CN206820551U - 一种天然气分布式能源站的电气监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电气监控系统，特别是一种天然气分布式能源站的电气监控系统，属于天然气分布式能源技术领域。它由站控层设备、通讯管理层设备和间隔层设备顺次连接组成，站控层设备连接于双以太网总线。间隔层设备由若干个监控子系统组成，监控子系统中的直供电系统、发电系统、站用电系统、升压站网控室和远动通信系统均经通讯管理机连接于双以太网和对时总线。该系统采用一体化的设计方案，将发电系统、站用电系统与升压站网控室、远动通信系统、直供电系统有效集成，便于运行人员对能源站和用户的综合管理与监视。

Description

一种天然气分布式能源站的电气监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种电气监控系统，特别是一种天然气分布式能源站的电气监控系统，属于天然气分布式能源技术领域。

背景技术

燃气冷热电分布式能源作为一种新型的能源利用形式，采用清洁的天然气，通过发电机组和余热利用机组，为用户提供冷、热、电的各种负荷需求，能源综合利用效率可达70％～90％，具有节省投资、降低损耗、能源种类多样化、减少污染等诸多优点。针对20MW及以上机组需要经升压变压器升压后接入电网，电气控制较复杂，此时分布式供能站接入系统部分应配置计算机监控系统。该系统主要实现对电气设备的安全监控及电气参数的实时监测，并满足电网调度自动化要求。而发电机和站用电源系统监控功能在分散控制系统(DCS)实现。这种控制方式存在如下问题：将发电机、站用电部分与升压站、接入系统部分完全分割成两个系统，主机/操作员站分别设置，发电机、站用电部分与升压站、接入系统紧密相关，由两个系统来控制会对电气专业运行人员的操作带来很大不便。此外，DCS主要侧重于汽轮机和锅炉的控制，对电气尤其是发电系统中的电气数据考虑较少，控制较为简单。而电气设备的继电保护和安全自动装置对准确性要求非常高，任何疏忽和失误都可能造成非常严重的后果，要求的动作速度也非常快。另外随着售电业务放开，分布式能源所发电力将直供用户，直供电部分也应纳入分布式能源站的电气监控系统，现有的控制方式尚未考虑直供电用户侧的监视与管理。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种天然气分布式能源站的电气监控系统。该系统克服了现有的分布式能源站电气控制方式存在的不足，采用一体化的设计方案，将发电系统、站用电系统与升压站网控室、远动通信系统、直供电系统有效集成，便于运行人员对能源站和用户的综合管理与监视。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：

该种天然气分布式能源站的电气监控系统由顺次连接的站控层设备、通讯管理层设备和间隔层设备组成，所述间隔层设备经通讯管理层设备连接于站控层设备。通讯管理层设备的功能是实现间隔层设备与站控层设备的通讯，把不同通信接口和规约的设备连接在一起，经统一的通信规约传送至站控层设备。其中站控层设备包括顺次连接的打印机、操作员工作站、工程师工作站和五防工作站。站控层设备负责整个分布式能源站的监控，通过操作员工作站可对所有被控对象进行一对一软手操，并具有控制、监视、报警、记录打印、性能计算等功能；工程师工作站可用于继电保护的维护与仿真；还设置五防工作站用于开关设备的操作闭锁，可实现开关设备内断路器、隔离开关、接地开关之间的操作闭锁。其中通讯管理层设备由若干个通讯管理机和通信接口装置组成，DCS系统经通信接口装置连接于双以太网总线和对时总线。DCS系统与电气监控系统通过通信接口装置实现信息交流。通讯管理层设备根据机组及系统的数量分别设置通讯管理机，将通讯管理机布置在电子设备间或网络控制室。其中间隔层设备负责各间隔实时数据的采集和就地监控功能的实现，间隔层设备由若干个监控子系统组成，间隔层互相独立，在站控层设备出现故障及网络失效的情况下，仍能独立完成间隔层设备的就地监控功能。监控子系统包括直供电系统、发电系统、站用电系统、升压站网控室和远动通信系统，所述直供电系统、发电系统、站用电系统、升压站网控室和远动通信系统均经通讯管理机连接于双以太网总线和对时总线。该监控系统将分布式能源站的所有电气部分有机集成，包括发电系统、站用电系统、升压站网控室、远动通信系统等纳入统一的电气监控系统进行监测和控制。该监控系统还将所发电力直接在用户侧就地直供，把直供电系统的电气设备也纳入电气监控系统，实现了电能生产和销售有机结合，有利于分布式能源的灵活、高效、经济运行。所述间隔层设备通过现场总线方式通讯连接至通讯管理机，通讯管理机将信息汇总并上传至站控层设备的操作员工作站，有利于运行人员从全局的角度对整个能源站的电气设备进行监视，提高了能源站的自动化水平和管理水平。

前述的操作员工作站、工程师工作站、五防工作站和打印机均连接于双以太网总线。为了保护系统的可靠性，站控层设备采用双以太网结构、双主机冗余配置，提供运行的人机联系界面，实现管理控制间隔层设备等功能。

前述的直供电系统包括若干个配电保护测控装置和电能质量监测装置，所述配电保护测控装置和电能质量监测装置均通过通讯管理机连接于双以太网总线和对时总线。配电保护测控装置分别用于各个用户直供电馈线回路的电气设备的保护、控制与测量，布置于各馈线柜内。用户侧电能质量监测装置用于直供电馈线回路的电压幅值、相位与波形的监测，可以实现实时数据显示，电能质量监测装置采用RS232/RS485和以太网通信接口，实现监测数据的实时传输或定时提取，并能对通信口进行灵活配置与实时监视。

对于采用燃气-蒸汽联合循环的分布式能源站，前述的发电系统包括燃气轮机保护测控装置和蒸汽轮机保护测控装置。发电系统控制采用随燃气轮机配供的控制系统进行监控，所述燃气轮机保护测控装置和蒸汽轮机保护测控装置均通过通讯管理机连接于双以太网总线和对时总线，与间隔层设备实现双向通信。

对于采用燃气内燃机的分布式能源站，前述的发电系统包括燃气内燃机保护测控装置，所述燃气内燃机保护测控装置通过通讯管理机连接于双以太网总线和对时总线。燃气内燃发电机组采用无刷励磁系统，发电机组及其辅助电气设备的控制及监视均在电气监控系统中完成，如发电机保护、同期、励磁机启停控制等。发电系统与间隔层设备之间通信，使得操作员工作站可对燃气内燃机组实时监控。

前述的站用电系统包括高压站用电系统、380V站用电系统和电源设备，所述高压站用电系统、380V站用电系统和电源设备均通过通讯管理机连接于双以太网总线和对时总线。其中高压站用电系统为6kV站用电系统或10kV站用电系统，所述高压站用电系统内设有若干个高压智能保护测控装置，该装置集保护、测量、控制、通信于一体，分散式就地安装在高压站用电系统的开关柜内。380V站用电系统采用380V智能保护测控装置和智能马达保护器，380V智能保护测控装置用于380V低压电气设备的保护，布置于380V开关柜内；智能马达保护器用于低压电动机的保护，就地布置于所保护的电动机附近，所述380V智能保护测控装置和智能马达保护器均经通讯管理机连接至间隔层设备。

前述的升压站网控室可以为35kV升压站网控室或110kV升压站网控室或220kV升压站网控室，升压站网控室包括线路保护测控装置、升压主变保护测控装置、母线保护测控装置和电能量采集终端装置，所述线路保护测控装置、升压主变保护测控装置、母线保护测控装置和电能量采集终端装置均通过通讯管理机连接于双以太网总线和对时总线，由站控层设备进行集中控制。其中线路保护测控装置以电流、电压保护及三相重合闸为基本配置的成套线路保护装置；升压主变保护测控装置具有主变差动保护、主变非电量保护、主变后备保护、测控功能、通讯功能；母线保护测控装置用于母线的保护与测控；电能量采集终端装置能够收集分布式能源站各电能表的数据，并进行处理存储，同时能和站控层设备进行数据交换。

前述的远动通信系统包括远动装置、电能计量装置、自动电压控制AVC和数字网关，所述远动装置、电能计量装置和自动电压控制AVC均通过通讯管理机连接于双以太网总线和对时总线，所述数字网关连接于以太网总线和对时总线。该远动通信系统配置两套远动工作站完成远动信息传输功能，为双冗余配置。其中远动装置具有遥测、遥信、遥调、遥控四遥及顺序记录功能，通过电力调度数据网络把远动信息传送到站控层设备，并接收站控层设备传送来各种调节命令，通过采集电压电流频率等数据，自行计算出功率、电量、功率因数等参数。电能计量装置包含各种类型电能表、计量用电压、电流互感器及其二次回路等，实现分布式能源站电能量管理、计量等功能，电能采集终端装置通过RS485与电表通信，采集站内有关电量并通过电力调度数据网传送至远方主站。自动电压控制AVC子站的上位机接收AVC主站下发的电压控制目标值后，按照一定的控制策略，通过计算自动得出能源站需要承担的总无功功率，并合理分配给每台机组的下位机，各下位机向发电系统的励磁系统发送增减磁信号以调节发电机无功出力，使电压达到控制目标值，实现机组的电压无功自动控制。

前述的电源设备采用交直流一体化不间断电源，该种不间断电源包括交流电源进线、双电源自动切换装置、逆变器、充电模块、DC/DC模块、蓄电池组和一体化监控模块等，充电模块、DC/DC模块、蓄电池组等将信息汇总到一体化监控模块后上传至电气监控系统，采用一体化监控模块将电气监控系统所需的220V直流操作电源、交流不间断电源、48V通信电源整合为一体，节省了资源。该电源设备一共有四路交流电源进线，其中第一站用电进线和第三站用电进线来自站内的一组低压变压器，第二站用电进线和第三站用电进线来自站内另一组低压变压器。蓄电池组、充电模块均连接在220V直流母线上，充电模块通过双电源自动切换装置与第一、第二两路站用电源连接。UPS母线通过双电源自动切换装置与第三、第四两路站用电源连接，还通过逆变器与220V直流母线连接。48V直流母线通过DC/DC模块与220V直流母线连接。DC/DC模块将直流220V转换为通讯电源所需直流48V，保证通讯设备工作电源不中断。直流馈线为分布式能源站提供直流电源，UPS馈线为分布式能源站提供稳定交流电源，容量及数量根据分布式能源站实际需要配置。正常运行时，由充电模块为直流负荷供电，同时向蓄电池组充电，由站内交流电源输出220V交流电，为UPS母线提供电源。当交流失电时，由蓄电池组提供直流电源，由蓄电池组提供的直流电逆变为220V交流电为UPS母线供电。

与现有技术相比，本实用新型克服了现有的分布式能源站电气控制方式的不足，避免了发电系统、站用电系统与升压站网控室、远动通信系统部分完全分割，无法统一监控的局面，有利于运行人员从全局的角度对整个分布式能源站的电气设备进行监视，提高了能源站的自动化水平和管理水平；同时将直供电系统的电气设备也纳入能源站的电气监控系统，实现了电能的生产和销售有机结合，有利于分布式能源的灵活、高效、经济运行。本系统采用交直流一体化不间断电源，把电气监控系统所需的220V直流操作电源、交流不间断电源、48V通信电源整合为一体，采用一体化监控模块，节省了资源。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中一种实施例的系统原理图；

图3是本实用新型中另一种实施例的系统原理图；

图4是本实用新型中电源设备的原理接线图。

附图标记的含义：1-站控层设备，101-操作员工作站，102-工程师工作站，103-五防工作站，104-打印机，2-通讯管理层设备，201-通讯管理机，202-通信接口装置，3-间隔层设备，301-直供电系统，3011-配电保护测控装置，3012-电能质量监测装置，302-发电系统，3021-燃气轮机保护测控装置，3022-蒸汽轮机保护测控装置，3023-燃气内燃机保护测控装置，303-站用电系统，3031-高压站用电系统，3032-380V站用电系统，3033-电源设备，304-升压站网控室，3041-线路保护测控装置，3042-升压主变保护测控装置，3043-母线保护测控装置，3044-电能量采集终端装置，305-远动通信系统，3051-远动装置，3052-电能计量装置，3053-自动电压控制AVC，3054-数字网关。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

具体实施方式

本实用新型的实施例1：如图1、图2和图4所示，该种电气监控系统由顺次连接的站控层设备1、通讯管理层设备2和间隔层设备3组成，间隔层设备3经通讯管理层设备2连接于站控层设备1。通讯管理层设备2的功能是实现间隔层设备3与站控层设备1的通讯，把不同通信接口和规约的设备连接在一起，经统一的通信规约传送至站控层设备1。站控层设备1包括顺次连接的打印机104、操作员工作站101、工程师工作站102和五防工作站103，操作员工作站101、工程师工作站102、五防工作站103和打印机104均连接于双以太网总线。站控层设备1采用双以太网结构、双主机冗余配置，提供运行的人机联系界面，实现管理控制间隔层设备3等功能，保护系统的可靠性。站控层设备1负责整个分布式能源站的监控，通过操作员工作站101可对所有被控对象进行一对一软手操，并具有控制、监视、报警、记录打印、性能计算等功能；工程师工作站102可用于继电保护的维护与仿真；还设置五防工作站103用于开关设备的操作闭锁，可实现开关设备内断路器、隔离开关、接地开关之间的操作闭锁。通讯管理层设备2由若干个通讯管理机201和通信接口装置202组成，DCS系统经通信接口装置202连接于双以太网总线和对时总线。DCS系统与电气监控系统通过通信接口装置202实现信息交流。通讯管理层设备2根据机组及系统的数量分别设置通讯管理机201，将通讯管理机201布置在电子设备间或网络控制室。间隔层设备3负责各间隔实时数据的采集和就地监控功能的实现，间隔层设备3由若干个监控子系统组成，间隔层互相独立，在站控层设备1出现故障及网络失效的情况下，仍能独立完成间隔层设备3的就地监控功能。监控子系统包括直供电系统301、发电系统302、站用电系统303、升压站网控室304和远动通信系统305，直供电系统301、发电系统302、站用电系统303、升压站网控室304和远动通信系统305均经通讯管理机201连接于双以太网总线和对时总线。该监控系统将直供电系统301的电气设备也纳入电气监控系统，实现了电能生产和销售有机结合。直供电系统301包括若干个配电保护测控装置3011和电能质量监测装置3012，配电保护测控装置3011和电能质量监测装置3012均通过通讯管理机201连接于双以太网总线和对时总线。配电保护测控装置3011分别用于各个用户直供电馈线回路的电气设备的保护、控制与测量，布置于各馈线柜内。用户侧电能质量监测装置3012用于直供电馈线回路的电压幅值、相位与波形的监测，可以实现实时数据显示。

对于采用燃气-蒸汽联合循环的分布式能源站，发电系统302包括燃气轮机保护测控装置3021和蒸汽轮机保护测控装置3022。发电系统302控制采用随燃气轮机配供的控制系统进行监控，燃气轮机保护测控装置3021和蒸汽轮机保护测控装置3022均通过通讯管理机201连接于双以太网总线和对时总线，与站控层设备1实现双向通信。站用电系统303包括高压站用电系统3031、380V站用电系统3032和电源设备3033，高压站用电系统3031、380V站用电系统3032和电源设备3033均通过通讯管理机201连接于双以太网总线和对时总线。其中高压站用电系统3031可以为6kV站用电系统或10kV站用电系统，高压站用电系统3031内设有若干个高压智能保护测控装置，该装置集保护、测量、控制、通信于一体，分散式就地安装在高压站用电系统3031的开关柜内。380V站用电系统3032采用380V智能保护测控装置和智能马达保护器，380V智能保护测控装置和智能马达保护器均经通讯管理机201连接至站控层设备1。升压站网控室304可以为35kV升压站网控室或110kV升压站网控室或220kV升压站网控室，升压站网控室304包括线路保护测控装置3041、升压主变保护测控装置3042、母线保护测控装置3043和电能量采集终端装置3044，线路保护测控装置3041、升压主变保护测控装置3042、母线保护测控装置3043和电能量采集终端装置3044均通过通讯管理机201连接于双以太网总线和对时总线，由站控层设备1进行集中控制。远动通信系统305包括远动装置3051、电能计量装置3052、自动电压控制AVC 3053和数字网关3054，远动装置3051、电能计量装置3052和自动电压控制AVC 3053均通过通讯管理机201连接于双以太网总线和对时总线，数字网关3054连接于以太网总线和对时总线。其中远动装置3051通过电力调度数据网络把远动信息传送到站控层设备1，并接收站控层设备1传送来各种调节命令。电能计量装置3052实现分布式能源站电能量管理、计量等功能。自动电压控制AVC 3053子站的上位机接收AVC主站下发的电压控制目标值后，按照一定的控制策略，通过计算自动得出能源站需要承担的总无功功率，并合理分配给每台机组的下位机，使电压达到控制目标值，实现机组的电压无功自动控制。

电源设备3033采用交直流一体化不间断电源，该种不间断电源包括交流电源进线、双电源自动切换装置、逆变器、充电模块、DC/DC模块、蓄电池组和一体化监控模块等，充电模块、DC/DC模块、蓄电池组等将信息汇总到一体化监控模块后上传至电气监控系统，采用一体化监控模块将电气监控系统所需的220V直流操作电源、交流不间断电源、48V通信电源整合为一体，节省了资源。该电源设备3033一共有四路交流电源进线，其中第一站用电进线和第三站用电进线来自站内一组低压变压器，第二站用电进线和第三站用电进线来自站内另一组低压变压器。蓄电池组、充电模块均连接在220V直流母线上，充电模块通过双电源自动切换装置与第一、第二两路站用电源连接。UPS母线通过双电源自动切换装置与第三、第四两路站用电源连接，还通过逆变器与220V直流母线连接。48V直流母线通过DC/DC模块与220V直流母线连接。DC/DC模块将直流220V转换为通讯电源所需直流48V，保证通讯设备工作电源不中断。直流馈线为分布式能源站提供直流电源，UPS馈线为分布式能源站提供稳定交流电源，容量及数量根据分布式能源站实际需要配置。正常运行时，由充电模块为直流负荷供电，同时向蓄电池组充电，由站内交流电源输出220V交流电，为UPS母线提供电源。当交流失电时，由蓄电池组提供直流电源，由蓄电池组提供的直流电逆变为220V交流电为UPS母线供电。

实施例2：如图1、图3和图4所示，该种分布式能源站的电气监控系统由顺次连接的站控层设备1、通讯管理层设备2和间隔层设备3组成，间隔层设备3经通讯管理层设备2连接于站控层设备1。通讯管理层设备2的功能是实现间隔层设备3与站控层设备1的通讯，把不同通信接口和规约的设备连接在一起，经统一的通信规约传送至站控层设备1。站控层设备1包括顺次连接的打印机104、操作员工作站101、工程师工作站102和五防工作站103，操作员工作站101、工程师工作站102、五防工作站103和打印机104均连接于双以太网总线。站控层设备1采用双以太网结构、双主机冗余配置，提供运行的人机联系界面，实现管理控制间隔层设备3等功能，保护系统的可靠性。站控层设备1负责整个分布式能源站的监控，通过操作员工作站101可对所有被控对象进行一对一软手操，并具有控制、监视、报警、记录打印、性能计算等功能；工程师工作站102可用于继电保护的维护与仿真；还设置五防工作站103用于开关设备的操作闭锁，可实现开关设备内断路器、隔离开关、接地开关之间的操作闭锁。通讯管理层设备2由若干个通讯管理机201和通信接口装置202组成，DCS系统经通信接口装置202连接于双以太网总线和对时总线。DCS系统与电气监控系统通过通信接口装置202实现信息交流。通讯管理层设备2根据机组及系统的数量分别设置通讯管理机201，将通讯管理机201布置在电子设备间或网络控制室。间隔层设备3负责各间隔实时数据的采集和就地监控功能的实现，间隔层设备3由若干个监控子系统组成，间隔层互相独立，在站控层设备1出现故障及网络失效的情况下，仍能独立完成间隔层设备3的就地监控功能。监控子系统包括直供电系统301、发电系统302、站用电系统303、110kV升压站网控室304和远动通信系统305，直供电系统301、发电系统302、站用电系统303、110kV升压站网控室304和远动通信系统305均经通讯管理机201连接于双以太网总线和对时总线。该监控系统将直供电系统301的电气设备也纳入电气监控系统，实现了电能生产和销售有机结合。直供电系统301包括若干个配电保护测控装置3011和电能质量监测装置3012，配电保护测控装置3011和电能质量监测装置3012均通过通讯管理机201连接于双以太网总线和对时总线。配电保护测控装置3011分别用于各个用户直供电馈线回路的电气设备的保护、控制与测量，布置于各馈线柜内。用户侧电能质量监测装置3012用于直供电馈线回路的电压幅值、相位与波形的监测，可以实现实时数据显示。

对于采用燃气内燃机的分布式能源站，发电系统302包括燃气内燃机保护测控装置3023，燃气内燃机保护测控装置3023通过通讯管理机201连接于双以太网总线和对时总线。燃气内燃发电机组采用无刷励磁系统，发电机组及其辅助电气设备的控制及监视均在电气监控系统中完成，如发电机保护、同期、励磁机启停控制等。发电系统302与站控层设备1之间通信，使得操作员工作站101可对燃气内燃机组实时监控。站用电系统303包括高压站用电系统3031、380V站用电系统3032和电源设备3033，高压站用电系统3031、380V站用电系统3032和电源设备3033均通过通讯管理机201连接于双以太网总线和对时总线。其中高压站用电系统3031为6kV站用电系统，6kV站用电系统内设有若干个6kV高压智能保护测控装置，该装置集保护、测量、控制、通信于一体，分散式就地安装在6kV站用电系统的开关柜内。380V站用电系统3032采用380V智能保护测控装置和智能马达保护器，380V智能保护测控装置和智能马达保护器均经通讯管理机201连接至站控层设备1。110kV升压站网控室304包括线路保护测控装置3041、升压主变保护测控装置3042、母线保护测控装置3043和电能量采集终端装置3044，线路保护测控装置3041、升压主变保护测控装置3042、母线保护测控装置3043和电能量采集终端装置3044均通过通讯管理机201连接于双以太网总线和对时总线，由站控层设备1进行集中控制。远动通信系统305包括远动装置3051、电能计量装置3052、自动电压控制AVC 3053和数字网关3054，远动装置3051、电能计量装置3052和自动电压控制AVC 3053均通过通讯管理机201连接于双以太网总线和对时总线，数字网关3054连接于以太网总线和对时总线。其中远动装置3051通过电力调度数据网络把远动信息传送到站控层设备1，并接收站控层设备1传送来各种调节命令。电能计量装置3052实现分布式能源站电能量管理、计量等功能。自动电压控制AVC 3053子站的上位机接收AVC主站下发的电压控制目标值后，按照一定的控制策略，通过计算自动得出能源站需要承担的总无功功率，并合理分配给每台机组的下位机，使电压达到控制目标值，实现机组的电压无功自动控制。电源设备3033采用交直流一体化不间断电源，该种不间断电源包括交流电源进线、双电源自动切换装置、逆变器、充电模块、DC/DC模块、蓄电池组和一体化监控模块等，充电模块、DC/DC模块、蓄电池组等将信息汇总到一体化监控模块后上传至电气监控系统，采用一体化监控模块将电气监控系统所需的220V直流操作电源、交流不间断电源、48V通信电源整合为一体，节省了资源。

实施例3：如图1～图4所示，该种天然气分布式能源站的电气监控系统由顺次连接的站控层设备1、通讯管理层设备2和间隔层设备3组成，间隔层设备3经通讯管理层设备2连接于站控层设备1。通讯管理层设备2实现间隔层设备3与站控层设备1的通讯，把不同通信接口和规约的设备连接在一起，经统一的通信规约传送至站控层设备1。其中站控层设备1包括顺次连接的打印机104、操作员工作站101、工程师工作站102和五防工作站103。站控层设备1负责整个分布式能源站的监控，通过操作员工作站101可对所有被控对象进行一对一软手操，并具有控制、监视、报警、记录打印、性能计算等功能；工程师工作站102可用于继电保护的维护与仿真；还设置五防工作站103用于开关设备的操作闭锁，可实现开关设备内断路器、隔离开关、接地开关之间的操作闭锁。其中通讯管理层设备2由若干个通讯管理机201和通信接口装置202组成，DCS系统经通信接口装置202连接于双以太网总线和对时总线。DCS系统与电气监控系统通过通信接口装置202实现信息交流。通讯管理层设备2根据机组及系统的数量分别设置通讯管理机201，将通讯管理机201布置在电子设备间或网络控制室。其中间隔层设备3负责各间隔实时数据的采集和就地监控功能的实现，间隔层设备3由五个监控子系统组成，间隔层互相独立，在站控层设备1出现故障及网络失效的情况下，仍能独立完成间隔层设备3的就地监控功能。监控子系统包括直供电系统301、发电系统302、站用电系统303、220kV升压站网控室304和远动通信系统305，直供电系统301、发电系统302、站用电系统303、220kV升压站网控室304和远动通信系统305均经通讯管理机201连接于双以太网总线和对时总线。该监控系统将分布式能源站的所有电气部分有机集成，包括发电系统302、站用电系统303、220kV升压站网控室304、远动通信系统305等纳入统一的电气监控系统进行监测和控制。该监控系统还将所发电力直接在用户侧就地直供，把直供电系统301的电气设备也纳入电气监控系统，实现了电能生产和销售有机结合，有利于分布式能源的灵活、高效、经济运行。间隔层设备3通过现场总线方式通讯连接至通讯管理机201，通讯管理机201将信息汇总并上传至站控层设备1的操作员工作站101，有利于运行人员从全局的角度对整个能源站的电气设备进行监视，提高了能源站的自动化水平和管理水平。

Claims (9)

1.一种天然气分布式能源站的电气监控系统，其特征在于，由顺次连接的站控层设备(1)、通讯管理层设备(2)和间隔层设备(3)组成，所述间隔层设备(3)经通讯管理层设备(2)连接于站控层设备(1)；

其中站控层设备(1)包括顺次连接的打印机(104)、操作员工作站(101)、工程师工作站(102)和五防工作站(103)；所述通讯管理层设备(2)由若干个通讯管理机(201)和通信接口装置(202)组成，DCS系统经通信接口装置(202)连接于双以太网总线和对时总线；

所述间隔层设备(3)由若干个监控子系统组成，其中监控子系统包括直供电系统(301)、发电系统(302)、站用电系统(303)、升压站网控室(304)和远动通信系统(305)，所述直供电系统(301)、发电系统(302)、站用电系统(303)、升压站网控室(304)和远动通信系统(305)均经通讯管理机(201)连接于双以太网总线和对时总线。

2.根据权利要求1所述的天然气分布式能源站的电气监控系统，其特征在于，所述操作员工作站(101)、工程师工作站(102)、五防工作站(103)和打印机(104)均连接于双以太网总线。

3.根据权利要求2所述的天然气分布式能源站的电气监控系统，其特征在于，所述直供电系统(301)包括若干个配电保护测控装置(3011)和电能质量监测装置(3012)，所述配电保护测控装置(3011)和电能质量监测装置(3012)均通过通讯管理机(201)连接于双以太网总线和对时总线。

4.根据权利要求3所述的天然气分布式能源站的电气监控系统，其特征在于，所述发电系统(302)包括燃气轮机保护测控装置(3021)和蒸汽轮机保护测控装置(3022)，所述燃气轮机保护测控装置(3021)和蒸汽轮机保护测控装置(3022)均通过通讯管理机(201)连接于双以太网总线和对时总线。

5.根据权利要求3所述的天然气分布式能源站的电气监控系统，其特征在于，所述发电系统(302)包括燃气内燃机保护测控装置(3023)，所述燃气内燃机保护测控装置(3023)通过通讯管理机(201)连接于双以太网总线和对时总线。

6.根据权利要求4或5所述的天然气分布式能源站的电气监控系统，其特征在于，所述站用电系统(303)包括高压站用电系统(3031)、380V站用电系统(3032)和电源设备(3033)，所述高压站用电系统(3031)、380V站用电系统(3032)和电源设备(3033)均通过通讯管理机(201)连接于双以太网总线和对时总线。

7.根据权利要求6所述的天然气分布式能源站的电气监控系统，其特征在于，所述升压站网控室(304)包括线路保护测控装置(3041)、升压主变保护测控装置(3042)、母线保护测控装置(3043)和电能量采集终端装置(3044)，所述线路保护测控装置(3041)、升压主变保护测控装置(3042)、母线保护测控装置(3043)和电能量采集终端装置(3044)均通过通讯管理机(201)连接于双以太网总线和对时总线。

8.根据权利要求7所述的天然气分布式能源站的电气监控系统，其特征在于，所述远动通信系统(305)包括远动装置(3051)、电能计量装置(3052)、自动电压控制AVC(3053)和数字网关(3054)，所述远动装置(3051)、电能计量装置(3052)和自动电压控制AVC(3053)均通过通讯管理机(201)连接于双以太网总线和对时总线，所述数字网关(3054)连接于以太网总线和对时总线。

9.根据权利要求8所述的天然气分布式能源站的电气监控系统，其特征在于，所述电源设备(3033)为交直流一体化不间断电源。