一種電力系統監控方法、設備及系統與流程
2023-10-11 02:13:34

本發明涉及電力技術領域,尤其涉及一種電力系統監控方法、設備及系統。
背景技術:
電力系統的功能是將自然界的一次能源通過發電動力裝置轉化成電能,再經輸電、變電和配電將電能供應到各用戶。為了保證電力系統安全可靠運行,電力系統還包括繼電保護裝置、安全自動裝置、調度自動化系統和電力通信等輔助系統(一般稱為二次系統),二次系統用於對電能的生產過程進行測量、調節、控制、保護、通信和調度。
電力二次系統通過保護測控裝置獲取電力系統中各設備的運行參數,對該設備的運行狀態進行監測與控制。但是,常規的二次系統和保護測控裝置廠家一般採用各自不同的通信協議,使二次系統與保護測控裝置之間的信息交互困難。
技術實現要素:
本發明實施例提供一種電力系統監控方法、設備及系統,以解決不同保護測控裝置與電力二次系統之間通信協議不一致,導致信息交互性差的問題。
本發明實施例提供的具體技術方案如下:
第一方面,本發明實施例提供了一種電力系統監控方法,應用於通訊管理設備,所述通訊管理設備與至少兩個保護測控裝置連接,所述通訊管理設備包括至少兩個基於不同通信協議的通信接口,包括:
通過所述至少兩個基於不同通信協議的通信接口,獲取至少兩個所述保護測控裝置測量得到的電力系統中設備的運行參數,其中,所述保護測控裝置和與所述保護測控裝置連接的通信接口採用相同的通信協議;
將所述運行參數發送給監控設備,由所述監控設備對所述設備的運行狀態進行監控。
第二方面,本發明實施例提供了一種通訊管理設備,所述通訊管理設備與至少兩個保護測控裝置連接,所述通訊管理設備包括至少兩個基於不同通信協議的通信接口,包括:
第一處理單元,用於通過所述至少兩個基於不同通信協議的通信接口,獲取至少兩個所述保護測控裝置測量得到的電力系統中設備的運行參數,其中,所述保護測控裝置和與所述保護測控裝置連接的通信接口採用相同的通信協議;
第二處理單元,用於將所述第一處理單元獲取的運行參數發送給監控設備,由所述監控設備對所述設備的運行狀態進行監控。
第三方面,本發明實施例提供了一種電力監控系統,包括:
至少兩個保護測控裝置,用於測量電力系統中設備的運行參數,將所述運行參數通過與所述保護測控裝置採用相同通信協議的通信接口發送給通訊管理設備;
通訊管理設備,用於通過至少兩個基於不同通信協議的通信接口,獲取至少兩個保護測控裝置測量得到的電力系統中設備的運行參數,將所述運行參數發送給監控設備,其中,所述通訊管理設備與至少兩個保護測控裝置連接,所述通訊管理設備包括至少兩個基於不同通信協議的通信接口,所述保護測控裝置和與所述保護測控裝置連接的通信接口採用的通信協議相同;
監控設備,用於接收所述通訊管理設備發送的所述運行參數,對所述設備的運行狀態進行監控。
基於上述技術方案,本發明實施例中,通訊管理設備通過至少兩個基於不同通信協議的通信接口,獲取至少兩保護測控裝置測量得到的電力系統中設備的運行參數,將該運行參數發送給監控設備,由監控設備對該設備的的運行狀態進行監控,其中,保護測控裝置和與該保護測控裝置連接的通信接口採用相同的通信協議,使得通訊管理設備能夠與採用不同通信協議的保護測控裝置進行通信,獲取該保護測控裝置測量得到的設備的運行參數,由監控設備根據通訊管理設備發送的運行參數監控電力系統中設備的運行狀態。
附圖說明
圖1為本發明第一實施例中監控設備對電力系統中設備進行監控的方法流程示意圖;
圖2為本發明第二實施例中監控設備對電力系統中設備進行監控的方法流程示意圖;
圖3為本發明第一具體實施例中電力監控系統的系統架構示意圖;
圖4為本發明第二具體實施例中操作員站對電力系統中設備進行監控的方法流程示意圖;
圖5為本發明第三具體實施例中操作員站對電力系統中設備進行監控的方法流程示意圖;
圖6為本發明第三實施例中通訊管理設備的結構示意圖;
圖7為本發明第四實施例中電力監控系統的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬於本發明保護的範圍。
為了解決不同保護測控裝置與電力二次系統之間通信協議不一致,導致信息交互性差的問題,本發明實施例提供一種電力系統監控方法、設備及系統。
第一實施例,監控設備對電力系統中的設備進行監控的詳細方法流程如附圖1所示,具體如下:
步驟101:通訊管理設備通過至少兩個基於不同通信協議的通信接口,獲取至少兩個保護測控裝置測量得到的電力系統中設備的運行參數。其中,該通訊管理設備與至少兩個保護測控裝置連接,該通訊管理設備包括至少兩個基於不同通信協議的通信接口,該保護測控裝置和與該保護測控裝置連接的通信接口採用相同的通信協議。
實施中,通訊管理設備包括光纖交換機和通訊管理機。
實施中,通訊管理設備與各保護測控裝置之間的通信接口包括RS485接口、RS232接口和工業乙太網接口等。需要說明的是,此處僅為舉例,應用中並不限制通訊管理設備與保護測控裝置之間的通信接口具體為何種通信接口。
實施中,通訊管理設備還具有用於與其他電力二次系統進行通信的標準接口,如工業OPC(Object Linking and Embedding(OLE)for Process Control,OPC)2.0接口,其中,其他電力二次系統具有該標準通信接口,使得電力監控系統與其他電力二次系統能進行數據交換,有效利用其他電力二次系統,不需要通過對已存在的電力二次系統進行重複建設獲取該系統的信息,降低了現場建設成本和整個電力二次系統的複雜性。
實施中,通訊管理設備與保護測控裝置之間的通信接口、通訊管理設備與其他電力二次系統之間的通信接口採用的通信協議包括:國際電工委員會(International Electrotechnical Commission,IEC)61850通信標準、分布式網絡協議(Distributed Network Protocol,DNP)3.0、MODBUS通信協議、乙太網傳輸控制協議/網際網路互聯協議(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,TCP/IP)。需要說明的是,此處僅為舉例,應用中並不限制通訊管理設備與保護測控裝置之間的通信接口、通訊管理設備與其他電力二次系統之間的通信接口具體採用的為何種通信協議。
實施中,電力系統中設備的運行參數包括模擬量和狀態量。模擬量包括電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、電能量、壓力、溫度和流量等,其中,電能量包括進線迴路的有功電能量和無功電能量,以及出線迴路的有功電能量和無功電能量。狀態量包括斷路器的閉合/斷開信號,手車的工作/斷開信號,接地開關的閉合/斷開信號,重合閘閉鎖信號、保護閉鎖裝置自動投入使用的信號、聯鎖設備跳閘/合閘信號,各開關設備跳閘時迴路的斷線信號,以及全站事故總信號、預告信號、通信通道故障信號、裝置通信故障。
實施中,保護測控裝置根據監控設備的命令對電力系統中設備的運行參數進行實時採集和定時採集。所有的模擬量均採用交流直接採樣,以保證測量精度和同步性。
實施中,在通訊管理設備獲取保護測控裝置測量得到的電力系統中設備的運行參數之前,監控設備對該監控設備自身和與該監控設備連接的其他設備進行檢查,判斷該監控設備自身和與該監控設備連接的其他設備是否正常工作,生成並保存檢查結果。若監控設備確定自身或與該監控設備連接的某個設備存在異常,則提示用戶根據該檢查結果對相關的設備進行檢修。
步驟102:通訊管理設備將運行參數發送給監控設備,由監控設備對電力系統中設備的運行狀態進行監控。
實施中,通訊管理設備獲取保護測控裝置測量得到的電力系統中設備的運行參數之後,將該運行參數發送給監控設備之前,根據與該保護測控裝置連接的通信接口的通信協議對該運行參數進行解析,將解析後的運行參數按照監控設備的通信協議進行封裝。
實施中,監控設備實時顯示電力系統中設備的運行參數,對該運行參數進行處理,顯示並保存所述處理結果。其中,監控設備對該運行參數進行處理具體包括:
一、分別根據每個設備的運行參數生成與該運行參數對應的表格和/或變化趨勢圖,其中,表格包括配電系統電能量統計表、故障信號一覽表等,運行參數變化趨勢圖包括電流曲線、電壓曲線、功率曲線、負荷曲線、電壓柱狀圖等。
二、分別統計每個設備的運行參數,生成與該設備的運行參數對應的報表,其中,該報表包括日報表、月報表、季度報表和年度報表。
具體地,監控設備對從保護測控裝置獲取的數據進行統計,生成配電系統和各變電所電氣運行日報表、24小時負荷報表、24小時負荷曲線、電能量日報表、電能量月報表等,並保存該報表。其中,日報表的數據保留三個月,月報表和季度報表的數據保留一年,年度報表的數據保留三年。監控設備能夠計算本地保存的數據中的任意一個數據在任意一天內或任意一個月內的平均值、最大值、最小值以及該最大值和最小值出現的具體時間,其中,該數據為電力監控系統對從各個保護測控裝置獲取的數據。
三、根據運行參數判斷是否發生報警事件,若確定發生所述報警事件,則彈出報警窗口,發出警報提示音,並保存所述報警事件的內容和發生的時間。
具體地,報警事件包括越限報警事件、開關變位報警事件和保護動作報警事件等。監控設備確定發生報警事件後,自動發出警告提示音,彈出警報窗口和與該報警事件相關設備的畫面,例如在變電所或配電系統的主接線圖中閃爍或變色提示該設備的畫面,並記錄該報警事件的發生時間和內容。越限報警事件是指電力系統中設備的模擬量的測量值超過預設的閾值時監控設備發出報警的事件;開關變位報警事件是指電力系統中開關設備發生變位時監控設備發出報警的事件,其中,開關變位指開關設備的狀態發生變化,即開關設備從閉合狀態變為斷開狀態或從斷開狀態變為閉合狀態;保護動作報警事件是指保護測控裝置或電力系統中其他設備發生保護動作時監控設備發出報警的事件。具體地,監控設備判斷保護測控裝置測量得到的電力系統中設備的模擬量參數的值是否超過預設的閾值,若確定該模擬量參數的值超過預設的閾值,則確定發生越限報警事件。監控設備根據全站總事故信號和設備的運行參數判斷是否有開關設備發生變位或是否有保護測控裝置或設備發生保護動作。
實施中,對於同一個設備的模擬量參數可設置至少一個閾值,以區分不同的報警等級,如第一閾值、第二閾值等。監控設備根據不同的報警等級,發出不同類型的報警提示音或不同分貝的報警提示音。
實施中,監控設備能夠對保護測控裝置的閾值進行遠程設置與讀取操作,以及對保護測控裝置的保護壓板進行遠程管理。具體地,監控設備根據輸入的數值設置或更改各個保護測控裝置的閾值,並保存該閾值,記錄該閾值設定或更改事件,其中,記錄的內容包括該事件發生的時間、內容。監控設備還能夠根據用戶操作從第一閾值組切換到第二閾值組,其中,第一閾值組和第二閾值組由至少兩個保護測控裝置的閾值組成,第一閾值組和第二閾值組由監控設備根據用戶輸入的數值預先設置。
實施中,監控設備確定發生報警事件後,按動作發生的先後順序記錄並顯示繼電保護裝置等保護測控裝置的保護動作,以及開關設備跳閘、合閘動作。
實施中,監控設備檢測到用戶對報警事件的確認操作後,與該報警事件相關的設備才能由用戶進行手動復位操作或根據監控設備的控制命令的指示進行操作。
實施中,通訊管理設備接收監控設備發送的控制命令,根據該控制命令確定用於發送該控制命令的通信接口,並將該控制命令通過該通信接口發送給與該通信接口連接的保護測控裝置,由該保護測控裝置根據所述控制命令的指示對該保護測控裝置或該保護測控裝置對應的設備進行操作,其中,該控制命令包括操作指令和該保護測控裝置的標識。具體地,控制命令由監控設備確定觸發事件(如越限報警事件)發生,根據預設的觸發事件與控制命令的對應關係獲取,或由監控設備根據用戶操作生成。
具體地,通訊管理設備獲取控制命令中的保護測控裝置的標識,根據預先配置的保護測控裝置的標識與通信接口的標識之間的對應關係,確定用於發送該控制命令的通信接口,其中,通信接口的標識可以是通信接口的地址。
實施中,對監控設備進行操作的用戶包括操作員和監護員。監控設備預先分別對不同類型的用戶的用戶名、操作權限以及每個操作對應的口令密碼等進行設置。不同用戶的操作權限不同,監控設備在檢測到用戶的操作後,根據預先設定的每個用戶的操作權限判斷用戶是否具有進行該操作的權限,若確定該用戶沒有操作權限,則拒絕生成與該操作對應的控制命令,並提示用戶無權進行該操作。只有當監控設備確定用戶具有進行該操作的權限,且對操作員輸入的與該操作所對應的口令密碼和監護員輸入的與該操作所對應的口令密碼驗證均通過後,將該操作對應的控制命令下發給通訊管理設備,由通訊管理設備將該控制命令發送給相應的保護測控裝置。
實施中,監控設備下發控制命令分為選擇和執行兩步。具體地,監控設備根據用戶的選擇確定執行該控制命令的保護測控裝置,檢測到用戶確認操作命令後,將該控制命令發送給通訊管理設備,由通訊管理設備將該控制命令發送給該保護測控裝置。
實施中,保護測控裝置根據控制命令的指示完成相關操作後,通過與該保護測控裝置連接的通信接口向監控設備返回操作結果,監控設備記錄該操作的內容、時間、結果和操作用戶的姓名,以備查。
實施中,通訊管理設備發送控制命令的優先級高於通訊管理設備獲取設備運行參數的優先級和獲取設備運行狀態的反饋的優先級。
實施中,監控設備能夠根據用戶輸入的關鍵詞對保存的歷史事件和歷史數據進行查詢、顯示。其中,關鍵詞包括時間、設備編號、數據類型等,歷史事件包括報警事件、操作事件等,歷史數據包括設備的運行參數以及運行參數對應的表格和變數趨勢圖、報表等。
基於上述技術方案,本發明第一實施例中,通訊管理設備通過至少兩個基於不同通信協議的通信接口,獲取至少兩保護測控裝置測量得到的電力系統中設備的運行參數,將該運行參數發送給監控設備,由監控設備對該設備的的運行狀態進行監控,其中,保護測控裝置和與該保護測控裝置連接的通信接口採用相同的通信協議,使得通訊管理設備能夠與採用不同通信協議的保護測控裝置進行通信,獲取該保護測控裝置測量得到的設備的運行參數,由監控設備根據通訊管理設備發送的該運行參數監控設備的運行狀態。
並且,監控設備對獲取的設備的運行參數進行處理,顯示並保存處理結果,使得用戶能夠清晰、直觀地了解電力系統的運行狀態。監控設備生成控制命令或根據觸發事件與控制命令的對應關係獲取控制命令,並將所述控制命令發送給通訊管理設備,由通訊管理設備根據該控制命令中的保護測控裝置的標識,確定發送該控制命令的通信接口,將該控制命令發送給與該通信接口連接的保護測控裝置,由所述保護測控裝置根據所述控制命令的指示對所述保護測控裝置或所述設備進行操作,使得監控設備能夠對電力系統中的設備進行控制。通訊管理設備發送控制命令的優先級高於獲取保護測控裝置測量得到的的設備的運行參數的優先級,使得保護測控裝置優先執行通訊管理設備發送的控制命令,保證電力系統安全運行。
第二實施例,監控設備對電力系統中的各個設備進行監控的詳細方法流程如附圖2所示,具體如下:
步驟201:通訊管理設備通過與保護測控裝置連接的通信接口,獲取該保護測控裝置測量得到的電力系統中設備的運行參數,其中,該通信接口為通訊管理設備中多個通信接口中任意一個,該多個通信接口均採用統一的通信協議。
實施中,通訊管理設備與各保護測控裝置之間的通信接口為RS485接口、RS232接口或工業乙太網接口等通信接口中的一種。需要說明的是,此處僅為舉例,應用中並不限制通訊管理設備與保護測控裝置之間的通信接口具體為何種通信接口。
實施中,通訊管理設備還具有用於與其他電力二次系統進行通信的標準接口,如工業OPC 2.0接口,其中,該其他電力二次系統具有該標準通信接口,使得電力監控系統與其他電力二次系統能進行數據交換,有效利用其他電力二次系統,不需要通過對已存在的電力二次系統進行重複建設獲取該系統的信息,降低了現場建設成本和整個電力二次系統的複雜性。
實施中,通訊管理設備與保護測控裝置之間的通信接口、通訊管理設備與其他電力二次系統之間的通信接口採用的通信協議為國際電工委員會IEC61850通信標準、DNP 3.0、MODBUS通信協議、乙太網TCP/IP協議等通信協議中的一種。需要說明的是,此處僅為舉例,應用中並不限制通訊管理設備與保護測控裝置之間的通信接口、通訊管理設備與其他電力二次系統之間的通信接口具體採用的為何種通信協議。
實施中,保護測控裝置採集的電力系統中設備的運行參數參見第一實施例的描述,重複之處不再贅述。
實施中,保護測控裝置根據監控設備的命令對電力系統中設備的運行參數進行實時採集和定時採集。所有的模擬量均採用交流直接採樣,以保證測量精度和同步性。
實施中,在通訊管理設備獲取保護測控裝置測量得到的電力系統中設備的運行參數之前,監控設備對該監控設備自身和與該監控設備連接的其他設備進行檢查,判斷該監控設備自身和與該監控設備連接的其他設備是否正常工作,生成並保存檢查結果。若監控設備確定該監控設備自身或與該監控設備連接的其他設備存在異常,則提示用戶根據檢查結果對相應的設備進行檢修。
步驟202:通訊管理設備將該運行參數發送給監控設備,由該監控該設備對電力系統中設備的運行狀態進行監控。
實施中,監控設備實時顯示電力系統中設備的運行參數,對該運行參數進行處理,顯示並保存所述處理結果。其中,監控設備對該運行參數進行顯示和處理的具體方法參見第一實施例的描述,重複之處不再贅述。
實施中,對於同一個設備的模擬量參數可設置至少一個閾值,以區分不同的報警等級,如第一閾值、第二閾值等。監控設備根據不同的報警等級,發出不同類型的報警提示音或不同分貝的報警提示音。
實施中,監控設備能夠對各個保護測控裝置的閾值分別進行遠程設置與讀取操作,以及對保護測控裝置的保護壓板進行遠程管理。具體地,監控設備根據輸入的數值設置或更改各個保護測控裝置的閾值,並保存該閾值,記錄該閾值設定或更改事件,其中,記錄的內容包括該事件發生的時間、內容。監控設備還能夠根據檢測到的用戶操作從第一閾值組切換到第二閾值組,其中,第一閾值組和第二閾值組由至少兩個保護測控裝置的閾值組成,第一閾值組和第二閾值組由監控設備根據用戶輸入的數值預先設置。
實施中,監控設備確定發生報警事件後,按動作發生的先後順序記錄並顯示繼電保護裝置等保護測控裝置的保護動作,以及開關設備跳閘、合閘動作。
實施中,監控設備檢測到用戶對報警事件的確認命令後,與該報警事件相關的設備才能由用戶進行手動復位操作或根據監控設備的控制命令的指示進行操作。
實施中,通訊管理設備接收監控設備發送的控制命令,根據該控制命令確定用於發送該控制命令的通信接口,並將該控制命令通過該通信接口發送給與該通信接口連接的保護測控裝置,由該保護測控裝置根據所述控制命令的指示對該保護測控裝置或該保護測控裝置對應的設備進行操作,其中,該控制命令包括操作指令和所述通信接口的標識。具體地,控制命令由監控設備確定觸發事件(如越限報警事件)發生,根據預設的觸發事件與控制命令的對應關係獲取,或由監控設備根據用戶操作生成。
具體地,通訊管理設備獲取控制命令中的保護測控裝置的標識,根據預先配置的保護測控裝置的標識與通信接口的標識之間的對應關係,確定用於發送該控制命令的通信接口,其中,通信接口的標識可以是通信接口的地址。
實施中,對監控設備進行操作的用戶包括操作員和監護員。監控設備預先分別對不同類型的用戶的用戶名、操作權限以及操作對應的口令密碼等進行設置。不同用戶的操作權限不同,監控設備在檢測到用戶操作後,根據預先設定的每個用戶的操作權限判斷用戶是否具有進行該操作的權限,若確定該用戶沒有操作權限,則拒絕生成與該操作對應的控制命令,並提示用戶無權進行該操作。只有當監控設備確定用戶具有進行該操作的權限,且對操作員輸入的與操作所對應的口令密碼和監護員輸入的與該操作所對應的口令密碼驗證均通過後,將該操作對應的控制命令下發給通訊管理設備,由通訊管理設備將該控制命令發送給相應的保護測控裝置。
實施中,監控設備下發控制命令分為選擇和執行兩步。具體地,監控設備根據用戶的選擇確定執行該控制命令的保護測控裝置,檢測到用戶確認操作命令後,將該控制命令下發給通訊管理設備,由通訊管理設備將該控制命令發送給該保護測控裝置。
實施中,保護測控裝置根據控制命令的指示完成相關操作後,通過與該保護測控裝置連接的通信接口向監控設備返回操作結果,監控設備記錄該操作的內容、時間、結果和操作用戶的姓名,以備查。
實施中,監控設備發送控制命令的優先級高於監控設備獲取設備運行參數的優先級和監控設備獲取設備運行狀態的反饋的優先級。
實施中,監控設備能夠根據用戶輸入的關鍵詞對保存的歷史事件和歷史數據進行查詢、顯示和列印。其中,關鍵詞包括時間、設備編號、數據類型等,歷史事件包括報警事件、操作事件等,歷史數據包括設備的運行參數以及運行參數對應的表格和變數趨勢圖、報表等。
基於上述技術方案,本發明第二實施例中,通訊管理設備通過與保護測控裝置連接的通信接口,獲取該保護測控裝置測量得到的電力系統中設備的運行參數,由監控設備根據通訊管理設備發送的的運行參數監控該設備的運行狀態,其中,該通信接口為通訊管理設備中採用統一的通信協議的多個通信接口中的任意一個,使得通訊管理設備能夠與採用與該通信接口相同通信協議的保護測控裝置進行通信,獲取該保護測控裝置測量得到的設備的運行參數,監控設備根據通訊管理設備發送的運行參數監控該設備的運行狀態。並且,監控設備對獲取的設備的運行參數進行處理,顯示並保存處理結果,使得用戶能夠清晰、直觀地了解電力系統的運行狀態。監控設備獲取控制命令,並將所述控制命令通過通訊管理設備發送給保護測控裝置,由所述保護測控裝置根據所述控制命令的指示對所述保護測控裝置或所述設備進行操作,使得監控設備能夠對電力系統中的設備進行控制。通訊管理設發送控制命令的優先級高於通訊管理設備獲取保護測控裝置測量得到的的設備的運行參數的優先級,使得保護測控裝置優先執行通訊管理設備發送的控制命令,保證電力系統安全運行。
以下三個具體實施例中操作員站相當於實施例中的監控設備。
第一具體實施例,電力監控系統由伺服器、操作員站、全球定位系統(Global Positioning System,GPS)對時設備、印表機、可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)、光纖交換機、光纖配線架、通訊管理機和保護測控裝置等組成,該系統架構如附圖3所示。其中,操作員站為操作人員進行操作時使用的人機接口設備。
保護測控裝置包括繼電保護裝置、智能儀表(包括電壓表、電流表、電能表等)、微機監控保護裝置等,用於獲取電力系統中設備的運行參數,並將該設備的運行參數通過通訊管理機或光纖交換機發送給操作員站,其中,運行參數包括電壓、電流、溫度、功率等。並且,保護測控裝置還用於接收操作員站通過通訊管理機或光纖交換機發送的控制命令,並根據該控制命令的指示對該保護測控裝置或與該保護測控裝置對應的設備進行操作,例如控制變壓器分接頭上升、下降或急停等。
通訊管理機用於實現操作員站與保護測控裝置之間的通信,其中,通訊管理機具有多個通信接口。
操作員站用於通過通訊管理機或光纖交換機接收各保護測控裝置發送的設備的運行參數,將該運行參數和數據處理命令發送給伺服器,由伺服器根據該數據處理命令對該運行參數進行處理。操作員站還用於將控制命令通過光纖交換機或通訊管理機發送給保護測控裝置,其中,該控制命令由操作員站確定觸發事件發生,根據觸發事件與控制命令的對應關係獲取或根據用戶的操作生成。
伺服器用於根據操作員站的數據處理命令對各個設備的運行參數進行分析處理,並保存該參數和處理結果,如關鍵能耗負載分布和能耗負荷特性分析等。其中,伺服器中配置有實時資料庫和歷史資料庫,實時資料庫為分級資料庫,歷史資料庫為商用資料庫,包括Oracle資料庫、Sybase資料庫、SQLServer資料庫、MySQL資料庫等中的一個或多個資料庫。
GPS對時設備用於將從GPS衛星上獲取的標準時間發送到伺服器、操作員站、印表機等需要時間信息的設備,使得整個電力監控系統的時間同步。
PLC控制器用於接收操作員站發送的控制命令,並根據該控制命令的指示對與該PLC控制器連接的設備進行操作。
印表機用於根據操作員站的列印命令,列印該列印命令所指示的內容,如報表、電壓曲線、電流曲線、負荷曲線等。
光纖配線架是光纜和光纖通信設備或光纖通信設備之間的配線連接設備,以實現光纖線路的連接、分配和調度。
光纖交換機用於實現保護測控裝置與操作員站之間的通信,其中,該保護測控裝置通過光纖傳輸數據。
電氣控制系統採用分層分布式結構,由間隔層、通訊層和站控層構成。其中,間隔層包括印表機、PLC控制器、通訊管理機和光纖交換機以及與通訊管理機和光纖交換機連接的各個保護測控裝置,用於採集電力系統中設備的運行參數,並將該參數發送給站控層,以及接收站控層發送的控制命令,根據該控制命令的指示進行操作。通信層包括光纖交換機、光纖配線架和通訊管理機,用於實現站控層和間隔層之間的通信。站控層包括伺服器、操作員站和GPS對時設備,用於對間隔層的設備發送的數據進行處理,以及向間隔層的設備發送命令。
基於第一具體實施例描述的系統架構,電力監控系統支持網絡冗餘、設備冗餘、伺服器冗餘、客戶端冗餘等多種多重冗餘方式,支持「N+1」冗餘結構,具有多種運行模式,如單機模式、單伺服器+客戶端模式、冗餘伺服器+多客戶端模式。並且,電力監控系統還能夠對電力系統的運行狀態進行模擬和仿真,用於用戶培訓,管理操作票,其中,操作票為電力系統中操作人員進行電氣操作的書面依據,由操作人員在進行操作之前填寫。電力監控系統支持Web發布功能,其他設備能夠通過網際網路(Internet)或內聯網(Intranet)訪問該電力監控系統。
電力監控系統支持Windows Server 2008、Windows Server 2012、Windows7或Windows 8等作業系統,人機互動界面採用放開圖形庫(Open Graphics Library,OpenGL)的三維立體圖形,人機互動界面友好。並且,電力監控系統內置高級腳本語言,提供軟體工具以及數據結構字典,支持用戶對電力監控系統的二次開發,擴充電力監控系統的功能。電力監控系統總共有4個串口,預留兩個串口(RS485或RS232)用於電力監控系統擴展時接入其他設備。電力監控系統進行擴展時,原有的監控界面不變,只需增加相應的硬體設備、新的監控界面和監控計算機站點即可。
電力監控系統提供了一種分布式的專業電力數據採集與監視控制系統(Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA)組態軟體平臺,安全穩定性好。電力監控系統採用面向對象的設計思想,系統功能模塊化,使得電力監控系統的功能可靈活組態。電力監控系統具有良好的開放性,易於和其他系統通訊,在電力監控系統傳輸大量數據的情況下也能實現高速的實時通信,實現設備安全管理、設備在線安全檢測、優化一次設備管理、安排檢修計劃
第二具體實施例,基於第一具體實施例所描述的系統架構,操作員站對電力系統中的設備進行監控的詳細方法流程圖如附圖4所示,具體如下:
步驟401:每個保護測控裝置分別通過通訊管理機和光纖交換機的多個通信接口中與該保護測控裝置採用相同通信協議的通信接口,將測量得到的電力系統中設備的運行參數分別發送給通訊管理機和光纖交換機,其中,該多個通信接口分別採用不同的通信協議。
實施中,通訊管理機與保護測控裝置之間的通信接口和光纖交換機與保護測控裝置之間的通信接口包括但不限於RS485、RS232和工業乙太網接口等。
實施中,通訊管理機或光纖交換機還具有用於與其他電力二次系統進行通信的標準接口,如分布式控制系統(Distributed Control System,DCS)。具體地,通訊管理機或光纖交換機通過工業OPC2.0接口與其他電力二次系統進行數據交換,其中,該其他電力二次系統具有工業OPC2.0接口。
實施中,光纖交換機與保護測控裝置之間的通信接口、通訊管理機與保護測控裝置之間的通信接口、光纖交換機或通訊管理機中用於與其他電力二次系統通信的通信接口採用的通信協議包括但不限於:IEC 61850通信標準、DNP3.0、MODBUS通信協議、乙太網TCP/IP協議。
具體地,電力系統中設備的運行參數包括模擬量和狀態量。模擬量包括電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、電能量、壓力、溫度和流量等,其中,電能量包括進線迴路的有功電能量和無功電能量,以及出線迴路的有功電能量和無功電能量。狀態量包括斷路器的閉合/斷開信號,手車的工作/斷開信號,接地開關的閉合/斷開信號,重合閘閉鎖信號、保護閉鎖裝置自動投入使用的信號、聯鎖設備跳閘/合閘信號,各開關櫃跳閘時迴路的斷線信號,以及全站事故總信號、預告信號、通信通道故障信號、裝置通信故障。
實施中,保護測控裝置根據操作員站的命令對電力系統中設備的運行參數進行實時採集和定時採集。所有的模擬量均採用交流直接採樣,以保證測量精度和同步性。
實施中,在通訊管理機和光纖交換機獲取保護測控裝置獲得的運行參數之前,還要對操作員站自身以及與操作員站連接的其他設備進行,判斷操作員站或與操作員站連接的其他設備是否正常工作,生成並保存檢查結果。若操作員站確定自身或與操作員站連接的其他設備存在異常,則提示用戶根據檢查結果對存在異常的設備進行檢修。
步驟402:通訊管理機和光纖交換機將該運行參數發送給操作員站,由操作員站根據該運行參數對電力系統中設備的運行狀態進行監控。
實施中,操作員站實時顯示各個設備的運行參數,對該運行參數進行處理,顯示並保存所述處理結果。
具體地,操作員站顯示整個配電系統網絡圖,並在配電系統和各變電所的主接線圖、保護測控裝置配置圖中實時顯示保護測控裝置採集的電力系統中設備的運行參數。其中,配電系統和各變電所的主接線圖中實時顯示各設備的運行參數包括電壓(包括線電壓、相電壓)、電流、功率(包括有功功率、無功功率、視在功率)、電能量(包括有功電能量、無功電能量)、頻率、開關設備的當前狀態等運行參數。並且,配電系統網絡圖和各變電所的主接線圖中,用不同的顏色標識各設備的帶電、不帶電、接地等狀態,每個線路根據電壓等級的不同用不同顏色區分,使得用戶能夠直觀、清晰地了解電力系統中各設備以及電力系統整體的運行狀態。
具體地,設備的模擬量的顯示內容包括:模擬量的物理意義、對應的設備名稱和編號,以及模擬量的值。設備的狀態量的顯示內容包括:狀態量的含義,對應的設備名稱和編號,以及該狀態量所表示的該設備的當前運行狀態。
實施中,操作員站對該運行參數進行處理具體包括:
一、分別根據每個設備的運行參數生成與該運行參數對應的表格和/或變化趨勢圖,其中,表格包括配電系統電能量統計表、故障信號一覽表等,運行參數變化趨勢圖包括電流曲線、電壓曲線、功率曲線、負荷曲線、電壓柱狀圖等。
二、分別統計每個設備的運行參數,生成與該設備的運行參數對應的報表,其中,該報表包括日報表、月報表、季度報表和年度報表。
實施中,操作員站將保護測控裝置發送的數據進行統計,生成配電系統和各變電所電氣運行日報表、24小時負荷報表、24小時負荷曲線、電能量日報表、電能量月報表等,並將該報表保存到伺服器的歷史資料庫中。其中,日報表的數據保留三個月,月報表和季度報表的數據保留一年,年度報表的數據保留三年。操作員站能夠計算歷史資料庫中的任意一個數據在任意一天內或任意一個月內的平均值、最大值、最小值以及該最大值和最小值出現的具體時間。操作員站可以根據用戶輸入的設備編號、數據類型、時間段等關鍵詞查詢並顯示報表、負荷曲線等歷史數據。
實施中,操作員站還能夠顯示各設備的設備臺帳、設備參數表,以及運行值班人員名單等。
實施中,操作員站根據用戶操作顯示三個月內任意一天的日報表、一年內任意一個月的月報表或任意一個季度的季度報表、三個月內的所有日報表、一年內的所有月報表或季度報表、24小時負荷報表或24小時負荷曲線,其中,操作員站能夠顯示24小時負荷報表和24小時負荷曲線中任意時間段內的負荷報表和負荷曲線,該時間段由操作員站根據用戶的操作確定。
三、根據保護測控裝置發送的設備的運行參數,判斷是否發生報警事件,若確定發生報警事件,則彈出報警窗口和與該報警事件相關設備的畫面,例如配電系統或變電所的主接線圖中閃爍或變色提示該設備的畫面,發出報警提示音,並記錄該報警事件的發生時間和內容。
其中,報警事件包括越限報警事件、開關變位報警事件和保護動作報警事件等。越限報警事件是指電力系統中設備的模擬量的測量值超過預設的閾值時操作員站發出報警的事件;開關變位報警事件是指電力系統中開關設備發生變位時操作員站發出報警的事件,其中,開關變位指開關設備的狀態發生變化,即開關設備從閉合狀態變為斷開狀態或從斷開狀態變為閉合狀態;保護動作報警事件是指保護測控裝置或電力系統中其他設備發生保護動作時操作員站發出報警的事件。具體地,操作員站判斷保護測控裝置測量得到的電力系統中設備的模擬量參數的值是否超過預設的閾值,若確定該模擬量參數的值超過預設的閾值,則確定發生越限報警事件。操作員站根據全站總事故信號和設備的運行參數判斷是否有開關設備發生變位或保護測控裝置或設備發生保護動作。
實施中,操作員站確定保護測控裝置獲得的設備的模擬量參數的值超過預設的閾值後,自動彈出報警窗口與該設備相關畫面,如在配電系統或變電所的主接線圖中閃爍或變色提示發生越限的設備的畫面,在報警窗口中顯示該設備的當前模擬量的數值,發出報警提示音,並記錄該報警事件,其中,記錄的內容包括該報警事件發生的時間、內容、報警時設備模擬量參數的值等。
實施中,對於同一個設備的模擬量參數可設置至少一個閾值,以區分不同的報警等級,如第一閾值、第二閾值等。操作員站根據不同的報警等級,發出不同的類型報警提示音或不同分貝的報警提示音。
實施中,操作員站能夠對保護測控裝置的閾值分別進行遠程設置與讀取操作,以及對保護測控裝置的保護壓板進行遠程管理。具體地,操作員站根據輸入的數值設置或更改各個保護測控裝置的閾值,並保存該閾值,記錄該閾值設定或更改事件,其中,記錄的內容包括該事件發生的時間、內容。操作員站還可以根據檢測到的命令從第一閾值組切換到第二閾值組。其中,第一閾值組和第二閾值組由至少兩個保護測控裝置的閾值組成,第一閾值組和第二閾值組由操作員站根據用戶輸入的數值預先設置。
實施中,操作員站根據全站總事故信號和設備的運行參數判斷開關設備是否發生變位,若確定開關設備發生變位,則自動彈出報警窗口和與該開關設備相關的畫面,如在配電系統或變電所的主接線圖中閃爍或變色提示發生變位的開關設備的畫面,並在報警窗口中用文字顯示警告語句和該開關設備的名稱和該開關設備的編號、該開關設備的當前狀態,以及該開關變位事件的性質,其中,開關變位事件的性質包括正常操作和事故跳閘。操作員站若確定沒有下發控制該開關設備進行該變位操作的命令,而該開關設備的狀態發生變化,則確定該開關變位事件的性質為事故跳閘,發出報警提示音,並記錄該開關故障變位報警事件,其中,記錄的內容包括該報警事件發生的時間、內容。否則,操作員站確定該開關變位事件的性質為正常操作。
實施中,操作員站確定發生報警事件後,按動作發生的先後順序記錄並顯示繼電保護裝置等保護測控裝置的保護動作,以及開關設備跳閘、合閘動作,其中,記錄該動作的時間解析度為1ms。
實施中,操作員站檢測到用戶對報警事件的確認操作後,與該報警事件相關的設備才能由用戶進行手動復位操作或根據操作員站的控制命令的指示進行操作。
實施中,通訊管理機或光纖交換機接收監控設備發送的控制命令,根據該控制命令確定用於發送該控制命令的通信接口,並將該控制命令通過該通信接口發送給與該通信接口連接的保護測控裝置,由所述保護測控裝置根據所述控制命令的指示對該保護測控裝置或與該保護測控裝置對應的設備進行操作,其中,該控制命令包括操作指令和該保護測控裝置的標識。具體地,控制命令由監控設備確定觸發事件(如越限報警事件)發生,根據預設的觸發事件與控制命令的對應關係獲取,或由監控設備根據用戶操作生成。
具體地,通訊管理機或光纖交換機獲取控制命令中的保護測控裝置的標識,根據預先配置的保護測控裝置的標識與通信接口的標識之間的對應關係,確定用於發送該控制命令的通信接口,其中,通信接口的標識可以是通信接口的地址。
實施中,對操作員站進行操作的用戶包括操作員和監護員。操作員站預先分別對不同的用戶的用戶名、操作權限以及操作對應的口令密碼等進行設置。不同用戶的操作權限不同,操作員站檢測到用戶操作後,根據預先設定的每個用戶的操作權限判斷用戶是否具有進行該操作的權限,若確定該用戶沒有操作權限,則拒絕該用戶進行該操作,並以文字的方式提示該用戶。只有當操作員站確定用戶具有進行操作的權限,且對操作員輸入的與該操作所對應的口令密碼和監護員輸入的與該操作所對應的口令密碼驗證均通過後,將該操作對應的控制命令下發給光纖交換機或通訊管理機,由光纖交換機或通訊管理機將該控制命令發送給相應的保護測控裝置,防止用戶的誤操作。
實施中,操作員站下發控制命令分為選擇和執行兩步。具體地,操作員站根據用戶的選擇確定執行該控制命令的保護測控裝置,檢測到用戶的確認操作後,將該控制命令下發給通訊管理機或光纖交換機,由通訊管理機或光纖交換機將該控制命令發送給該保護測控裝置。
實施中,操作員站能夠通過配電系統或變電所的主接線圖和保護測控裝置配置圖對設備進行遠程控制操作、掛牌操作等。其中,遠程控制操作包括單點遙控、雙點遙控、順序控制、遠程調節。單點遙控是指對某一個設備進行遠程操作,如變壓器分接頭上升/下降/緊急停止等操作,雙點遙控是指同時對兩個設備進行遠程操作,順序控制是指對兩個或兩個以上設備按照先後順序進行遠程操作,遠程調節是指對某一個設備的運行參數進行調節,包括減小或增大該運行參數。掛牌操作包括檢修、接地等操作,進行掛牌操作的設備在掛牌期間,禁止操作員站對該設備進行遠程操作,在該掛牌操作結束後,即摘牌後,才能夠對該設備進行遠程操作。操作員站能夠根據用戶的操作對掛牌操作的內容進行設置。
實施中,操作員站對開關設備的狀態參量進行邏輯運算,判斷對該開關設備的操作是否滿足預設的操作條件,若確定滿足該操作條件,則向該開關設備下發與該操作對應的控制命令,否則,拒絕下發與該操作對應的控制命令,以實現對開關設備的「五防」閉鎖控制。其中,「五防」指防止誤分、合斷路器;防止帶負荷分、合隔離開關;防止帶電掛(合)接地線(接地開關);防止帶接地線(接地開關)合斷路器(隔離開關);防止誤入帶電間隔。
實施中,保護測控裝置根據控制命令的指示執行相關操作後,通過與該保護測控裝置連接的通信接口向操作員站返回操作結果,由操作員站記錄該操作的內容、時間、結果和操作用戶的姓名,以備查,如對主變抽頭、斷路器和電動隔離開關等重要設備的操作。
實施中,操作員站對電力系統中設備的控制的優先級高於設備運行參數的採集的優先級和設備運行狀態的反饋的優先級。
實施中,操作員站將以下幾種情況的發生時間、步驟、結果、故障數據作為歷史數據,按不同類型保存在本地,保存周期為一年:保護測控裝置的保護動作、遠程控制操作、保護測控裝置閾值的修改操作、自動重合閘的接入和斷開操作、斷路器的事故跳閘、自動裝置的接入和斷開操作。其中,保護測控裝置的保護動作包括自動重合閘,遠程控制操作包括變電站自動化監控系統的控制操作,每個斷路器的事故跳閘次數按照斷路器所在的線路或斷路器跳閘原因分別統計。
實施中,操作員站能夠根據用戶輸入的關鍵詞,對資料庫中保存的歷史數據和歷史事件記錄進行查詢,並顯示查詢結果。其中,歷史事件包括報警事件、操作事件和一般事件,報警事件包括開關變位報警事件、越限報警事件、保護動作報警事件等,操作事件包括對保護測控裝置的整定操作事件、遠程控制操作事件、設備閾值修改事件等,一般事件包括通信故障事件等,關鍵詞包括設備編號、數據類型、時間段等。
實施中,操作員站確定電力系統中設備發生故障後,對該設備的不同位置的運行參數進行周期性檢測並記錄該運行參數,為用戶進行設備維護提供幫助,其中,檢測該設備的位置和周期由操作員站根據檢測到的用戶操作命令設置。
實施中,操作員站根據用戶的操作建立、編輯、修改配電系統或變電所的主接線圖以及報表的格式。
實施中,印表機根據操作員站的命令,列印該操作命令所指示的內容,包括配電系統或各變電所的主接線圖、24小時負荷報表、24小時負荷曲線、三個月內任意一天的日報表、一年內任意一個月的月報表或任意一個季度的季度報表、三個月內的所有日報表、一年內的所有月報表或季度報表、歷史事件等,其中,印表機能夠對24小時負荷報表和24小時負荷曲線中任意時間段內的負荷報表和負荷曲線進行列印,該時間段由操作員站根據用戶的操作確定。印表機的列印方式包括定時列印和即時列印,其中,定時列印指印表機在操作員站規定的時間,根據操作員站的列印命令列印該操作命令所指示的內容,即時列印指印表機根據操作員站的列印命令即時列印該操作命令所指示的內容。
實施中,其他設備能夠通過Internet或Intranet訪問操作員站中的配電系統或各變電所的主接線圖,查詢報表、歷史事件和歷史數據。
實施中,操作員站為用戶提供操作幫助,幫助用戶通過操作員站對設備進行控制,其中,該操作幫助可分為多個幫助提示,該幫助提示包括對操作的針對性描述和圖例。
第三具體實施例,基於第一具體實施例所描述的系統架構,操作員站對電力系統中的設備進行控制的詳細方法流程圖如附圖5所示,具體如下:
步驟501:每個保護測控裝置分別通過通訊管理機和光纖交換機的多個通信接口中任意一個與保護測控裝置連接的通信接口,將測量得到的電力系統中設備的運行參數分別發送給通訊管理機和光纖交換機,其中,該多個通信接口均採用統一的通信協議。
實施中,通訊管理機與保護測控裝置之間的通信接口、光纖交換機與保護測控裝置之間的通信接口為RS485接口、RS232接口或工業乙太網接口等通信接口中的一種。
實施中,通訊管理機或光纖交換機還具有用於與其他電力二次系統進行通信的標準接口,如分布式控制系統。具體地,通訊管理機或光纖交換機通過工業OPC2.0接口與其他電力二次系統進行數據交換,其中,該其他電力二次系統具有工業OPC2.0接口。
實施中,通訊管理機與保護測控裝置之間的通信接口、光纖交換機與保護測控裝置之間的通信接口、通訊管理機或光纖交換機中用於與其他電力二次系統進行通信的的通信接口採用的通信協議包括但不限於:IEC 61850通信標準、DNP 3.0、MODBUS通信協議、乙太網TCP/IP協議。
具體地,電力系統中設備的運行參數包括模擬量和狀態量。模擬量包括電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、電能量、壓力、溫度和流量等,其中,電能量包括進線迴路的有功電能量和無功電能量,以及出線迴路的有功電能量和無功電能量。狀態量包括斷路器的閉合/斷開信號,手車的工作/斷開信號,接地開關的閉合/斷開信號,重合閘閉鎖信號、保護閉鎖裝置自動投入使用的信號、聯鎖設備跳閘/合閘信號,各開關櫃跳閘時迴路的斷線信號,以及全站事故總信號、預告信號、通信通道故障信號、裝置通信故障。
實施中,保護測控裝置根據操作員站的命令對電力系統中設備的運行參數進行實時採集和定時採集。所有的模擬量均採用交流直接採樣,以保證測量精度和同步性。
實施中,在通訊管理機和光纖交換機獲取保護測控裝置獲得的運行參數之前,還要對操作員站自身以及與操作員站連接的其他設備進行,判斷操作員站或與操作員站連接的其他設備是否正常工作,生成並保存檢查結果。若操作員站確定自身或與操作員站連接的其他設備存在異常,則提示用戶根據檢查結果對存在異常的設備進行檢修。
步驟502:通訊管理機和光纖交換機將該運行參數發送給操作員站,由操作員站根據該運行參數對電力系統中設備的運行狀態進行監控。
實施中,操作員站實時顯示各個設備的運行參數,對該運行參數進行處理,顯示並保存所述處理結果。
實施中,操作員站對各個設備的運行參數進行顯示和處理的方法參見第二具體實施例的描述,重複之處不再贅述。
實施中,操作員站確定發生報警事件後,按動作發生的先後順序記錄並顯示繼電保護裝置等保護測控裝置的保護動作,以及開關設備跳閘、合閘動作,其中,記錄該動作的時間解析度為1ms。
實施中,操作員站檢測到用戶對報警事件的確認操作後,與該報警事件相關的設備才能由用戶進行手動復位操作或根據操作員站的控制命令的指示進行操作。
實施中,通訊管理機或光纖交換機接收監控設備發送的控制命令,根據該控制命令確定用於發送該控制命令的通信接口,並將該控制命令通過該通信接口發送給與該通信接口連接的保護測控裝置,由該保護測控裝置根據該控制命令的指示對該保護測控裝置或該保護測控裝置對應的設備進行操作,其中,該控制命令包括操作指令和該保護測控裝置的標識。具體地,控制命令由監控設備確定觸發事件(如越限報警事件)發生,根據預設的觸發事件與控制命令的對應關係獲取,或由監控設備根據用戶操作生成。
具體地,通訊管理機或光纖交換機獲取控制命令中的保護測控裝置的標識,根據預先配置的保護測控裝置的標識與通信接口的標識之間的對應關係,確定用於發送該控制命令的通信接口,其中,通信接口的標識可以是通信接口的地址。
實施中,用戶包括操作員和監護員。操作員站預先分別對不同用戶的用戶名、操作權限以及操作對應的口令密碼等進行設置。不同用戶的操作權限不同,操作員站檢測到用戶操作後,根據預先設定的每個用戶的操作權限判斷用戶是否具有進行該操作的權限,若確定該用戶沒有操作權限,則拒絕該用戶進行該操作,並以文字的方式提示該用戶。只有當操作員站確定用戶具有進行操作的權限,且對操作員輸入的與該操作所對應的口令密碼和監護員輸入的與該操作所對應的口令密碼驗證均通過後,將該操作對應的控制命令下發給光纖交換機或通訊管理機,由光纖交換機或通訊管理機將該控制命令發送給相應的保護測控裝置,防止用戶的誤操作。
實施中,操作員站下發控制命令分為選擇和執行兩步。具體地,操作員站根據用戶的選擇確定執行該控制命令的保護測控裝置,檢測到用戶的確認操作後,將該控制命令下發給通訊管理機或光纖交換機,由通訊管理機或光纖交換機將該控制命令發送給該保護測控裝置。
實施中,操作員站能夠通過配電系統或變電所的主接線圖和保護測控裝置配置圖對設備進行遠程控制操作、掛牌操作等。其中,遠程控制操作包括單點遙控、雙點遙控、順序控制、遠程調節。單點遙控是指對某一個設備進行遠程操作,如變壓器分接頭上升/下降/緊急停止等操作,雙點遙控是指同時對兩個設備進行遠程操作,順序控制是指對兩個或兩個以上設備按照先後順序進行遠程操作,遠程調節是指對某一個設備的運行參數進行調節,包括減小或增大該運行參數。掛牌操作包括檢修、接地等操作,進行掛牌操作的設備在掛牌期間,禁止操作員站對該設備進行遠程操作,在該掛牌操作結束後,即摘牌後,才能夠對該設備進行遠程操作。操作員站能夠根據用戶的操作對掛牌操作的內容進行設置。
實施中,操作員站對開關設備的狀態參量進行邏輯運算,判斷對該開關設備的操作是否滿足預設的操作條件,若確定滿足該操作條件,則向該開關設備下發與該操作對應的控制命令,否則,拒絕下發與該操作對應的控制命令,以實現對開關設備的「五防」閉鎖控制。其中,「五防」指防止誤分、合斷路器;防止帶負荷分、合隔離開關;防止帶電掛(合)接地線(接地開關);防止帶接地線(接地開關)合斷路器(隔離開關);防止誤入帶電間隔。
實施中,保護測控裝置根據控制命令的指示執行相關操作後,通過與該保護測控裝置連接的通信接口向操作員站返回操作結果,由操作員站記錄該操作的內容、時間、結果和操作用戶的姓名,以備查,如對主變抽頭、斷路器和電動隔離開關等重要設備的操作。
實施中,操作員站對電力系統中設備的控制的優先級高於設備運行參數的採集的優先級和設備運行狀態的反饋的優先級。
實施中,操作員站將以下幾種情況的發生時間、步驟、結果、故障數據作為歷史數據,按不同類型保存在本地,保存周期為一年:保護測控裝置的保護動作、遠程控制操作、保護測控裝置閾值的修改操作、自動重合閘的接入和斷開操作、斷路器的事故跳閘、自動裝置的接入和斷開操作。其中,保護測控裝置的保護動作包括自動重合閘,遠程控制操作包括變電站自動化監控系統的控制操作,每個斷路器的事故跳閘次數按照斷路器所在的線路或斷路器跳閘原因分別統計。
實施中,操作員站能夠根據用戶輸入的關鍵詞,對資料庫中保存的歷史數據和歷史事件記錄進行查詢,並顯示查詢結果。其中,歷史事件包括報警事件、操作事件和一般事件,報警事件包括開關變位報警事件、越限報警事件、保護動作報警事件等,操作事件包括對保護測控裝置的整定操作事件、遠程控制操作事件、設備閾值修改事件等,一般事件包括通信故障事件等,關鍵詞包括設備編號、數據類型、時間段等。
實施中,操作員站確定電力系統中設備發生故障後,對該設備的不同位置的運行參數進行周期性檢測並記錄該運行參數,為用戶進行設備維護提供幫助,其中,檢測該設備的位置和周期由操作員站根據檢測到的用戶操作命令設置。
實施中,操作員站根據用戶的操作建立、編輯、修改配電系統或變電所的主接線圖以及報表的格式。
實施中,印表機根據操作員站的命令,列印該操作命令所指示的內容,包括主接線圖、24小時負荷報表、24小時負荷曲線、三個月內任意一天的日報表、一年內任意一個月的月報表或任意一個季度的季度報表、三個月內的所有日報表、一年內的所有月報表或季度報表、歷史事件等,其中,印表機能夠對24小時負荷報表和24小時負荷曲線中任意時間段內的負荷報表和負荷曲線進行列印,該時間段由操作員站根據用戶的操作確定。印表機的列印方式包括定時列印和即時列印,其中,定時列印指印表機在操作員站規定的時間,根據操作員站的列印命令列印該操作命令所指示的內容,即時列印指印表機根據操作員站的列印命令即時列印該操作命令所指示的內容。
實施中,其他設備能夠通過Internet或Intranet訪問操作員站中的配電系統或各變電所的主接線圖,查詢報表、歷史事件和歷史數據。
實施中,操作員站為用戶提供操作幫助,幫助用戶通過操作員站對設備進行控制,其中,該操作幫助可分為多個幫助提示,該幫助提示包括對操作的針對性描述和圖例。
基於同一發明構思,本發明第三實施例中,如附圖6所示,還提供了一種通信管理設備,該通信管理設備的具體實施可參見第一實施例的描述,重複之處不再贅述。該通訊管理設備與至少兩個保護測控裝置連接,通訊管理設備包括至少兩個基於不同通信協議的通信接口,該通訊管理設備要包括:
第一處理單元601,用於通過所述至少兩個基於不同通信協議的通信接口,獲取至少兩個所述保護測控裝置測量得到的電力系統中設備的運行參數,其中,所述保護測控裝置和與所述保護測控裝置連接的通信接口採用相同的通信協議;
第二處理單元602,用於將所述第一處理單元601獲取的運行參數發送給監控設備,由所述監控設備對所述設備的運行狀態進行監控。
可能的實施方式中,所述第一處理單元601還用於:在所述第二處理單元602將所述運行參數發送給監控設備之前,根據與所述保護測控裝置連接的通信接口的通信協議對所述運行參數進行解析,將解析後的所述運行參數按照所述監控設備的通信協議進行封裝。
可能的實施方式中,所述通信接口採用的通信協議包括:國際電工委員會IEC 61850通信標準、分布式網絡協議DNP 3.0、MODBUS通信協議、乙太網傳輸控制協議/網際網路互聯協議TCP/IP。
可能的實施方式中,所述通訊管理設備還包括用於與其他電力二次系統進行通信的標準通信接口。
可能的實施方式中,所述第二處理單元602還用於:接收所述監控設備發送的控制命令,根據所述控制命令確定用於發送所述控制命令的通信接口,將所述控制命令通過所述通信接口發送給與所述通信接口連接的保護測控裝置,由所述保護測控裝置根據所述控制命令的指示對所述保護測控裝置或所述保護測控裝置對應的設備進行操作,其中,所述控制命令包括操作指令和所述保護測控裝置的標識。
可能的實施方式中,所述第二處理單元602發送所述控制命令給所述保護測控裝置的優先級高於所述第一處理單元601獲取所述保護測控裝置測量得到的所述設備的運行參數的優先級。
基於同一發明構思,本發明第四實施例中,如附圖7所示,還提供了一種電力監控系統,該系統的具體實施可參見第一實施例的描述,重複之處不再贅述,該系統主要包括:
至少兩個保護測控裝置701,用於測量電力系統中設備的運行參數,將所述運行參數通過與所述保護測控裝置採用相同通信協議的通信接口發送給通訊管理設備702;
通訊管理設備702,用於通過至少兩個基於不同通信協議的通信接口,獲取至少兩個保護測控裝置701測量得到的電力系統中設備的運行參數,將所述運行參數發送給監控設備703,其中,所述通訊管理設備與至少兩個保護測控裝置連接,所述通訊管理設備包括至少兩個基於不同通信協議的通信接口,所述保護測控裝置和與所述保護測控裝置連接的通信接口採用相同的通信協議;
監控設備703,用於接收所述通訊管理設備702發送的所述運行參數,對所述設備的運行狀態進行監控;
可能的實施方式中,所述通訊管理設備702還用於:
在所述通訊管理設備獲取所述保護測控裝置測量得到的電力系統中設備的運行參數之後,將所述運行參數發送給監控設備之前,根據所述通信接口的通信協議對所述運行參數進行解析,將解析後的運行參數按照所述監控設備的通信協議進行封裝。
可能的實施方式中,所述通訊管理設備702還包括用於與其他電力二次系統進行通信的標準通信接口。
可能的實施方式中,所述通訊管理設備702還用於:接收所述監控設備發送的控制命令,根據所述控制命令確定用於發送所述控制命令的通信接口,並將所述控制命令通過所述通信接口發送給與所述通信接口連接的保護測控裝置,由所述保護測控裝置根據所述控制命令的指示對所述保護測控裝置或所述保護測控裝置對應的設備進行操作,其中,所述控制命令包括操作指令和所述保護測控裝置的標識。
本領域內的技術人員應明白,本發明的實施例可提供為方法、系統、或電腦程式產品。因此,本發明可採用完全硬體實施例、完全軟體實施例、或結合軟體和硬體方面的實施例的形式。而且,本發明可採用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限於磁碟存儲器和光學存儲器等)上實施的電腦程式產品的形式。
本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)、和電腦程式產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由電腦程式指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些電腦程式指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器,使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
這些電腦程式指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中,使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的製造品,該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
這些電腦程式指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上,使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理,從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
顯然,本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣,倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內,則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。