一种应用于变电站的开放式数字化综合自动化系统技术方案

本实用新型专利技术一种应用于变电站的开放式数字化综合自动化系统，主要由设备层、间隔层、通信层和站控层组成；设备层主要由多个一次设备组成；间隔层主要由多个二次设备组成，用于检测变电站电力设备运行的实时电气量、在线监测与统计运行设备状态参数以及执行与驱动操作控制；通信层用于汇总间隔层实时数据信息、保护控制一次设备、实施操作同期控制、承上启下的通信以及优先级别转发数据的采集、统计、计算及控制命令；站控层用于汇总全站的实时数据信息、不断刷新实时数据库、按时登陆历史数据库、发送有关数据信息给调度层或控制中心以及接收调度或控制中心有关控制命令并转发间隔层执行。该系统完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等功能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及智能变电站系统的
，尤其是一种应用于变电站的开放式数字化综合自动化系统。
技术介绍
随着我国变电站技术的不断发展，当前我国变电站自动化水平已经达到一定的水平，大部分新建变电站均采用综合自动化系统，这种技术的大范围使用，不仅大幅度提升我国电网建设的整体水平，同时也降低变电站建设和运营成本。近年来，随着通信技术和计算机技术不断进步，一次运行设备智能化状态检测、一体化平台系统构建等技术相继问世并逐步趋于成熟，变电站中相应信息获取、传送和处理的过程开始迈向智能化的时代，智能化变电站已经成为变电站新的发展趋势。在充分考虑实用性及与现有先进技术基础上进行融合下，将变电站建设成为智能电网的一个智能节点，使其具有设备信息化、功能集成化、结构紧凑化、状态可视化特点，实现支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级智能化功能。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：提供一种应用于变电站的开放式数字化综合自动化系统，采用先进、可靠、集成的智能设备分层组网，以全站信息数字化、通信平台标准化、信息共享网络化为基础，完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等功能，实现变电站高度智能化、运行维护高效化。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种应用于变电站的开放式数字化综合自动化系统，该自动化系统主要由设备层、间隔层、通信层和站控层组成；所述的设备层主要由多个一次设备组成；间隔层主要由多个二次设备组成，用于检测变电站电力设备运行的实时电气量、在线监测与统计运行设备状态参数以及执行与驱动操作控制；通信层用于汇总间隔层实时数据信息、保护控制一次设备、实施操作同期控制、承上启下的通信以及优先级别转发数据的采集、统计、计算及控制命令；站控层用于汇总全站的实时数据信息、不断刷新实时数据库、按时登陆历史数据库、发送有关数据信息给调度层或控制中心以及接收调度或控制中心有关控制命令并转发间隔层执行。进一步具体地说，上述技术方案中所述的设备层主要由主变变压器、多个不同电压等级的开关柜、无功补偿装置、控制保护屏、消弧线圈接地装置、磁控电抗器、组合互感器、隔离开关和断路器组成。进一步具体地说，上述技术方案中所述的间隔层主要由测量单元、控制单元、保护单元、计量单元和监测单元组成。进一步具体地说，上述技术方案中所述的通信层主要由通信管理机、网络交换设备、路由器、交换机组、集中器、集线器、通信服务器和网络线路组成。进一步具体地说，上述技术方案中所述的站控层主要由操作员站、打印机、工程师站和服务器组成。本技术的有益效果是：本技术在变电站系统中融合智能化一次设备、数字化网络化二次设备、自动化运行管理系统等数字化技术采用IEC61850标准体系基础上实现采集全站SCADA、保护信息、录波、计量、在线监测数据，满足智能变电站在信息数字化、功能集成化、状态可视化方面的要求，自动完成信息采集、计量、测量、控制、保护和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动化控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的开放式数字化综合自动化变电站。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术的结构层次图；图2是本技术中综合在线监测装置的模块图。具体实施方式见图1，一种应用于变电站的开放式数字化综合自动化系统，该自动化系统主要由设备层、间隔层、通信层和站控层组成；设备层主要由多个智能化一次设备组成；间隔层主要由多个数字化网络化二次设备组成，用于检测变电站电力设备运行的实时电气量、在线监测与统计运行设备状态参数以及执行与驱动操作控制；通信层用于汇总间隔层实时数据信息、保护控制智能化一次设备、实施操作同期控制、承上启下的通信以及优先级别转发数据的采集、统计、计算及控制命令；站控层通过高速网络IEC61850用于汇总全站的实时数据信息、不断刷新实时数据库、按时登陆历史数据库、发送有关数据信息给调度层或控制中心以及接收调度或控制中心有关控制命令并转发间隔层执行。设备层主要由主变变压器、变压器局放、GIS、多个不同电压等级的开关柜、断路器、无功补偿装置、互感器、电源、SF6、控制保护屏、消弧线圈接地装置、磁控电抗器和隔离开关等组成，具体可根据需求进行自由组合配置。间隔层为二次设备与一次设备的结合，采用一种可配置的综合在线监测装置及环境、视频、机器人等先进技术作为站内辅助系统实现实时采集各种一次设备的参数，运行设备状态参数在线监测与统计、实现站内信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等功能。间隔层主要由由测量单元、控制单元、保护单元、计量单元和监测单元组成，如五防设备、电表、综合在线监测装置、变电站保护设备和测控设备等。通信层主要由通信管理机、网络交换设备、路由器、交换机组、集中器、集线器、通信服务器和网络线路等组成。通信层将间隔层中带有智能化接口的二次设备进行IEC61850标准化网络组网，可以使得对整个站内各种设备进行数据采集、监测。间隔层组网后通过网络层的网络交换设备、路由器、交换机组、集中器、集线器、通信服务器和网络线路光纤等设备进行网络传输，将间隔层收集到各类设备采集监测的数据上传到站控层的操作员站、工程师站及上级监控系统及调度中心，及将上层的控制命令进行转发到下层的间隔层去操控各种智能化设备，通信层通信管理机，集线器等通信设备在整个系统中起到了承上启下的关键性的作用。站控层主要由操作员站、打印机、工程师站和服务器等组成。站控层将通过通信层接收到的间隔层的各种智能二次设备的采集数据存储到实时数据服务器、历史数据库、关系数据库中。站控层的报警服务器实时监控系统的采集数据，当变电站系统通过各种任何环节出现故障或异常，及通过变电站的视频辅助系统及机器人巡检系统进行图像分析处理确认为报警后，站控层报警服务器能够自动发出各种报警提示，同时将报警信息包括报警事件、站点信息、告警类别、告警描述等同时存到历史、关系数据库中，可以提供给操作人员及工程人员按时间、地点、报警类型、描述等做复杂的关键字组合及进行复杂的统计，检索查询。站控层将采集到的智能化二次设备的间隔层的各种数据以报表、曲线、棒图、柱状图、饼图、各种界面形式展示，这样操作及运维人员可通过操作员站、工程师站、远程服务器、上级监控系统等方式远程监测整个变电站内的各个设备的运行情况，并将采集到的实时数据及历史数据库的数据存入到服务器中，为智能化远程运维根系提供了科学的管理依据。其中，站控层的智能设备IED都带有IEC61850接口，变电站智能化系统通过抽象通信服务接口(ACSI)建立一个应用层上的抽象模型，描述各接口间的数据交换，给出各种对象统一的逻辑模型。本系统通过这种分层分布，由分布位于逻辑设备LD上的逻辑节点LN共同协调完成，LN之间由逻辑连接LC连接，通讯信息明确描述出LN之间的交换信息和通信要求。IED中的LN通过IED内部的服务器接口被其它LN访问。过程层数字式设备向间隔层IED传送数据，并接受控制命令操作一次设备。在变电站智能化系统中，采用这种模块化分层分布方式将不同厂家的IED，或同一厂家不同型号IED保证高可靠性的同时实现对系统的可扩展性，互操作和系统无缝集成。通过采用这种分层架构的综合智能化系统，建立变电站内全景式数字信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于变电站的开放式数字化综合自动化系统，其特征是：该自动化系统主要由设备层、间隔层、通信层和站控层组成；所述的设备层主要由多个一次设备组成；间隔层主要由多个二次设备组成，用于检测变电站电力设备运行的实时电气量、在线监测与统计运行设备状态参数以及执行与驱动操作控制；通信层用于汇总间隔层实时数据信息、保护控制一次设备、实施操作同期控制、承上启下的通信以及优先级别转发数据的采集、统计、计算及控制命令；站控层用于汇总全站的实时数据信息、不断刷新实时数据库、按时登陆历史数据库、发送有关数据信息给调度层或控制中心以及接收调度或控制中心有关控制命令并转发间隔层执行。

【技术特征摘要】
1.一种应用于变电站的开放式数字化综合自动化系统，其特征是：该自动化系统主要由设备层、间隔层、通信层和站控层组成；所述的设备层主要由多个一次设备组成；间隔层主要由多个二次设备组成，用于检测变电站电力设备运行的实时电气量、在线监测与统计运行设备状态参数以及执行与驱动操作控制；通信层用于汇总间隔层实时数据信息、保护控制一次设备、实施操作同期控制、承上启下的通信以及优先级别转发数据的采集、统计、计算及控制命令；站控层用于汇总全站的实时数据信息、不断刷新实时数据库、按时登陆历史数据库、发送有关数据信息给调度层或控制中心以及接收调度或控制中心有关控制命令并转发间隔层执行。2.如权利要求1所述的一种应用于变电站的开放式数字化综合自动化...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋亚峰，沈伟，唐建中，刘子龙，王沂江，
申请(专利权)人：上海南华兰陵电气有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31