JP6325070B2 - インダストリアル・インターネット・アーキテクチャに基づくスマート変電所の保護制御システム - Google Patents
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Description
前記スマート電力サーバは、前記スマート変電所においてすべての測定制御機能、保護機能、交換機能及び遠隔操作機能を実現することに用いられ、前記スマート変電所は、スマート変電所全体をモデリング対象とし、変電所配置の説明であるSCDにあらゆる保護機能、測定制御機能、交換機能及び遠隔操作機能を追加し更新する集中モデリング方式を採用し、
前記スマート変電所におけるすべてのベイのマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットがいずれも前記スマート電力サーバに直接接続され、前記スマート電力サーバは、各前記マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットがいずれも組み込み式高帯域幅交換通信ネットワークを介して前記スマート電力サーバにおける1つのみの伝送ポートに接続されることにより、プロセスレベルのデータをリアルタイムに収集し、収集した前記プロセスレベルのデータにリアルタイムデータ処理を行い、前記マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットに接続された一次装置に対するあらゆる保護及び測定制御を実現することを特徴とする、インダストリアル・インターネット・アーキテクチャに基づくスマート変電所の保護制御システムを提供する。
本発明の実施例に係るマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットは、マージングユニットとインテリジェント端末を1つの装置に集積したものである。ここで、インテリジェント端末は、インテリジェントエレメントであって、ケーブルを介して一次装置に接続されるとともに、光ファイバーを介して保護や測定制御装置などの二次装置に接続され、一次装置(例えば、遮断器、ナイフスイッチ、主トランスなど)の測定や制御を実行するものである。機能として、上記インテリジェント端末は、回路保護のためにトリップ制御の命令を受けてトリップする機能と、測定制御装置からスイッチのオン・オフ命令を受けてスイッチをオン・オフする機能と、ナイフスイッチの位置に係る信号をアップロードする機能と、温度・湿度に係るデータを収集してアップロードする機能と、を含む様々な機能を実現できる。
図1は、本発明の実施例1に係るインダストリアル・インターネット・アーキテクチャに基づくスマート変電所の保護制御システムの構造模式図であり、該スマート変電所は、任意の電力系統に適用できる。図1に示すように、該スマート変電所は、ワークステーション10、スマート電力サーバ20、マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニット30及びベイ40を備えてもよく、
前記スマート変電所におけるすべてのベイのマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニット30は、インテリジェント電力サーバ20の伝送ポートに直接接続され、前記伝送ポートがマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニット30に1対1対応し、スマート電力サーバ20がワークステーション10に接続され、
スマート電力サーバ20は、前記スマート変電所のすべての測定制御機能、保護機能、交換機能及び遠隔操作機能を実現し、
ワークステーション10は、スマート電力サーバ20により前記スマート変電所の運転を監視し、管理する。
図2は本発明の実施例2に係るインダストリアル・インターネット・アーキテクチャに基づくスマート変電所の保護制御システムの構造模式図であり、該スマート変電所は任意の電力系統に適用できる。本実施例は上記実施例を最適化したものである。図2に示すように、該スマート変電所は、ワークステーション10、メインスマート電力サーバ201、サブスマート電力サーバ202、マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニット30及びベイ40を備えてもよく、
また、前記スマート変電所におけるすべてのベイ40のマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニット30は、メインスマート電力サーバ201とサブスマート電力サーバ202に直接接続され、メインスマート電力サーバ201とサブスマート電力サーバ202はいずれもワークステーション10に接続され、メインスマート電力サーバ201のメイン・サブ切替インタフェースのメイン・サブ出力信号がサブスマート電力サーバ202の入力に接続され、メインスマート電力サーバ201のメイン・サブ切替インタフェースのメイン・サブ入力信号がサブスマート電力サーバ202の出力に接続され、且つメイン・サブ入力信号とメイン・サブ出力信号が互いに排他的であるようにしてもよい。同様に、サブスマート電力サーバ202のメイン・サブ切替インタフェースのメイン・サブ出力信号がメインスマート電力サーバ201に接続され、サブスマート電力サーバのメイン・サブ切替インタフェースのメイン・サブ入力信号がメインスマート電力サーバ201の出力に接続され、且つメイン・サブ入力信号とメイン・サブ出力信号が互いに排他的である。
図3及び図4はいずれも本発明の実施例3に係るインダストリアル・インターネット・アーキテクチャに基づくスマート変電所の保護制御システムの構造模式図であり、該スマート変電所は任意の電力系統に適用できる。本実施例は上記実施例を最適化したものである。該スマート変電所は、ワークステーション10、スマート電力サーバ20、マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニット30、ベイ40、故障記録モジュール50、ネットワーク分析・記録モジュール60及びファイアウォール70を備えてもよく、
図3に示すように、前記スマート変電所におけるすべてのベイのマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニット30はスマート電力サーバ20の伝送ポートに直接接続され、スマート電力サーバ20はワークステーション10に接続され、故障記録モジュール50、ネットワーク分析・記録モジュール60及びファイアウォール70は、それぞれスマート電力サーバ20内に設置され、又は図4に示すように、故障記録モジュール50、ネットワーク分析・記録モジュール60及びファイアウォール70はそれぞれスマート電力サーバ20と別々に設置され、ファイアウォール70は、さらに地域スケジューリングセンタに接続されてもよい。ファイアウォールは、スマート電力サーバのセキュリティを保護することに用いられる。
Claims (10)
- インダストリアル・インターネット・アーキテクチャに基づくスマート変電所の保護制御システムであって、
1台のスマート電力サーバ、及び前記スマート変電所におけるすべてのベイのマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットを備え、
前記スマート電力サーバは、前記スマート変電所のすべての測定制御機能、保護機能、交換機能及び遠隔操作機能を実現することに用いられ、前記スマート変電所は、前記スマート変電所全体をモデリング対象とし、変電所配置の説明であるSCDにすべての保護機能、測定制御機能、交換機能及び遠隔操作機能を追加し更新する集中モデリング方式を採用し、
前記スマート変電所におけるすべてのベイのマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットがいずれも前記スマート電力サーバに直接接続され、前記スマート電力サーバは、各前記マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットがいずれも組み込み式高帯域幅交換通信ネットワークを介して前記スマート電力サーバにおける1つのみの伝送ポートに接続されることにより、プロセスレベルデータをリアルタイムに収集し、収集した前記プロセスレベルデータにリアルタイムデータ処理を行い、前記マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットに接続された一次装置に対するあらゆる保護及び測定制御を実現することを特徴とするスマート変電所の保護制御システム。 - 前記スマート電力サーバは、さらに、
前記スマート変電所におけるすべてのマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットに接続された一次装置への測定制御及び保護を実現し、測定制御過程及び保護過程で生じた測定制御情報及び保護情報を収集して、ワークステーションに伝送し、前記ワークステーションの命令に基づき前記一次装置への遠隔操作制御を実行し、
前記マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットとプロセスレベル装置とのデータ交換、前記スマート電力サーバと前記プロセスレベル装置とのデータ交換、前記プロセスレベル装置同士のデータ交換、ステーションレベル装置同士のデータ交換を実現することを特徴とする請求項1に記載のスマート変電所の保護制御システム。 - SCDファイル配置ツールは、前記スマート変電所が計画したマージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニット及び各専用機能に基づき、前記スマート変電所のSCDファイルを作成し、前記スマート変電所のSCDファイルに各前記専用機能の配置情報を設定し、前記スマート変電所の各前記専用機能が前記スマート変電所の応用シーンに応じて設定され、
前記スマート電力サーバは、さらに、前記スマート変電所のSCDファイルに基づき前記スマート電力サーバのインテリジェント電子デバイス配置説明CIDファイルを生成し、前記スマート電力サーバのCIDファイルを解析して取得した各前記専用機能の配置情報と前記マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットから送信されたプロセスレベルデータに基づき、前記スマート変電所のすべての測定制御、保護、交換及び遠隔操作を実現し、前記プロセスレベルデータがサンプル値SVメッセージ及び汎用オブジェクト指向変電所イベントGOOSEメッセージを含むことを特徴とする請求項1に記載のスマート変電所の保護制御システム。 - 前記スマート変電所が専用機能を追加し又は専用機能を更新すると、前記スマート変電所SCDファイルに追加又は更新した前記専用機能に関連する配置情報を設定し、前記スマート変電所のSCDファイルに追加又は更新した前記専用機能のプロセスレベル仮想端子を関連付けることを特徴とする請求項3に記載のスマート変電所の保護制御システム。
- 前記スマート電力サーバにおける伝送ポートと、前記マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニットとが、1対1対応するように接続されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のスマート変電所の保護制御システム。
- 前記スマート電力サーバ内に故障記録モジュールとネットワーク分析・記録モジュールがさらに設置され、又は、前記故障記録モジュールとネットワーク分析・記録モジュールがそれぞれ前記スマート電力サーバと別々に設置されることを特徴とする請求項1に記載のスマート変電所の保護制御システム。
- 前記スマート電力サーバがメインスマート電力サーバであり、前記スマート変電所が1台のサブスマート電力サーバをさらに備え、前記メインスマート電力サーバのメイン・サブ切替インタフェースのメイン・サブ出力信号が前記サブスマート電力サーバの入力に接続され、前記メインスマート電力サーバのメイン・サブ切替インタフェースのメイン・サブ入力信号が前記サブスマート電力サーバの出力に接続され、且つ前記メイン・サブ入力信号と前記メイン・サブ出力信号が互いに排他的であり、前記メインスマート電力サーバと前記サブスマート電力サーバが同時に動作して、同一の機能を実現し、動作時、前記メインスマート電力サーバと前記サブスマート電力サーバのうちの一方の出力が有効であることを特徴とする請求項1に記載のスマート変電所の保護制御システム。
- 前記スマート電力サーバは、接続されたインテリジェント一次装置であって、前記マージングユニット・インテリジェント端末一体化ユニット、マージングユニット及びインテリジェント端末を含むインテリジェント一次装置にネットワークプロトコルIPアドレスを割り当て、各前記インテリジェント一次装置のメディアアクセス制御MACアドレスとIPアドレスのマッピング関係を記憶することを特徴とする請求項1に記載のスマート変電所の保護制御システム。
- 前記スマート電力サーバは、測定制御情報と保護情報を収集する過程で、前記インテリジェント一次装置のMACアドレスとIPアドレスのマッピング関係に基づき、前記測定制御情報と保護情報中のMACアドレスを対応したIPアドレスに置換し、前記IPアドレスが載せられた測定制御情報と保護情報をワークステーションに伝送することを特徴とする請求項8に記載のスマート変電所の保護制御システム。
- ワークステーションをさらに備え、
前記スマート電力サーバは前記ワークステーションに接続され、前記ワークステーションは、前記スマート電力サーバにより前記スマート変電所の運転を監視し管理することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のスマート変電所の保護制御システム。
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