CN204290500U - 基于智能在线监测的驾驶舱式新型变电站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的基于智能在线监测的驾驶舱式新型变电站,包括变电站驾驶舱，所述变电站驾驶舱包括站控层、间隔层和过程层，三层设备之间采用站控层通信网络与过程层通信网络连接，在线监测系统分别通过站控层通信网络与过程层通信网络连接站控层和过程层，所述站控层通信网络和过程层通信网络采用光纤通信网络，采用变电站驾驶舱集变电站运行监控与维护管理于一体，以变电站一次设备智能化、二次设备网络化、信息共享标准化为基础，实时反映变电站运行状态、设备运维状态和运行环境状态，使变电站结构简化清晰，操作简便，维护简捷，大大提高系统的安全运行水平。

Description

基于智能在线监测的驾驶舱式新型变电站

技术领域

本实用新型涉及变电站，尤其是一种基于智能在线监测的驾驶舱式新型变电站。

背景技术

传统变电站在电能转换过程中空载损耗、负载损耗和其它附加损耗造成变电站能耗大，通信网络采用传统的电缆接线，容易产生电磁及噪声干扰，且传统变电站要至少三个班组轮流值班进行监控，每班按2人计算，至少需要6人，工作效率低，运行维护成本高，不利于变电站的扩建，变电站系统的安全性也难以提高，不符合智能电网未来发展的要求。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于智能在线监测的驾驶舱式新型变电站，实现变电站全站的统一监控与管理，更节能环保、高效可靠。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

基于智能在线监测的驾驶舱式新型变电站,包括变电站驾驶舱，所述变电站驾驶舱包括站控层、间隔层和过程层，三层设备之间采用站控层通信网络与过程层通信网络连接，所述间隔层中设置有在线监测系统，该在线监测系统连接监测设置在过程层中的一次设备，所述在线监测系统包括主变在线监测装置、GIS在线监测装置和开关柜在线监测装置，所述在线监测系统分别通过站控层通信网络与过程层通信网络连接站控层和过程层，向变电站驾驶舱传输一次设备的监测数据，所述站控层通信网络和过程层通信网络采用光纤通信网络。

优选的，所述主变在线监测装置包括主变主控IED、油中气体监测IED、套管绝缘监测IED、工况信息监测IED、绕组光纤监测IED和主变避雷器绝缘监测IED, 所述油中气体监测IED、套管绝缘监测IED、工况信息监测IED、绕组光纤监测IED和主变避雷器绝缘监测IED分别连接设置在主变上的取样阀、套管电流传感器、铁心电流传感器、主变光纤测温传感器和主变避雷器传感器进行信号采集。

上述的主变为110kV油浸式三相双绕组变压器，所述主变的单台容量为63000kVA。

优选的，所述GIS在线监测装置包括GIS主控IED、局部放电监测IED、SF6密度监测IED和GIS避雷器绝缘监测IED，所述局部放电监测IED、SF6密度监测IED和GIS避雷器绝缘监测IED分别连接设置在GIS设备上的局放传感器、SF6密度传感器和GIS避雷器传感器进行信号采集。

优选的，所述开关柜在线监测装置包括开关柜主控IED和开关柜光纤监测IED，所述开关柜光纤监测IED连接设置在开关柜上的开关柜光纤测温传感器。

优选的，所述站控层由全景数据平台、监控平台、运维管理平台和驾驶台四个部分组成，所述全景数据平台接收在线监测系统的采集数据并连接监控平台和运维管理平台，所述驾驶台连接监控平台和运维管理平台。

具体的，全景数据平台以变电站监测数据的统一采集与交互、以DL/T860标准为依托，实现数据的统一存储；监控平台依托全景数据平台，实现电网运行信息、设备状态信息的综合监视，通过程序化操作、防护闭锁等功能，实现对变电站的操作与控制、变电站智能告警及事故综合分析；运维管理平台依托变电站驾驶舱的全景数据平台，实现设备管理、运行管理、事故处理与分析、技术管理、辅助应用等功能，为设备监测和诊断提供技术支撑和辅助决策。驾驶台通过综合运用电网运行监控信息、设备运维等信息，通过可视化技术，为变电站运行管理提供导航、分析、操作和决策支持等功能。

本实用新型的有益效果：采用变电站驾驶舱集变电站运行监控与维护管理于一体，以变电站一次设备智能化、二次设备网络化、信息共享标准化为基础，集成信息采集、测量、保护、控制、监测、诊断、故障处理等功能，实时反映变电站运行状态、设备运维状态和运行环境状态，减少人力资源，提高工作效率，使变电站结构简化清晰，操作简便，维护简捷，大大提高系统的安全运行水平。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。

图1是本实用新型中主变在线监测装置的工作原理框图；

图2是本实用新型中GIS在线监测装置的工作原理框图；

图3是本实用新型中开关柜在线监测装置的工作原理框图。

具体实施方式

本实用新型的基于智能在线监测的驾驶舱式新型变电站,包括变电站驾驶舱，所述变电站驾驶舱采用三层两网的架构，在网络架构上分为站控层、间隔层和过程层，三层设备之间采用站控层通信网络7与过程层通信网络8连接，所述间隔层中设置有在线监测系统，变电站的一次设备设置在变电站驾驶舱的过程层上，该在线监测系统连接一次设备进行监测，具体是在变电站中的主变1、110kV GIS设备2和10kV开关柜3上分别设置主变在线监测装置4、GIS在线监测装置5和开关柜在线监测装置6，实现一次设备的在线监测功能，所述在线监测系统分别通过站控层通信网络7与过程层通信网络8连接站控层和过程层，向变电站驾驶舱传输一次设备的监测数据，所述站控层通信网络7和过程层通信网络8采用光纤通信网络。

参照图1所示，上述在线监测系统中，主变在线监测装置4包括主变主控IED41、油中气体监测IED42、套管绝缘监测IED43、工况信息监测IED44、绕组光纤监测IED45和主变避雷器绝缘监测IED46, 所述主变主控IED41负责主变1监测的主控制，所述油中气体监测IED42通过油管与主变1上的取样阀11连接进行取样监测，所述套管绝缘监测IED43、工况信息监测IED44和主变避雷器绝缘监测IED46分别通过数据电缆连接套管电流传感器12、铁心电流传感器13和主变避雷器传感器15进行信号采集，所述绕组光纤监测IED45通过传输光纤连接主变光纤测温传感器14进行信号采集，该主变在线监测装置4上设置有与过程层通信网络8和站控层通信网络7连接的通信接口。

上述的主变1为110kV油浸式三相双绕组变压器，该主变1有载调压低损耗，单台主变1的容量为63000kVA，同时主变1的损耗不应超过以下数值：额定电压下, 空载损耗不大于29kW；额定电压下, 在75℃时的负载损耗不大于215kW。优选节能型设备，减少设备运行中的能源损耗，遵循“无油化、小型化、低损耗、低噪音及安全经济”的原则。

参照图2所示，上述在线监测系统中，所述GIS在线监测装置5包括GIS主控IED51、局部放电监测IED52、SF6密度监测IED53和GIS避雷器绝缘监测IED54，所述GIS主控IED51负责GIS监测的主控制，所述局部放电监测IED52通过同轴电缆与局放传感器21连接进行数据采集，所述SF6密度监测IED53和GIS避雷器绝缘监测IED54分别通过数据电缆连接SF6密度传感器22和GIS避雷器传感器23进行信号采集，该GIS在线监测装置5上设置有与过程层通信网络8和站控层通信网络7连接的通信接口。

参照图3所示，上述在线监测系统中，所述开关柜在线监测装置6包括开关柜主控IED61和开关柜光纤监测IED62，所述开关柜主控IED61负责开关柜3监测的主控制，所述开关柜光纤监测IED通过传输光线连接开关柜光纤测温传感器31进行信号采集，该开关柜在线监测装置6设置有与过程层通信网络8和站控层通信网络7连接的通信接口。

所述站控层由全景数据平台、监控平台、运维管理平台和驾驶台四个部分组成，所述全景数据平台接收在线监测系统的采集数据并连接监控平台和运维管理平台，所述驾驶台连接监控平台和运维管理平台。驾驶舱变电站加强了站控层的功能，是全站的监控、管理中心，具有监视与报警、控制与操作、防误操作闭锁、顺序控制、事件顺序记录及事故追忆、在线计算及制表、自诊断和自恢复、远动、保护及故障信息管理、与站内智能设备的通信、运行管理、网络通信记录分析等基本功能，还应具有站域控制与保护、经济运行优化控制、智能告警及事故信息综合分析决策、广域保护等高级应用功能。

具体的，全景数据平台以变电站监测数据的统一采集与交互、以DL/T860标准为依托，实现数据的统一存储，以标准接口的方式实现信息共享，为电力系统的保护和控制、运行及维护管理提供基础数据支撑。

监控平台依托全景数据平台，实现电网运行信息、设备状态信息的综合监视，通过程序化操作、防护闭锁等功能，实现对变电站的操作与控制、变电站智能告警及事故综合分析，该监控平台具备电网运行监视、电网运行控制、一次设备告警、二次设备告警、防误操作、智能告警及故障分析、网络监测、源端维护、视频联动、调度网络发令等功能。

运维管理平台依托变电站驾驶舱的全景数据平台，实现设备管理、运行管理、事故处理与分析、技术管理、辅助应用等功能，为设备监测和诊断提供技术支撑和辅助决策。

驾驶台通过综合运用电网运行监控信息、设备运维等信息，通过可视化技术，为变电站运行管理提供导航、分析、操作和决策支持等功能；还可以提供可定制的人机界面，人际交换界面具有标准规范性、操作安全性、人机交互的友好性、用户定制的灵活性的特点。驾驶台可进行关键性能指标（KPI）展示，涉及变电站运行、检修、维护及管理多个方面，对影响到变电站运行管理和维护、设备关键信息的简洁展示，便于变电站运维管理人员快速发现、分析和解决问题，如母线电压、主变1油温、设备健康状况等，满足电网运行可视化、设备状态可视化、运维管理可视化的要求。

变电站驾驶舱是集变电站运行监控与维护管理于一体，以变电站一次设备智能化、二次设备网络化、信息共享标准化为基础，集成信息采集、测量、保护、控制、监测、诊断、故障处理等功能，实时反映变电站运行状态、设备运维状态和运行环境状态，使变电站结构简化清晰，操作简便，维护简捷，大大提高系统的安全运行水平。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施例中所提到的形状结构，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.基于智能在线监测的驾驶舱式新型变电站,包括变电站驾驶舱，所述变电站驾驶舱包括站控层、间隔层和过程层，三层设备之间采用站控层通信网络与过程层通信网络连接，其特征在于：所述间隔层中设置有在线监测系统，该在线监测系统连接设置在过程层中的一次设备，所述在线监测系统包括主变在线监测装置、GIS在线监测装置和开关柜在线监测装置，所述在线监测系统分别通过站控层通信网络与过程层通信网络连接站控层和过程层，向变电站驾驶舱传输一次设备的监测数据，所述站控层通信网络和过程层通信网络采用光纤通信网络。

2.根据权利要求1所述的基于智能在线监测的驾驶舱式新型变电站,其特征在于：所述主变在线监测装置包括主变主控IED、油中气体监测IED、套管绝缘监测IED、工况信息监测IED、绕组光纤监测IED和主变避雷器绝缘监测IED, 所述油中气体监测IED、套管绝缘监测IED、工况信息监测IED、绕组光纤监测IED和主变避雷器绝缘监测IED分别连接设置在主变上的取样阀、套管电流传感器、铁心电流传感器、主变光纤测温传感器和主变避雷器传感器进行信号采集。

3.根据权利要求2所述的基于智能在线监测的驾驶舱式新型变电站,其特征在于：所述主变为110kV油浸式三相双绕组变压器，所述主变的单台容量为63000kVA。

4.根据权利要求1所述的基于智能在线监测的驾驶舱式新型变电站,其特征在于：所述GIS在线监测装置包括GIS主控IED、局部放电监测IED、SF6密度监测IED和GIS避雷器绝缘监测IED，所述局部放电监测IED、SF6密度监测IED和GIS避雷器绝缘监测IED分别连接设置在GIS设备上的局放传感器、SF6密度传感器和GIS避雷器传感器进行信号采集。

5.根据权利要求1所述的基于智能在线监测的驾驶舱式新型变电站,其特征在于：所述开关柜在线监测装置包括开关柜主控IED和开关柜光纤监测IED，所述开关柜光纤监测IED连接设置在开关柜上的开关柜光纤测温传感器。

6.根据权利要求1至5任一所述的基于智能在线监测的驾驶舱式新型变电站,其特征在于：所述站控层由全景数据平台、监控平台、运维管理平台和驾驶台四个部分组成，所述全景数据平台接收在线监测系统的采集数据并连接监控平台和运维管理平台，所述驾驶台连接监控平台和运维管理平台。