一种面向变电站备用电源系统的智能一体化监控方法技术方案

技术编号:14388157 阅读:138 留言:0更新日期:2017-01-10 15:37
本发明专利技术公开了一种面向变电站备用电源系统的智能一体化监控方法,利用一体化电源系统前端采集装置完成各电源子系统的异构通信信息集合,并将电源各子系统监控集于同一监控平台,再以IEC61850通信规约为基准,规范和完善采集信息,实现一体化电源系统全面的、精确的在线实时监控,这样确保各电源子系统间的数据信息共享,并支持智能诊断、分析等高级应用功能,最终实现智能型变电站的智能化、网络化要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统信息化
,更为具体地讲,涉及一种面向变电站备用电源系统的智能一体化监控方法
技术介绍
传统的变电站备用电源管理系统,其设备由不同厂家生产、安装、调试,存在彼此通信规约不兼容,数据信息共享性差和自动化程度低等问题。此外,系统监控信息不完整,仅实现了设备基本“遥测”、“遥信”参数的监测,并未实现智能变电站的“遥控”功能。通过对目前应用的变电站备用电源监控系统的仔细调研和分析,总结出以下问题:(1)系统在线监控不完整。现有一体化电源监控系统主要针对各装置设备的基本参数进行在线监控,并未考虑对母线馈线、逆变器、整流器等模块的在线监控。在实际运行中,一体化电源监控系统不完整,会产生严重的后果,比如母线馈线的断路器跳闸,保护及自动装置因所处运行环境温度过高而死机,当系统出现故障时,保护及自动装置可能拒动,发生越级跳闸,引发事故,造成经济财产损失。(2)自动化程度不高。一体化电源系统各子系统设备由不同供应商生产、安装、调试,彼此间的通信规约一般不兼容,数据信息难以共享,难以实现智能型变电站智能化、网络化等功能。(3)缺乏在线诊断、分析等高级应用功能。系统故障如果未能及时发现处理,可能导致一体化电源系统某个模块停止工作,甚至影响整个系统的安全稳定运行。比如蓄电池组或部分电池失效(欠压、SOC不足)时,充放电模块或逆变整流模块故障未及时处理,将导致整个电源系统直流失压,引起保护及自动装置拒动,影响一体化电源系统安全运行。新型变电站备用电源系统,借鉴智能型变电站核心思想,对传统站用电源系统进行全面整合,将交流电源、不间断电源(UPS)、逆变电源、通信电源、DC-DC电源、常用蓄电池组和备用蓄电池组,统一设计生产、调试、监控,通过通信网络将各子系统智能设备接入一体化监控平台,实现智能型变电站的智能化、网络化及信息共享。但是现有变电站备用电源监控系统难以符合智能型变电站智能化、网络化、信息共享的基本要求,急需专利技术一种面向智能型变电站备用电源系统的一体化电源监控系统工程设计方法和应用功能系统。目前IEC61850协议是智能变电站通信网络的国际标准,其根本目标是解决智能电子设备(IED)的互操作和无缝连接,为智能变电站信息交互和模型描述提供了基本方法和标准。近几年,基于IEC61850的变电站信息建模方法和应用技术已经有所突破,例如有文献提出根据气体绝缘组合电器(GIS)监测的功能需求,建立GIS状态监测的IED信息模型,以及分析变电站设备在线监测系统IED的建模,设计IED与监测单元间的数据映射的实现方法,或者将数据库模型分为信息模型、设备模型、应用模型三部分,在IEC61850数据类的基础上提出了对数据库信息模型建模的方法。上述一些研究成果表明基于IEC61850协议的变电站信息建模技术已逐渐成熟,但是对变电站一体化电源系统的信息模型和标准化接入问题鲜有研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种面向变电站备用电源系统的智能一体化监控方法,以IEC61850通信规约为基准,规范和完善采集信息,实现智能一体化电源系统的在线实时监控。为实现上述专利技术目的,本专利技术一种面向变电站备用电源系统的智能一体化监控方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)、在线监控平台利用以太网接口发送智能一体化电源系统状态采集指令至一体化电源系统前端采集装置;(2)、一体化电源系统前端采集装置内的IEC61850规约转换器将采集指令转换为对应的CAN或MODBUS协议数据包,再通过监控主机转发至信息采集模块,信息采集模块读取CAN或MODBUS协议数据包中的采集指令,并利用RS485、RS232通讯接口按照采集指令对智能一体化电源系统各子系统进行数据采集;(3)、将智能一体化电源系统各子系统的采集数据打包为CAN或MODBUS协议数据包通过RS485或RS232通讯接口反送至信息采集模块,并通过监控主机转发至IEC61850规约转换器;;(4)、IEC61850规约转换器将CAN或MODBUS协议数据包转化为智能变电站可识别的模型数据;(4.1)、IEC61850规约转换器读取CAN或MODBUS协议数据包,并进行数据编码、封装,再将编码、封装后的数据转换为IEC61850协议数据包;(4.2)、根据IEC61850协议规约对智能一体化电源系统进行建模,将IEC61850协议数据包转化为智能变电站可识别的模型数据;(4.2.1)、根据智能型变电站的要求及IEC61850协议规约,将智能一体化电源系统功能分为蓄电池、交流电源、直流电源、通信电源、UPS电源、逆变电源六个能模型子系统;(4.2.2)、对每一个能模型子系统构建智能电子设备IED信息模型;根据每一个能模型子系统的实际功能和系统逻辑结构关系,确定每一个IED的逻辑节点LN,再将LN分配到实际的智能一体化电源系统的IED中,然后根据LN之间的逻辑连接确定IED之间的通信方式;(4.2.3)、利用IEC61850协议规约对智能变电站配置描述语言SCL,进而对智能一体化电源系统的IED进行描述,描述内容包括逻辑节点类、数据对象DO、数据属性DA;然后对智能一体化电源系统进行IEC6185工程配置;其配置流程为各电源设备IED通过各自带的配置工具生成设备的ICD文件,将ICD文件和手动配置的SSD文件导入本地系统配置工具,生成SCD文件,再将SCD文件导入各自带的配置工具,导出设备装置的CID文件,下载到IEC61850规约转换器中运行,配置完成各电源设备IED的语言描述;(5)、在线监控平台对收到的数据进行监控显示,同时在线监控平台还发送遥控指令至IEC61850规约转换器,经过IEC61850规约转换器解码后转发给监控主机,实现一体化电源系统遥控功能。本专利技术的专利技术目的是这样实现的:本专利技术一种面向变电站备用电源系统的智能一体化监控方法,利用一体化电源系统前端采集装置完成各电源子系统的异构通信信息集合,并将电源各子系统监控集于同一监控平台,再以IEC61850通信规约为基准,规范和完善采集信息,实现一体化电源系统全面的、精确的在线实时监控,这样确保各电源子系统间的数据信息共享,并支持智能诊断、分析等高级应用功能,最终实现智能型变电站的智能化、网络化要求。附图说明图1是本专利技术一种面向变电站备用电源系统的智能一体化监控架构图;图2是一体化电源系统前端采集装置原理图;图3是IEC64850规约转换流程图;图4是将智能一体化电源系统功能分为六个功能模型子系统示意图;图5是SCL配置流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行描述,以便本领域的技术人员更好地理解本专利技术。需要特别提醒注意的是,在以下的描述中,当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本专利技术的主要内容时,这些描述在这里将被忽略。实施例为了方便描述,先对具体实施方式中出现的相关专业术语进行说明:IEC61850(InternationalElectrotechnicalCommittee):国际电工委员会制定的变电站通信网络和系统国际标准CAN(ControllerAreaNetwork):控制器局域网络MODBUS:网络通信协议IED(IntelligentElectronicDevice)本文档来自技高网
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一种面向变电站备用电源系统的智能一体化监控方法

【技术保护点】
一种面向变电站备用电源系统的智能一体化监控方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)、在线监控平台利用以太网接口发送智能一体化电源系统状态采集指令至一体化电源系统前端采集装置;(2)、一体化电源系统前端采集装置内的IEC61850规约转换器将采集指令转换为对应的CAN或MODBUS协议数据包,再通过监控主机转发至信息采集模块,信息采集模块读取读取CAN或MODBUS协议数据包中的采集指令,并利用RS485、RS232通讯接口按照采集指令对智能一体化电源系统各子系统进行数据采集;(3)、将智能一体化电源系统各子系统的采集数据打包为CAN或MODBUS协议数据包通过RS485或RS232通讯接口反送至信息采集模块,并通过监控主机转发至IEC61850规约转换器;(4)、IEC61850规约转换器将CAN或MODBUS协议数据包转化为智能变电站可识别的模型数据;(4.1)、IEC61850规约转换器读取CAN或MODBUS协议数据包,并进行数据编码、封装,再将编码、封装后的数据转换为IEC61850协议数据包;(4.2)、根据IEC61850协议规约对智能一体化电源系统进行建模,将IEC61850协议数据包转化为智能变电站可识别的模型数据;(4.2.1)、根据智能型变电站的要求及IEC61850协议规约,将智能一体化电源系统功能分为蓄电、交流电源、直流电源、通信电源、UPS电源、逆变电源六个能模型子系统;(4.2.2)、对每一个能模型子系统构建智能电子设备IED信息模型;根据每一个能模型子系统的实际功能和系统逻辑结构关系,确定每一个IED的逻辑节点LN,再将LN分配到实际的智能一体化电源系统的IED中,然后根据LN之间的逻辑连接确定IED之间的通信方式;(4.2.3)、利用IEC61850协议规约对智能变电站配置描述语言SCL,进而对智能一体化电源系统的IED进行描述,描述内容包括逻辑节点类、数据对象DO、数据属性DA;然后对智能一体化电源系统进行IEC61850工程配置;其配置流程为各电源设备IED通过各自带的配置工具生成设备的ICD文件,将ICD文件和手动配置的SSD文件导入本地系统配置工具,生成SCD文件,再将SCD文件导入各自带的配置工具,导出设备装置的CID文件,下载到IEC61850规约转换器中运行,配置完成各电源设备IED的语言描述;(5)、在线监控平台对收到的数据进行监控显示,同时在线监控平台还发送遥控指令至IEC61850规约转换器,经过IEC61850规约转换器解码后转发给监控主机,实现一体化电源系统遥控功能。...

【技术特征摘要】
1.一种面向变电站备用电源系统的智能一体化监控方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)、在线监控平台利用以太网接口发送智能一体化电源系统状态采集指令至一体化电源系统前端采集装置;(2)、一体化电源系统前端采集装置内的IEC61850规约转换器将采集指令转换为对应的CAN或MODBUS协议数据包,再通过监控主机转发至信息采集模块,信息采集模块读取读取CAN或MODBUS协议数据包中的采集指令,并利用RS485、RS232通讯接口按照采集指令对智能一体化电源系统各子系统进行数据采集;(3)、将智能一体化电源系统各子系统的采集数据打包为CAN或MODBUS协议数据包通过RS485或RS232通讯接口反送至信息采集模块,并通过监控主机转发至IEC61850规约转换器;(4)、IEC61850规约转换器将CAN或MODBUS协议数据包转化为智能变电站可识别的模型数据;(4.1)、IEC61850规约转换器读取CAN或MODBUS协议数据包,并进行数据编码、封装,再将编码、封装后的数据转换为IEC61850协议数据包;(4.2)、根据IEC61850协议规约对智能一体化电源系统进行建模,将IEC61850协议数据包转化为智能变电站可识别的模型数据;(4.2.1)、根据智能型变电站的要求及IEC61850协议规约,将智能一体化电源系统功能分为蓄电、交流电源、直流电源、通信电源、UPS电源、逆变电源六个能模型子系统;(4.2.2)、对每一个能模型子系统构建智能电子设备IED信息模型;根据每一个能模型子系统的实际功能和系统逻辑结构关系,确定每一个IED的逻辑节点LN,再将LN分配...

【专利技术属性】
技术研发人员:易建波井实黄琦吴新保韩蕾
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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