息平台。而现有变电站站各系统并没有一个统一的接口标准，无法实现变电运行操作的统一平台化、可视自动化的需求。
因此，需要开发出一种能够满足数字化变电站应用要求的，具备网络接口，符合IEC61850标准，并且安全可靠、功能强大的综合操作系统，从而实现站内一次设备和二次设备之间完全融合，达到变电运行操作的统一平台化、可视自动化、防误智能化。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种远程可视化变电站运行防误操作系统，运用集成的理念，将现有先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术进行融合，采用国际标准电力通讯规约IEC61850，通过信息的处理与交换，使主系统与各子系统实现信息资源的共享。
本实用新型所采取的技术方案是：一种远程可视化变电站运行防误操作系统，包括通过IEC61850通信实现变电运行操作、管理、监控的变电站微机防误操作系统、变电站全站在线监控系统和变电站操作管理系统，所述电站微机防误操作系统包括综合自动化接口，遥控闭锁控制装置，通讯适配器、电脑钥匙、防误操作执行元件，防误操作执行元件通过电脑钥匙与通讯适配器连接；变电站全站在线监控系统包括变电站全站设备在线监控系统和智能变电站辅助系统综合监控平台，变电站全站设备在线监控系统包括变压器、GIS、避雷器；变电站操作管理系统包括变电站操作票专家管理系统，变电站巡检系统，智能钥匙管理机装置，地线管理机装置。
本实用新型采用上述技术方案所设计的远程可视化变电站运行防误操作系统，其有益效果是：
一、解决了如下问题：
（1）解决变电站综合信息传输、处理操作；
（2）设备状态的实时采集与上传；
（3）系统可靠性和环境适应性；
（4）与数字化变电站的标准接口设计；
（5）系统的可扩容性、兼容性；
（6）解决了原来不同功能系统的数据通讯、实时显示等问题；
（7）解决了监控画面与防误操作过程的实时联动问题；
（8）解决了关键部位的实时红外测温、定点巡航等问题。
二、实现了如下功能：
(1)实现设备编码数量无限，“防止误操作”自动化；
(2)编码通过授权用户的修改可用于任一设备；
(3)集变电站微机防误操作管理系统 、智能变电站辅助系统综合监控平台 、变电站操作管理系统为一体，实现综合操作控制统一平台；
(4)采用无线方式进行通讯，可在信号覆盖范围内传票；
(5)采用转台视频监控整个操作过程，对变电站整体进行全天候24小时进行视频监控，保证变电站的安全运行；
(6）可实现自动逻辑判断、解锁功能，有效防止误操作事故；
（7）运用数据采集功能，可实时查询，修改，删除采集器内的运行数据，且具有变量越限、数据非法提示、数据上传、数据共享、数据查询、打印、统计等功能；
（8）在接入变电站全站设备在线监控的状态下，可全面监测变电站设备的运行状态、智能诊断变电站设备的故障隐患，并判断变电站被监测设备各种故障隐患发展的趋势，对故障功能模块进行自动隔离；
（9）在接入综合自动化系统的状态下，实现调度自动化远程控制、远程操作、远程解锁、远程故障检测功能。
附图说明
图1表示本实用新型的系统组成方框图；
图2表示本实用新型变电站自动化系统接口模型；
图3表示本实用新型IEC 61850规约转换流程图；
图4本实用新型变电站微机防误操作系统的操作流程图；
图5表示本实用新型变电站全站在线监控系统的操作流程图；
图6表示本实用新型变电站操作管理系统的操作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型远程可视化变电站运行防误操作系统的结构作具体说明。
本实用新型主要应用于电力系统、石油企业、化工企业、煤炭企业、钢铁企业、建材企业等的变电站及发电厂。参见图1，本实用新型远程可视化变电站运行防误操作系统，包括通过IEC61850通信实现变电运行操作、管理、监控的变电站微机防误操作系统1、变电站全站在线监控系统2和变电站操作管理系统3。其中，变电站微机防误操作系统1是引导变电站的操作人员按正确顺序进行操作，能够实现强制性闭锁功能，其包括综合自动化接口15，遥控闭锁控制装置14，通讯适配器11、电脑钥匙12、防误操作执行元件13，防误操作执行元件13通过电脑钥匙12与通讯适配器11连接。为了实现变电站实时监测，变电站全站在线监控系统2包括两大模块，即变电站全站设备在线监控系统22和智能变电站辅助系统综合监控平台21，其可以将变电运行设备的技术参数和运行状态进行显示，能够保障全站设备和外围环境的安全。变电站全站设备在线监控系统22又包括变压器部分221、GIS部分222、避雷器部分223。变电站操作管理系统3包括变电站操作票专家管理系统34，变电站巡检系统31，智能钥匙管理机装置32，地线管理机装置33，其可以规范变电运行管理，提高工作效率。
本实用新型采用IEC61850通讯协议的实现方法和接口模式。参见图2，IEC 61850给出的变电站自动化系统接口模型，IEC 61850按照变电站自动化系统所要完成的控制、监视和继电保护三大功能从逻辑上将系统分为三层，即站控层、间隔层和过程层，并定义了三层间的九种逻辑接口。过程层主要完成开关量I/O、模拟量采样和控制命令的发送等与一次设备相关的功能。过程层通过逻辑接口④和接口⑤与间隔层通信。间隔层的功能是利用本间隔的数据对本间隔的一次设备产生作用，如线路保护设备或间隔单元控制设备就属于这一层。间隔层通过逻辑接口④和接口⑤与过程层通信，通过逻辑接口③完成间隔层内部的通信功能。站控层的功能分为两类：一是与过程相关的功能，主要指利用各个间隔或全站的信息对多个间隔或全站的一次设备发生作用的功能，如母线保护或全站范围内的闭锁等，站控层通过逻辑接口⑧完成通信功能；二是与接口相关的功能，主要指与远方控制中心、工程师站及人机界面的通信，通过逻辑接口①、⑥、⑦完成通信功能。
参见图3，系统配置IEC 61850规约转换器，通过内置IEC 61850规约转换模型，实现数据接口和数据格式的映射和转换功能，将相应的IED的通信规约转换为IEC 61850标准通信规约，从而实现变电站中各种IED的管理以及设备间的互联、互操作，满足在变电站内实现统一的规约通信机制。
参见图4，变电站微机防误操作系统的操作流程首先对操作设备和变电设备进行判断，然后出操作票，软件出的操作流程传到通讯适配器上，如果是按步骤操作，将操作数据传回电脑，最后修改设备的工作状态。参见图5，变电站全站在线监控系统的操作流程是首先系统初始化，将监控到的数据上传至监控显示平台进行数据分析处理，如果数据正确，重复上述监控步骤，否则提出异常，在对异常情况进行处理。参见图6，变电站操作管理系统的操作流程是进入系统后，根据操作类型进入不同的操作步骤。如果是监控平台显示步骤，则进入系统，开启命令检验，开启取出地线，最后结束；如果要取出钥匙，执行钥匙管理，进入系统，开启命令检验，开启取出钥匙；如果要记录资料并进行分类存储，则则进入系统，通过手持PDA，开启命令检验，最后进行记录资料并进行分类存储。
本实用新型采用无线自组织网络技术，实现了电脑钥匙与主控设备之间的无线信息同步；同时运用网络中心拓扑技术，解决强电磁干扰环境中无线信息发送机接收的稳定性和成功率等关键问题，安全可靠；采用IrDA技术，无线式数据传输和交换；RS-232接口保证数据的安全可靠性。由防误主机通过RS-232接口与通讯适配通讯，通讯适配器再采用IrDA技术，实现数据的无线式传输和交换，确保了数据的正确、高速、安全、可靠。
本实用新型采用嵌入式的“网络视频编码器”，实现从监控点前端、监控中心到监控工作站的全过程数字化处理。具有视频信号和音频信号的H.264硬件同步解码压缩功能，编码效率高，图像清晰。支持集中存储、分散存储、相对集中存储等多种存储模式，并可选择DAS或SAN等存储方式。
Claims (1)
1.一种远程可视化变电站运行防误操作系统，包括通过IEC61850通信实现变电运行操作、管理、监控的变电站微机防误操作系统、变电站全站在线监控系统和变电站操作管理系统，其特征在于：所述电站微机防误操作系统包括综合自动化接口，遥控闭锁控制装置，通讯适配器、电脑钥匙、防误操作执行元件，防误操作执行元件通过电脑钥匙与通讯适配器连接；变电站全站在线监控系统包括变电站全站设备在线监控系统和智能变电站辅助系统综合监控平台，变电站全站设备在线监控系统包括变压器、GIS、避雷器；变电站操作管理系统包括变电站操作票专家管理系统，变电站巡检系统，智能钥匙管理机装置，地线管理机装置。
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