CN213960095U - 应用于水电站10kV系统保护测控装置通信组网结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于水电站10kV系统保护测控装置通信组网结构，涉及通信组网结构。它包括A网汇总交换机，B网汇总交换机，电站保护信息管理系统，电站计算机监控系统，多段监控网络；监控网络包括监控A网，监控B网，小电流接地选线装置，电弧光母线保护装置，保护测控装置；小电流接地选线装置、电弧光母线保护装置、保护测控装置和微机消谐装置均位于10kV开关柜中。本实用新型通过通信网络的连接，从而实现监控系统对10kV系统的遥信、遥控、遥调和遥测功能，同时实现10kV系统与保信管理系统的数据交换。

Description

应用于水电站10kV系统保护测控装置通信组网结构

技术领域

本实用新型涉及通信组网结构，更具体地说它是一种应用于水电站10kV系统保护测控装置通信组网结构。

背景技术

水电站一般按无人值班(或少人值守)原则设计，计算机监控系统应有高度的可靠性、完善的监控功能，并具有良好的开放性，以确保系统的可扩展性和移植性，保护用户的硬、软件投资。监控系统应实现远方对站内电气设备的遥信、遥控、遥调和遥测“四遥“功能。

目前，水电站10kV系统保护装置均采用硬接线为主方式接入计算机监控系统，虽然功能上能完全满足要求，但考虑到大型水电站10kV系统接线复杂，设备分散，10kV系统保护装置若使用传统的硬接线方式接入计算机监控系统，会带来大量的电缆敷设以及接线工作量，加大了系统投资。同时在设计图纸及接线过程中容易产生接线错误，花费大量人工复查及调试精力及时间，也不便于今后10kV系统的扩充。随着目前数字通讯技术及智能变电站技术的发展，现场设备与主站间网络通讯的可靠性有了很大的提高，完全可以利用网络通讯方式代替常规的硬接线方式实现系统间信息的交互。

因此，研发一种应用于水电站10kV系统保护测控装置通信组网结构很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服上述背景技术的不足之处，而提供一种应用于水电站10kV系统保护测控装置通信组网结构。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：应用于水电站10kV系统保护测控装置通信组网结构，其特征在于：包括A网汇总交换机，B网汇总交换机，通过第一网线与A网汇总交换机连接的电站保护信息管理系统，一端依次通过第二网线和第一网线与A网汇总交换机连接、另一端依次通过第二网线和第一网线与B网汇总交换机连接的电站计算机监控系统，多段监控网络；

所述监控网络包括通过第一网线与A网汇总交换机连接的监控A网，通过第二网线与B网汇总交换机连接的监控B网，一端通过第一网线与监控A网连接、另一端通过第一网线与监控B网连接的小电流接地选线装置，一端通过第一网线与监控A网连接、另一端通过第一网线与监控B网连接的电弧光母线保护装置，一端通过第一网线与监控A网连接、另一端通过第一网线与监控B网连接的保护测控装置；

与所述A网汇总交换机连接的第二网线上有A网通讯管理机，与B网汇总交换机连接的第二网线上有B网通讯管理机；所述B网通讯管理机与微机消谐装置连接；

所述小电流接地选线装置、电弧光母线保护装置、保护测控装置和微机消谐装置均位于10kV开关柜中。

在上述技术方案中，所述监控网络有3段。

在上述技术方案中，每段所述监控网络有3个保护测控装置。

在上述技术方案中，所述微机消谐装置通过RS485通信接口与B网通讯管理机连接；所述微机消谐装置有4个。

在上述技术方案中，所述第一网线为以太网61850规约；所述第二网线为MODBUS-TCP规约。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)本实用新型使用全数字通信方式代替了常规硬接线设计，实现了全厂10kV系统保护测控装置与计算机监控系统的通讯，大大节省了电缆的敷设及接线工作量，有助于提高系统的灵活性及方便性，达到降本增效的最终目的。

2)本实用新型通过通信网络的连接，从而实现监控系统对10kV系统的遥信、遥控、遥调和遥测功能，同时实现10kV系统与保信管理系统的数据交换。

附图说明

图1为本实用新型平面的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本实用新型的优点将变得更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：应用于水电站10kV系统保护测控装置通信组网结构，采用冗余、分散的网络配置方案，以提高系统的安全性及可靠性；10kV系统保护测控通讯网络采用双网(A网及B网)结构，整个网络结构分为两层：接入层网络和汇聚层网络，其特征在于：包括A网汇总交换机1，B网汇总交换机2，通过第一网线31与A网汇总交换机1连接的电站保护信息管理系统4，一端依次通过第二网线32和第一网线31与A网汇总交换机1连接、另一端依次通过第二网线32和第一网线31与B网汇总交换机2连接的电站计算机监控系统5，多段监控网络6；

所述监控网络6(既接入层网络)包括通过第一网线31与A网汇总交换机1连接的监控A网61，通过第二网线32与B网汇总交换机2连接的监控B网62，一端通过第一网线31与监控A网61连接、另一端通过第一网线31与监控B网62连接的小电流接地选线装置63，一端通过第一网线31与监控A网61连接、另一端通过第一网线31与监控B网62连接的电弧光母线保护装置64，一端通过第一网线31与监控A网61连接、另一端通过第一网线31与监控B网62连接的保护测控装置65；

与所述A网汇总交换机1连接的第二网线32上有A网通讯管理机51，与B网汇总交换机2连接的第二网线32上有B网通讯管理机52；所述B网通讯管理机52与微机消谐装置7连接；

为便于管理及接线，所述小电流接地选线装置63、电弧光母线保护装置64、保护测控装置65和微机消谐装置7均位于10kV开关柜中。

所述监控网络6有3段；为了适应各个工程大小规模不同，监控网络6可根据10kV系统主接线进行扩充，以方便不同需求的设计。

每段所述监控网络6有3个保护测控装置65。

所述微机消谐装置7通过RS485通信接口71与B网通讯管理机52连接；所述微机消谐装置7有4个。

所述第一网线31为以太网61850规约；所述第二网线32为MODBUS-TCP规约。

实际使用中，根据计算机监控系统5通信规约要求，本实用新型通过Modbus TCP/IP规约与计算机监控系统55通讯，A网通讯管理机51和B网通讯管理机52负责61850规约转出Modbus TCP/IP规约，并通过电以太网口与计算机监控系统5通信；由于微机消谐装置7未配置以太网口，该装置通过RS485通信接口直接接入B网通讯管理机，实现与计算机监控系统5通信。

本实用新型构建水电站全厂10kV系统保护测控通信网络，汇聚全厂10kV保护测控装置65、小电流接地选线装置63、电弧光母线保护装置64、微机消谐装置7等信号，通过全数字通信方式实现与计算机监控系统5的接口。

本实用新型采用冗余双网(A网：A网汇总交换机1、监控A网61，B网：B网汇总交换机2、监控B网62)结构，整个网络结构分为2层：接入层网络和汇聚层网络：接入层网络直接与现地的10kV保护测控装置65、小电流接地选线装置63、电弧光母线保护装置64接口。接入层网络通过电缆或光缆直接接入汇聚层网络，经汇聚层网络上部署的2台冗余通讯管理机(A网通讯管理机51和B网通讯管理机52)统一实现与计算机监控系统5通讯。

本实用新型接入层交换机的配置数量，应结合水电站全厂10kV厂用电系统接线图及设备布置情况，按每段母线配置2台接入交换机，该段母线所属的10kV保护测控装置65、小电流接地选线装置63、电弧光母线保护装置64通过双以太网口，以星形方式与接入交换机连接，接入交换机通过电缆或光缆直接接入汇聚层的A网汇总交换机1和B网汇总交换机2，实现全厂10kV系统保护测控装置65的联网。

在汇聚层配置A网通讯管理机51和B网通讯管理机52，通过A网通讯管理机51和B网通讯管理机52实现信息的上传下达，其作用在于：

1)与现场10kV保护测控装置65、小电流接地选线装置63、电弧光母线保护装置64通信，通信协议采用61850规约。

2)负责实现61850规约转出Modbus TCP/IP规约实现与电站计算机监控系统5通信。

3)通过RS485口实现与无以太网接口的设备通信，如微机消谐装置7。

本实用新型同样适用于与电站保护信息管理系统4通讯。由于电站保护信息管理系统4支持61850规约通讯，故无需配置通信管理机。

其它未说明的部分均属于现有技术。

Claims (5)

1.应用于水电站10kV系统保护测控装置通信组网结构，其特征在于：包括A网汇总交换机(1)，B网汇总交换机(2)，通过第一网线(31)与A网汇总交换机(1)连接的电站保护信息管理系统(4)，一端依次通过第二网线(32)和第一网线(31)与A网汇总交换机(1)连接、另一端依次通过第二网线(32)和第一网线(31)与B网汇总交换机(2)连接的电站计算机监控系统(5)，多段监控网络(6)；

所述监控网络(6)包括通过第一网线(31)与A网汇总交换机(1)连接的监控A网(61)，通过第二网线(32)与B网汇总交换机(2)连接的监控B网(62)，一端通过第一网线(31)与监控A网(61)连接、另一端通过第一网线(31)与监控B网(62)连接的小电流接地选线装置(63)，一端通过第一网线(31)与监控A网(61)连接、另一端通过第一网线(31)与监控B网(62)连接的电弧光母线保护装置(64)，一端通过第一网线(31)与监控A网(61)连接、另一端通过第一网线(31)与监控B网(62)连接的保护测控装置(65)；

与所述A网汇总交换机(1)连接的第二网线(32)上有A网通讯管理机(51)，与B网汇总交换机(2)连接的第二网线(32)上有B网通讯管理机(52)；所述B网通讯管理机(52)与微机消谐装置(7)连接；

所述小电流接地选线装置(63)、电弧光母线保护装置(64)、保护测控装置(65)和微机消谐装置(7)均位于10kV开关柜中。

2.根据权利要求1所述的应用于水电站10kV系统保护测控装置通信组网结构，其特征在于：所述监控网络(6)有3段。

3.根据权利要求1或2所述的应用于水电站10kV系统保护测控装置通信组网结构，其特征在于：每段所述监控网络(6)有3个保护测控装置(65)。

4.根据权利要求3所述的应用于水电站10kV系统保护测控装置通信组网结构，其特征在于：所述微机消谐装置(7)通过RS485通信接口(71)与B网通讯管理机(52)连接；所述微机消谐装置(7)有4个。

5.根据权利要求4所述的应用于水电站10kV系统保护测控装置通信组网结构，其特征在于：所述第一网线(31)为以太网61850规约；所述第二网线(32)为MODBUS-TCP规约。

Images