RU168355U1 - Устройство сбора, контроля и управления оборудованием электрической подстанции - Google Patents

Устройство сбора, контроля и управления оборудованием электрической подстанции Download PDF

Info

Publication number
RU168355U1
RU168355U1 RU2016134170U RU2016134170U RU168355U1 RU 168355 U1 RU168355 U1 RU 168355U1 RU 2016134170 U RU2016134170 U RU 2016134170U RU 2016134170 U RU2016134170 U RU 2016134170U RU 168355 U1 RU168355 U1 RU 168355U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
substation
controller
equipment
interfaces
electrical
Prior art date
Application number
RU2016134170U
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Николаевич Беляев
Александр Владимирович Валиков
Алексей Александрович Губарев
Владимир Николаевич Червяков
Original Assignee
Александр Николаевич Беляев
Александр Владимирович Валиков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Николаевич Беляев, Александр Владимирович Валиков filed Critical Александр Николаевич Беляев
Priority to RU2016134170U priority Critical patent/RU168355U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU168355U1 publication Critical patent/RU168355U1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/22—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices
    • H02J13/0013—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/16—Electric power substations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/20—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution using protection elements, arrangements or systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/124—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wired telecommunication networks or data transmission busses
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Landscapes

  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области электроэнергетики для организации непрерывного мониторинга режимов работы и состояния оборудования электрических подстанций, управления их основным и вспомогательным оборудованиями, сбора и хранения данных с интеллектуальных устройств подстанции, учета электрической энергии и контроля параметров электрической энергии. Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемой полезной модели, заключается в расширении технических возможностей устройства за счет введения дополнительных интерфейсов и, как следствие, расширение области применения устройства, а именно использование его для автоматизации подстанций с возможностью взаимодействия с имеющимися на подстанции интеллектуальными устройствами автоматизации подстанции без дополнительных устройств согласования, что повышает надежность и скорость управления оборудованием подстанции. Устройство содержит от одного до трех контроллеров с блоком индикации и управления и снабжено двумя сдвоенными коммуникационными интерфейсами Ethernet, двумя интерфейсами RS-485, дискретными входами для ввода сигналов от дискретных датчиков электрической подстанции, дискретными выходами для формирования релейных сигналов управления оборудованием электрической подстанции, аналоговыми входами для ввода сигналов от аналоговых датчиков электрической подстанции и интерфейсом беспроводной связи для связи с внешним комплексом АСУТП верхнего уровня. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Полезная модель относится к области электроэнергетики для организации непрерывного мониторинга режимов работы и состояния оборудования электрических подстанций, управления их основным и вспомогательным оборудованием, сбора и хранения данных с интеллектуальных устройств подстанции, учета электрической энергии и контроля параметров электрической энергии и может быть применена при создании новых и модернизации существующих электрических подстанций.
Известна автоматизированная система мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции (патент РФ № RU 2468407, МПК G05B 19/00, H02J 13/00, приоритет от 17.06.2011, опубл. 27.11.2012). Данная система выполнена в виде кластера серверов, состоящего из нескольких компьютеров, соединенных в единую систему, при этом кластер серверов соединен с устройством управления оборудованием электрической подстанции, расположенным на рабочем месте оператора, а также соединенным отдельной шиной с терминалом удаленного доступа и с устройствами управления оборудованием электрической подстанции.
Данная система мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции имеет недостаток, заключающийся в сложности конкретной реализации системы, обусловленной тем, что для реализации системы требуется дополнительное оборудование в виде устройства управления оборудованием электрической подстанции, расположенным на рабочем месте оператора, а также устройств согласования системы с устройствами управления оборудованием электрической подстанции. Причем характеристики дополнительных устройств зависят от состава и свойств оборудования конкретной подстанции.
Известно устройство предупреждения и оповещения о чрезвычайных ситуациях на объектах энергетики (патент РФ на полезную модель № RU 127939, МПК G01B 11/24, приоритет от 21.01.2013, опубл. 10.05.2013). Данное устройство предупреждения и оповещения о чрезвычайных ситуациях на объектах энергетики имеет недостаток, заключающийся в том, что в устройстве не предусмотрена возможность управления энергетическим оборудованием.
Известны технические решения по следующим патентам. Устройство управления и мониторинга ячейки комплектного распределительного устройства (патент РФ на изобретение № RU 2454772, МПК H02J 13/00, Н02В 13/00, приоритет от 30.03.2011, опубл. 27.03.2012). Модуль управления и мониторинга ячейки комплектного распределительного устройства и цифровая подстанция с ячейкой комплектного распределительного устройства, снабженной таким модулем (патент РФ на полезную модель № RU 107411, МПК Н02В 13/00, приоритет от 30.03.2011, опубл. 10.08.2011).
Последнее техническое решение является наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению и принято в качестве прототипа. Устройство-прототип содержит три связанных между собой внутренней вычислительной сетью контроллера, к первому из которых подключены аналоговые входы, предназначенные для подключения к датчикам состояния ячейки электрической подстанции, второй контроллер, снабженный последовательным портом, к которому подключен сенсорный экран, и третий контроллер, снабженный дискретными входами для подключения к датчикам состояния ячейки электрической подстанции и дискретными выходами, к которым подключен формирователь релейных сигналов управления ячейкой электрической подстанции, при этом второй и третий контроллеры снабжены первым и вторым дублированными коммуникационными интерфейсами Ethernet, соответственно.
Недостатком указанного устройства является отсутствие возможности его применения на традиционных электрических подстанциях, не оснащенных цифровой «шиной процесса», а также ограниченные возможности его применения на подстанциях оборудованных цифровой «шиной процесса», но имеющих в своем составе устройства с отличным от Ethernet интерфейсом.
Существенные признаки заявляемой модели следующие. Устройство сбора, контроля и управления оборудованием электрической подстанции содержит контроллер телеуправления, контроллер связи и архивации и контроллер измерений, которые связаны между собой внутренней вычислительной сетью. Контроллер телеуправления снабжен первым и вторым коммуникационными интерфейсами Ethernet, первым и вторым интерфейсами RS-485, дискретными входами для ввода сигналов от дискретных датчиков электрической подстанции и дискретными выходами, к которым подключен формирователь релейных сигналов управления оборудованием электрической подстанции. Контроллер связи и архивации снабжен третьим и четвертым коммуникационными интерфейсами Ethernet, интерфейсом беспроводной связи и последовательным интерфейсом, к которому подключен блок индикации и управления. Контроллер измерений снабжен аналоговыми входами для ввода сигналов от аналоговых датчиков электрической подстанции.
В отличие от прототипа, заявляемое устройство дополнительно содержит интерфейс беспроводной связи в составе контроллера связи и архивации и два интерфейса RS-485 в составе контроллера телеуправления.
Возможны и другие модификации предложенного устройства, не влияющие на сущность полезной модели. Например, предложенное устройство может иметь исполнения с числом интерфейсов RS-485 более двух для более быстрого опроса большого количества интеллектуальных устройств. Также предложенное устройство может быть реализовано не на трех независимых контроллерах, объединенных общей шиной, а на двух или на одном, более быстродействующем. Во всех случаях существенным отличительным признаком является наличие дополнительных интерфейсов, а не внутренняя реализация устройства.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемой полезной модели, заключается в расширении технических возможностей устройства за счет введения дополнительных интерфейсов и, как следствие, расширение области применения устройства, а именно использование его для автоматизации подстанций с возможностью взаимодействия с имеющимися на подстанции интеллектуальными устройствами автоматизации подстанции без дополнительных устройств согласования, что повышает надежность и скорость управления оборудованием подстанции.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема заявляемого устройства сбора, контроля и управления оборудованием электрической подстанции. Заявляемое устройство содержит контроллер телеуправления 1, контроллер связи и архивации 2 и контроллер измерений 5, которые связаны между собой внутренней вычислительной сетью.
Контроллер телеуправления 1 снабжен первым и вторым коммуникационными интерфейсами типа Ethernet, первым и вторым интерфейсами RS-485, дискретными входами для ввода сигналов от дискретных датчиков электрической подстанции и дискретными выходами, к которым подключен формирователь релейных сигналов управления 3. Контроллер связи и архивации 2 снабжен третьим и четвертым коммуникационными интерфейсами Ethernet, интерфейсом беспроводной связи и последовательным интерфейсом, к которому подключен блок индикации и управления 4. Контроллер измерений 5 снабжен аналоговыми входами для ввода сигналов от аналоговых датчиков электрической подстанции.
Контроллер телеуправления 1 осуществляет обмен данными управления и состояния с интеллектуальными устройствами по первому или по второму портам Ethernet и по первому или по второму портам RS-485, осуществляет ввод и контроль сигналов от дискретных датчиков подстанции и производит непосредственное управление оборудованием подстанции через блок формирования релейных сигналов 3.
Контроллер связи и архивации 2 осуществляет обмен данным управления и состояния с верхним уровнем системы управления подстанцией по третьему или по четвертому портам Ethernet или через порт беспроводной связи, осуществляет обмен данными с блоком индикации и управления и обеспечивает хранение исходных, текущих и выходных данных.
Контроллер измерений 5 вводит сигналы от аналоговых датчиков подстанции (например с датчиков тока, с датчиков напряжения и других аналоговых датчиков), преобразует введенные сигналы в цифровые данные, вычисляет требуемые показатели (например по значениям тока и напряжения вычисляет мощность) и реализует передачу цифровых данных и вычисленных показателей по внутренней локальной сети в контроллер связи и архивации 2.
Задание состава и характеристик внешнего оборудования, подключенного к устройству сбора, контроля и управления оборудования электрической подстанции и параметров управляющих и контролируемых сигналов осуществляется с блока индикации и управления 4, или от внешнего комплекса автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУТП) через порт беспроводной связи, или через третий и четвертый порты Ethernet, которые сохраняются в контроллере связи и архивирования 2 и передаются по внутренней вычислительной сети в контроллер телеуправления 1 и в контроллер измерений 5.
Преимуществом предлагаемого устройства является возможность его применения не только на новых электрических подстанциях, но и при модернизации уже существующих, которые содержат не подлежащие замене по срокам эксплуатации и по своим функциональным характеристикам интеллектуальные устройства, взаимодействующие по наиболее распространенным интерфейсам RS-485. Использование данного устройства не потребует введения дополнительных согласующих устройств для организации взаимодействия имеющихся интеллектуальных устройств с вновь вводимыми устройствами сбора, контроля и управления оборудованием электрической подстанции и объединения их в единую систему. Кроме того, на удаленных подстанциях и на подстанциях в электрических сетях 6-10/0,4 кВ, как правило, отсутствуют каналы Ethernet для связи с внешним комплексом АСУТП, а используются беспроводные каналы связи, что реализовано в предлагаемом устройстве.

Claims (3)

1. Устройство сбора, контроля и управления оборудованием электрической подстанции, содержащее соединенные между собой внутренней вычислительной сетью контроллер телеуправления, контроллер связи и архивирования и контроллер измерений, при этом контроллер телеуправления снабжен первым и вторым интерфейсами Ethernet, первым и вторым интерфейсами RS-485 и дискретными входами для ввода сигналов от дискретных датчиков электрической подстанции и дискретными выходами, к которым подключен формирователь релейных сигналов управления оборудованием электрической подстанции, контроллер связи и архивирования снабжен третьим и четвертым интерфейсами Ethernet, снабжен интерфейсом беспроводной связи и последовательным портом, к которому подключен блок индикации и управления, контроллер измерений снабжен аналоговыми входами для ввода сигналов от аналоговых датчиков электрической подстанции, отличающееся тем, что контроллер телеуправления дополнительно снабжен первым и вторым интерфейсами RS-485, а контроллер связи и архивирования дополнительно снабжен интерфейсом беспроводной связи.
2. Устройство сбора, контроля и управления оборудованием электрической подстанции по п. 1, отличающееся тем, что контроллер телеуправления имеет исполнения с числом интерфейсов RS-485 более двух для более быстрого опроса большого количества интеллектуальных устройств.
3. Устройство сбора, контроля и управления оборудованием электрической подстанции по п. 1, отличающееся тем, что вместо трех отдельных контроллеров, соединенных общей шиной, используется один, более быстродействующий контроллер, к которому подключаются все интерфейсы.
RU2016134170U 2016-08-19 2016-08-19 Устройство сбора, контроля и управления оборудованием электрической подстанции RU168355U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016134170U RU168355U1 (ru) 2016-08-19 2016-08-19 Устройство сбора, контроля и управления оборудованием электрической подстанции

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016134170U RU168355U1 (ru) 2016-08-19 2016-08-19 Устройство сбора, контроля и управления оборудованием электрической подстанции

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU168355U1 true RU168355U1 (ru) 2017-01-30

Family

ID=58450663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016134170U RU168355U1 (ru) 2016-08-19 2016-08-19 Устройство сбора, контроля и управления оборудованием электрической подстанции

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU168355U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113364127A (zh) * 2021-06-21 2021-09-07 云智慧（北京）科技有限公司 一种用于变电站的一体化监测系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080094116A1 (en) * 2005-02-09 2008-04-24 Micron Technology, Inc. Clock generating circuit with multiple modes of operation
RU107411U1 (ru) * 2011-03-30 2011-08-10 Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс") Модуль управления и мониторинга ячейки комплектного распределительного устройства и цифровая подстанция с ячейкой комплектного распределительного устройства, снабженной таким модулем
RU127939U1 (ru) * 2013-01-21 2013-05-10 Роман Сергеевич Мовчан Устройство предупреждения и оповещения о чрезвычайных ситуациях на объектах энергетики

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080094116A1 (en) * 2005-02-09 2008-04-24 Micron Technology, Inc. Clock generating circuit with multiple modes of operation
RU107411U1 (ru) * 2011-03-30 2011-08-10 Открытое Акционерное Общество "Федеральная Сетевая Компания Единой Энергетической Системы" (Оао "Фск Еэс") Модуль управления и мониторинга ячейки комплектного распределительного устройства и цифровая подстанция с ячейкой комплектного распределительного устройства, снабженной таким модулем
RU127939U1 (ru) * 2013-01-21 2013-05-10 Роман Сергеевич Мовчан Устройство предупреждения и оповещения о чрезвычайных ситуациях на объектах энергетики

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113364127A (zh) * 2021-06-21 2021-09-07 云智慧（北京）科技有限公司 一种用于变电站的一体化监测系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104239059B (zh) 基于全模型的智能配用电统一信息支撑平台的构建方法
CN102447305B (zh) 电网拓扑防误系统
CN103545926B (zh) 一种分布式电源并网接口装置
CN201935973U (zh) 变压器电气试验综合测试装置
CN201616682U (zh) 一种采集系统光电三隔离的直流柜电源监控装置
CN203260895U (zh) 精密配电柜
CN202351676U (zh) 一种能耗计量及生产安全监控系统
CN201758277U (zh) 高低压柜继电保护综合自动化装置
CN101964548A (zh) 电力变压器综合智能组件
RU168355U1 (ru) Устройство сбора, контроля и управления оборудованием электрической подстанции
CN204156581U (zh) 一种集散式锂电池管理系统
CN204858734U (zh) 一种新型智能一体化电源监控系统
CN107611793A (zh) 一种智能型低压开关柜
CN203251142U (zh) 一种开关柜综合监测终端
CN109683571A (zh) 一种水电站监控系统的建模方法和装置
CN204290503U (zh) 一体化智能交流电源箱
CN204302385U (zh) 一种设备绝缘性能的测量装置
CN209265224U (zh) 一种智能监控器
CN207148192U (zh) 一种综合电力测控仪
CN204316391U (zh) 智能电机控制保护系统
CN103236810B (zh) 智能电机控制保护系统
CN203149057U (zh) 柔性直流配电网直流母线相继故障同步测试装置
CN206421180U (zh) 发电机发电状态的一体化监控系统
CN107704643B (zh) 基于单点多相的仿真系统信号量简化方法
CN205882520U (zh) 一种智能箱式变电站

Legal Events

Date Code Title Description
QB1K Licence on use of utility model

Free format text: LICENCE

Effective date: 20170713