一種變電站直流監控系統的製作方法
2023-12-07 22:29:56 1
專利名稱：一種變電站直流監控系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及電力系統綜合自動化管理技術領域，尤其是涉及一種變電站直 流監控系統。
背景技術：
直流操作電源系統是變電所中不可缺少的二次設備之一，它的可靠性直接 影響變電所設備的安全可靠運行。大量微機保護裝置和綜合自動化設備的應 用，以及閥控密封鉛酸蓄電池的採用，對直流操作電源的要求也越來越高。但 現行的直流管理及運行基本上還是原有的管理方法和模式，已很難適應綜合自 動化及無人值班站對直流系統的要求。現行的運行監控均在調度中心或集控 站，直流裝置的部分信號接入綜自系統傳給調度運行人員，調度運行人員更關 心的是整個系統運行狀況，直流裝置信號與其他設備裝置信號一樣，只是一些 輔助信息，發生故障後才得以注意。即使故障報警後，調度人員也是電話通知 直流工作人員現場處理，效率非常低，且直流工作處於一種被動的模式中，即 發生故障才處理，不能主動的預防預測事故、第一時間掌握直流系統運行狀況， 給系統運行帶來了一定的隱患。因此，針對縣、市級以上單位建立一套直流遠 方監控管理系統是十分必要的。然而，建立一套直流遠方監控管理系統對眾多 變電所或者變電站的直流操作電源進行監控時，需要保證網絡數據傳送的效 率，從而保證監控的時效性，當網上數據上傳節點過多，數據量過大時，網上 數據處理和傳送節點的任務繁重，往往造成數據傳送的延遲，如果出現網上數 據處理和傳送節點出現故障，則會造成所有數據上傳節點的數據無法到達集中 監控中心。最後，目前變電站的大部分直流設備安裝了電池巡檢和絕緣檢測裝 置，這些設備和裝置本身帶有數字接口，但各個變電站的設備可能出自不同製造商，因而整合傳送這些數據成為一個亟待解決的問題；同時，使用高頻開關 電源的變電站內，站內數據的採集主要依靠原系統使用的微機直流監控器；可 見，如何在原系統使用的微機直流監控器功能太弱或不具備微機直流監控器的 情況下實現遠程集中監控直流也成為有待解決的問題。
發明內容
有鑑於此，本發明的目的在於提供一種變電站直流監控系統，在充分利用 現有設備的基礎之上，構建適合眾多變電站遠程集中直流監控體系，提高系統 的綜合監控水平、系統的開放性和擴展性以及監控的穩定性和可靠性。
為達到上述目的，本發明採用以下技術方案
本發明的變電站直流監控系統，包括遠端測控單元、光纖通道輸入單元、 光纖通道、伺服器、工作站和客戶機；光纖通道輸入單元分別與遠端測控單元 和光纖通道相連，伺服器、工作站和客戶機分別與光纖通道相連；在所述的光 纖通道輸入單元和光纖通道之間還設置有前置機，該前置機採用雙機熱備用結 構形式，該前置機包括主前置機、副前置機和雙機切換裝置，雙機切換裝置與 光纖通道輸入單元相連，主前置機和副前置機均與雙機切換裝置相連，主前置 機和副前置機之間的通訊方式採用GPS無線方式；所述主前置機和副前置機 內預設有用於數據監視、參數設置、數據模擬、數據預處理和數據轉發計算機 程序。
進一步，所述的遠端測控單元還包括有規約轉換器；該規約轉換器輸入端 連接變電站直流設備的數字接口，其輸出端連接光纖通道輸入單元；所述的規 約轉換器內預設用於不同通訊規約轉換的電腦程式。
進一步，所述規約轉換器設置兩個通訊輸出端，其中一輸出端接現有的綜 合自動化監控計算機，另一輸出端接光纖通道輸入單元。
進一步，所述遠端測控單元還包括有開關量採集模塊和開關監視模塊；開關監視模塊的輸出端連接開關量採集模塊的輸入埠 ，開關量採集模塊的輸出 埠與所述規約轉換器的輸入端相連。 本發明的有益效果是
本發明的前置機是本發明系統的重要環節，它完成數據在直流管理中心與 各個分站之間的上下傳送，同時還具備數據監視、參數設置、數據模擬、數據 預處理和數據轉發功能，能減輕網上其他處理機節點的負擔，為實現電源監控 系統網上各節點的功能分布提供基礎和保證。本發明的前置機設計為雙機系 統，形成雙機熱備用結構，當主前置機出現故障時，備用機立即自動接替主前 置機工作，使系統連續可靠運行。採用規約轉換器可以協調現有設備通訊埠 的通訊規約，減少設備更換，降低系統升級的成本，另外，規約轉換器設置兩 個通訊輸出端，其中一輸出端接現有的綜合自動化監控計算機，另一輸出端接 光纖通道輸入單元，這樣更有利於本發明系統的擴展，提高了其開放性和兼容 性。進一步採用開關量採集模塊和開關監視模塊，使遠端測控單元的適應性更 廣，在不改造現有開關的基礎上實現採集和監控開關量。
本發明的其他優點、目標和特徵在某種程度上將在隨後的說明書中進行闡 述，並且在某種程度上，基於對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯 而易見的，或者可以從本發明的實踐中得到教導。本發明的目標和其他優點可 以通過下面的說明書或者附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。 圖1為本發明中前置機的原理圖。
圖2為本發明中遠端測控單元的連接示意圖。 圖3為本發明中開關採集模塊的原理圖。
具體實施例方式
具體實施時，本發明所包括遠端測控單元(RTU)、光纖通道輸入單元、 光纖通道、伺服器、工作站和客戶機；光纖通道輸入單元分別與遠端測控單元 和光纖通道相連，伺服器、工作站和客戶機分別與光纖通道相連；其連接和相 關系統軟體預設可以借鑑現有的數據採集與監視控制系統(SCADA系統)。
如圖1所示，本發明所述前置機設置在所述的光纖通道輸入裝置MODEM
和光纖通道之間，該前置機採用雙機熱備用結構形式，該前置機包括主前置機、 副前置機和雙機切換裝置，雙機切換裝置與光纖通道輸入單元相連，主前置機 和副前置機均與雙機切換裝置相連，主前置機和副前置機之間的通訊方式採用 GPS無線方式；所述主前置機和副前置機內預設有用於數據監視、參數設置、 數據模擬、數據預處理和數據轉發電腦程式。本發明系統的前置機是本發明 系統的重要環節，它完成數據在直流管理中心與各個分站之間的上下傳送，同 時還具備數據監視、參數設置、數據模擬、數據預處理和數據轉發功能，能減 輕網上其他處理機節點的負擔，為實現電源監控系統網上各節點的功能分布提 供基礎和保證，提高本發明系統的開放性，在擴展連接更多變電站進行集中監 控時，滿足了數據傳送的時效性和穩定性。如前置機出現故障，則整個系統無 法正常工作，本發明的前置機設計為雙機系統，形成雙機熱備用結構，當主前 置機出現故障時，備用機立即自動接替主前置機工作，使系統連續可靠運行， 因此保證了前置機的可靠性，從而保證了整個系統可靠性。
如圖2所示，本發明的遠端測控單元包括有規約轉換器、開關量採集模塊、 開關監視模塊和直流監控器。所述直流監控器可以採用現有的變電站直流設備 監控裝置，母線絕緣信息和單體電池信息與直流監控器相連，直流監控器和規 約轉換器輸入端想連接，規約轉換器其中一個輸出端連接光纖通道輸入單元MODEM;所述的規約轉換器內預設用於不同通訊規約轉換的電腦程式。規 約轉換器設置兩個通訊輸出端，規約轉換器的其中一輸出端接變電站原有的綜 合自動化數據接口，原有的綜合自動化數據接口可以與原有的監控微機相連, 規約轉換器的另一輸出端接光纖通道輸入單元MODEM。所述遠端測控單元 還包括有開關量採集模塊和開關監視模塊;開關監視模塊的輸出端連接開關量 採集模塊的輸入埠 ，開關量採集模塊的輸出埠與所述規約轉換器的輸入端 相連；開關量採集模塊將變電站的開關量集中採集後送至規約轉換器。
如圖3所示，本發明中的開關量採集模塊採用採用施密斯觸發器，有效防 止誤動。本實施例的開關量採集模塊共有16個開關量輸入埠，開關量輸入 埠與微控制器(MCU)、通信口光電隔離，隔離電壓DC3000V，微控制器 (MCU)採用MS51系列單片機來處理採集的數據。本實施例的開關量採集 模塊的軟體與硬體均有看門狗，可極大的提高系統的穩定性及可靠性，通訊接 口採用RS-485。
最後說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，本領 域普通技術人員對本發明的技術方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫 離本發明技術方案的精神和範圍，均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
權利要求
1. 一種變電站直流監控系統，包括遠端測控單元、光纖通道輸入單元、光纖通道、伺服器、工作站和客戶機；光纖通道輸入單元分別與遠端測控單元和光纖通道相連，伺服器、工作站和客戶機分別與光纖通道相連，其特徵在於在所述的光纖通道輸入單元和光纖通道之間還設置有前置機，該前置機採用雙機熱備用結構形式，該前置機包括主前置機、副前置機和雙機切換裝置，雙機切換裝置與光纖通道輸入單元相連，主前置機和副前置機均與雙機切換裝置相連，主前置機和副前置機之間的通訊方式採用GPS無線方式；所述主前置機和副前置機內預設有用於數據監視、參數設置、數據模擬、數據預處理和數據轉發電腦程式。
2. 根據權利要求1所述的所述的變電站直流監控系統，其特徵在於所述 的遠端測控單元還包括有規約轉換器;該規約轉換器輸入端連接變電站直流設 備的數字接口，其輸出端連接光纖通道輸入單元；所述的規約轉換器內預設用 於不同通訊規約轉換的電腦程式。
3. 根據權利要求2所述的所述的變電站直流監控系統，其特徵在於所述 規約轉換器設置兩個通訊輸出端，其中一輸出端接現有的綜合自動化監控計算 機，另一輸出端接光纖通道輸入單元。
4. 根據權利要求3所述的所述的變電站直流監控系統，其特徵在於所述 遠端測控單元還包括有開關量採集模塊和開關監視模塊;開關監視模塊的輸出 端連接開關量採集模塊的輸入埠，開關量採集模塊的輸出埠與所述規約轉 換器的輸入端相連。
全文摘要
本發明公開了一種變電站直流監控系統，包括遠端測控單元、光纖通道輸入單元、光纖通道、伺服器、工作站和客戶機，在所述的光纖通道輸入單元和光纖通道之間還設置有前置機，該前置機包括主前置機、副前置機和雙機切換裝置，雙機切換裝置與光纖通道輸入單元相連，主前置機和副前置機均與雙機切換裝置相連，主前置機和副前置機之間的通訊方式採用GPS無線方式；所述主前置機和副前置機內預設有用於數據監視、參數設置、數據模擬、數據預處理和數據轉發電腦程式；本發明充分利用現有設備，構建適合眾多變電站遠程集中直流監控體系，提高系統的綜合監控水平、系統的開放性和擴展性以及監控的穩定性和可靠性；本發明用於電力系統。
文檔編號G08C23/06GK101414763SQ20081023119
公開日2009年4月22日 申請日期2008年12月4日 優先權日2008年12月4日
發明者張愛國, 武玉豐, 申潤田, 邵利坤, 郝建剛 申請人:河南省電力公司鶴壁供電公司