農網變電站及小型水力發電站的Gprs網絡自動化調度系統的製作方法

2023-05-30 08:48:36

專利名稱：農網變電站及小型水力發電站的Gprs網絡自動化調度系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種農網變電站及小型水力發電站的Gprs網絡自動化調度系統。
背景技術：
隨著電力系統的發展，逐步要求農網變電站及小型水力發電站與供電公司調度所之間，實現調度自動化的遠程管理，但農網變電站及小型水力發電站都是地處偏遠的小山溝，要實現與供電公司調度所之間的調度自動化遠程管理，按照常規一般是敷設光纜，而敷設光纜不僅投資太大，小型水力發電站無法承擔，而且農網變電站及小型水力發電站也沒有能力維護光纜通道。

實用新型內容為了解決上述問題，本實用新型的目的在於提供一種便於遠程監控管理的農網變電站及小型水力發電站的Gprs網絡自動化調度系統。為實現上述目的，本實用新型所採用技術方案如下:一種農網變電站及小型水力發電站的Gprs網絡自動化調度系統，該系統包括設置在各個農網變電站及小型水力發電站的檢測管理裝置、與所述檢測管理裝置連接的第一GPRS網絡傳輸裝置、與所述第一 GPRS網絡傳輸裝置無線連接的第二 GPRS網絡傳輸裝置、以及與所述第二 GPRS網絡傳輸裝置連接的遠程調度監控管理裝置。進一步的，所述檢測管理裝置為農網變電站檢測管理裝置，其包括變壓器監控裝置、35千伏線路測控裝置、以及10千伏線路測控裝置。進一步的，所述檢測管理裝置為水電站監測管理裝置，其包括發電機和變壓器監控裝置、35千伏線路測控裝置、以及10千伏線路測控裝置。進一步的，在所述農網變電站檢測管理裝置和所述遠程調度監控管理裝置上都連接有一臺不間斷電源裝置。GPRS，被認為是第二代移動通信系統向第三代移動通信演進的重要一步，相對原來GSM的撥號方式的電路交換數據傳送方式，GPRS是分組交換技術，具有「高速」和「永遠在線」的優點。本實用新型將GPRS網絡傳輸技術運用於農網變電站及小型水力發電站監控中，配合設置於農網變電站及水電站的監測管理裝置和設置在調度端的遠程調度監控管理裝置，實現了農網變電站及小型水力發電站的遙測、遙信及遙控，不僅大大減小了所需費用，而且不需要通道維護，對於小型水力發電站而言是一件極為有利的事情。

此附圖說明所提供的圖片用來輔助對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，並不構成對本實用新型的不當限定，在附圖中:圖1是本實用新型的實施例1的結構示意圖。圖示:1、農網變電站檢測管理裝置/水電站監測管理裝置11、發電機和變壓器監控裝置/變壓器監控裝置12,35千伏線路測控裝置13、10千伏線路測控裝置2、第一 GPRS網絡傳輸裝置3、第二 GPRS網絡傳輸裝置4、遠程調度監控管理裝置5、不間斷電源裝置(UPS)
具體實施方式
下面將結合附圖以及具體實施方法來詳細說明本實用新型，在本實用新型的示意性實施及說明用來解釋本實用新型，但並不作為對本實用新型的限定。實施例1:`[0023]如圖1所示，本實施例公開了一種農網變電站及小型水力發電站的Gprs網絡自動化調度系統，該系統包括設置在各個農網變電站及小型水力發電站的檢測管理裝置1、與所述檢測管理裝置I連接的第一 GPRS網絡傳輸裝置2、與所述第一 GPRS網絡傳輸裝置2無線連接的第二 GPRS網絡傳輸裝置3、以及與所述第二 GPRS網絡傳輸裝置3連接的遠程調度監控管理裝置4。其中，檢測管理裝置I包括農網變電站檢測管理裝置和水電站監測管理裝置。如圖1所示，農網變電站檢測管理裝置包括發電機和變壓器監控裝置11、35千伏線路測控裝置12、以及10千伏線路測控裝置13。如圖1所示，水電站監測管理裝置包括發電機和變壓器監控裝置11、35千伏線路測控裝置12、以及10千伏線路測控裝置13。如圖1所示，為了保障系統的安全可靠性，在檢測管理裝置和遠程調度監控管理裝置上都連接有一臺不間斷電源裝置，即是UPS。本實施例工作時，變壓器監控裝置11或者發電機和變壓器監控裝置11、35千伏線路測控裝置12、以及10千伏線路測控裝置13將其監測的數據通過第一 GPRS網絡傳輸裝置2和第二 GPRS網絡傳輸裝置3傳輸給遠程調度監控管理裝置4，遠程調度監控管理裝置4在通過第一 GPRS網絡傳輸裝置2和第二 GPRS網絡傳輸裝置實現對各個水電站的的遙測、遙信及遙控。其中，第一 GPRS網絡傳輸裝置和第二 GPRS網絡傳輸裝置，由主頻100M的高性能工業級MCU、56KB Sram&512KB Flash、以及高性能工業級GPRS無線模塊組成，具有以下特
佔-
^ \\\.[0029]採用低功耗高性能的嵌入式處理器，可高速處理協議和大量數據；內嵌標準的TCP/IP協議棧，支持透明數據傳輸，數據終端永遠在線；支持雙數據中心備份傳輸及多數據中心同步傳輸(5個數據中心)；支持根據域名和IP位址訪問中心；[0033]支持虛擬數據專用網(APN)；多種工作模式選擇，使用方便、靈活；軟硬體看門狗設計，保證系統穩定；同時支持 RS232/RS485 接 口 ；支持5V 35V寬電壓供電；抗幹擾設計，適合電磁環境惡劣的應用需求；方便的系統配置和維護接口 ；支持串口軟體升級和遠程維護。其無線參數如下:支持EGSM900/GSM1800 無線網絡，Compliant to GSM phase 2/2+,GPRS mult1-slot class 10,GPRS Class B,符合SMG31bis技術規範，支持雙音多頻(DTMF，編碼方案:CS1_CS4，支持全速率，增強全速率和半速率，支持完善的AT命令，支持數據和簡訊功能；接口:天線接口50 Ω/SMA (陰頭)，SIM 卡 3V/1.8V 自動檢測，標準DB9公頭插座，同時支持RS232/RS485，串行數據速率110 230400bits/s ；供電:標準電壓+l2VDC/500mA，電壓範圍+5 +35VDC,通信電流<250mA(12V);其它參數:工作環境溫度-25 +65 °C，儲存溫度-40 +85 °C，相對溼度95 % (無凝結)。其中，農網變電站檢測管理裝置I採用開放式、分層分布式結構，設備層、單元層、變電站層；站內各保護和測控單元的通訊採用乙太網，裝置自身帶乙太網通信接口。綜自可實現無人值班要求，保護、監控、測量、控制按一體化配置，裝置電源直接取自變電站內的直流系統電源。操作控制分為三級:變電站主控室當地監控機上完成當地控制；一次設備現場操作；就地(一次設備和微機保護裝置操作)和遠方(調度和後臺監控系統的操作)相互閉鎖，信號可實現遠傳到後臺監控系統。系統平臺及網絡作業系統採用國際流行的Windowsxp及以上實時多任務作業系統；系統軟體與應用軟體的編制採用國際標準資料庫語言；系統採用監控、保護單元，其主要特點有:裝置是由32位微處理器構成的微機監控、保護單元。可獨立完成對一次設備的保護及監控功能。各單元完全獨立運行，可不依賴於後臺監控系統而單獨運行。監控系統有多重校驗手段及出錯閉鎖措施。各系統之間的聯接全部採用空接點或完全電氣隔離的總線，提高抗幹擾性。測控裝置軟、硬體均考慮了對諧波分析、濾波及濾波對計量指示等的影響。採用交流採樣技術，體積小，免調校，安裝維護快捷、簡單。單元的保護、遠動、電能採集、通訊功能相對獨立，互不影響。A/D轉換精度應在14位及以上。核心部件採用超大規模集成電路，貼片工藝生產。多層印製板技術、美觀耐用，電磁兼容性優良。單元具有完善的自檢功能和報警功能以及抗幹擾和自恢復功能。具有液晶顯示和觸摸式鍵盤組成人機接口，進行現場查看、計算、調試和設定參數，並應有密碼保護功能。裝置可用軟體係數調節電流、電壓測量值。具有事件記錄功能。裝置具有通信接口，可以檢測跳閘事件、跳閘報告、事件報告等信息傳送到監控系統，並應答監控系統查詢，接受監控系統的對時、修改定值、復歸信號、投退保護等命令；結構緊湊，採用特殊工藝進行「三防」(防潮、防塵、防鹽霧)處理。CT，PT的輸入端，通過電流，電壓試驗部件接入保護裝置，以便對保護裝置進行隔離和試驗，對所有保護裝置的跳閘出口迴路和重合閘輸出迴路，提供試驗部件，以便於接觸其出口迴路。計量迴路應採用4mm2端子接線。其中，發電機和變壓器測控裝置11配置三相電流檢測、有功、無功檢測、油溫檢測及數據遠傳，發電機、變保護動作信號的採集及數據遠傳。具體如下:(I)遙測量接入發電機、變壓器的三相電流、三相電壓、勵磁電流、勵磁電壓、有功、無功、功率因數；35KV母線電壓、出線電流、有功、無功、功率因數；10KV2段母線上所有線路電流和2段母線電壓；採集量為電流、電壓、有功、無功、電度量。(2)遙信量保護動作信號；各斷路器位置信號；隔離開關位置信號；彈簧未儲能信號；控制迴路斷線信號；主變非電量信號；事故總信號；其他公共信號其中，35千伏線路測控裝置12所有功能可現場或遠方根據需要設定投退，具體如下:1、測量(I)電流:1a、lb、Ic(2)電壓:Vab、Vbc、Vca、Ua、Ub、Uc(3)功率:P、Q(4)頻率:F(5)電度:kwh、kwarh(6)在掉電情況下，數據不會丟失2、遙信(I)開關本身所需信號，測量開關量的狀態及變化，並對開關量狀態變化進行記錄其中，10千伏線路測控裝置13裝置所有功能可現場或遠方根據需要設定投退，具體如下:1、測量(I)電流:1a、lb、Ic[0084](2)電壓:Vab、Vbc、Vca、Ua、Ub、Uc、3Uo(3)功率:P、Q(4)頻率:F(5)電度:kwh、kwarh(6)在掉電情況下，數據不會丟失2、遙信(I)開關本身所需信號，測量開關量的狀態及變化，並對開關量狀態變化進行記錄其中，其機械性能如下:工作條件:能承受嚴酷等級為I級的振動響應、衝擊響應試驗；運輸條件:能承受嚴酷等級為I級的振動耐久、衝擊耐久及碰撞試驗。其中，其環境條件要求如下:環境溫度:正常工作溫度:-10°C +50°C分散安裝時的極限溫度為-25°C +70°C (無凝露)貯存溫度:_25°C +7OO最大日溫差:25°C相對溼度:月平均相對溼度不大於90%日平均相對溼度不大於95%海拔高度:2000m最大風速:35m/s地震裂度:8度地面水平加速度0.25g地面垂直加速度0.125g絕緣電阻:符合IEC255-5 標準，100ΜΩ/500ν耐壓性能:符合IEC255-5 標準，2.0kV/50HZ/l脈衝電壓性能:符合IEC255-5 標準，+5kV/l.2/50 μ S/0.5J抗幹擾性能:共模幹擾:符合IEC255-22-1 標準，2.5kV/lMHZ/2S差模幹擾:符合IEC255-22-1 標準，1.0kV/lMHZ/2S輻射電磁場幹擾:30 500MHZ靜電幹擾:8000V其中，遠程調度監控管理裝置4的系統配置:。1.酷睿2雙核處理器，2G內存，320G硬碟，512M獨立顯卡MODEM，鍵盤，滑鼠I臺2.22寸液晶I臺3.監控系統軟體 I套[0123]4.多媒體語音報警系統 I對5.愛普生印表機I臺6.HWGOOI無線數據遠傳裝置I套7.UPS (2kVA)I 臺其監控系統的基本功能包括:實時數據接收與處理各個站監控裝置的數據、操作控制狀態與監視、屏幕顯示與操作、運行記錄、制表列印和畫面拷貝等。其中，數據處理:對各種模擬量、狀態量和電度脈衝量，以圖形表格等方式進行顯示，並可保存所要求的信息。對遙測異常，開關和保護動作給出聲光語音報警，並記錄歸檔，具備事故追憶功能。可進行各種計算和統計，如電壓合格率、功率總加和峰、平、谷等分時電量的累加。各種採集量及計算量應能在線修改和列印。其中，操作控制與安全監視:開關變位時，變位對象在屏幕上變換顏色並閃爍，將事故對象及類別顯示在屏幕上，根據報警、跳開關兩種情況伴有不同頻率的聲響，並在印表機上將變位對象或事故性質、內容、時刻列印出來。事件順序記錄功能可將各種事故中斷路器、繼電保護及其他自動裝置的變位狀態和時間等順序記錄並能列印出來，作為運行和事故分析的依據。可分屏顯示各個變電站的系統主接線圖，以實時數據的形式在主接線圖中顯示出斷路器狀態、母線電壓、系統頻率、油溫、各回線路及主變的電流、功率、主變檔位及時鐘(由調度對時)。可檢測各個變電站合閘母線，閃光母線、控制母線、蓄電池組、絕緣監測等信息，且能收集交流、直流信息進行監控。各個變電站開關變位的優先插入此變電站顯示。顯示所有運行記錄圖表。顯示負荷曲線、電壓曲線、電壓棒圖、負荷棒圖。可具有故障時的錄波曲線的存儲與顯示。顯示操作過程，操作時操作斷路器符號閃動、操作後改變顏色。具有多窗口、局部區域放大、縮小、漫遊功能。可顯示系統全站二次系統配置畫面。人機對話方式有滑鼠、鍵盤、功能鍵，菜單全部`漢化。發生事故時，能自動推出畫面，並伴有語音報警功能。顯示監控系統運行工況圖，監測系統功能內容以及控制管理功能內容。事故記錄:開關狀態變位記錄、事故追憶信息及事件順序記錄。異常記錄:各種遙測量的越限記錄。正常記錄:各種日報、月報記錄表和整點記錄表等，能列印報表時間。控制操作記錄:記錄控制操作人員姓名、代號、時間、操作內容。檢修工作記錄，設備臺帳，開關動作記錄，工作票記錄，設備缺陷記錄等常用記錄表。事故、故障、操作、自診斷、模擬量越/復限一覽表。統計曲線圖。歷史庫記錄能保存一年。所有記錄能進行選擇查詢。其中，報表生成，並按照變電站進行歸檔處理:形成迴路電度數定時、定日、定月計算全日、全月峰谷用電量統計報表；形成全日全月負荷率、平均負荷、最大負荷、最小負荷統計報表；形成各級電壓有無功率、電度量的日負荷統計曲線、棒圖；形成各斷路器操作次數、自動跳閘次數的統計月報表；形成每條迴路各套保護動作次數統計月報表。其中，制表列印和畫面拷貝列印方式能設置為自動或人工方式，自動方式按整定的時間自動列印報表，列印方式、報表的各種數據可在線修改，支持定時列印、實時列印和召喚列印。其中，定時列印:每小時報表列印每天報表列印:日電能累加值、日負荷曲線、電壓變化曲線。[0140]每月報表列印:月電能累加值，保護動作次數，重合閘動作次數及成功率，線路接地次數，月電壓統計合格率，最高負荷統計(全站、主變、各條出線)，各斷路器正常動作次數、故障切除動作次數等。其中，實時列印斷路器變位情況及動作時間保護和重合閘動作情況及動作時間所有故障信號及時間其中，召喚列印對已形成的報表予以重新列印其中，畫面拷貝無論屏幕處於何種方式，都可將屏幕內容拷貝到印表機。以上對本實用新型實施例所提供的技術方案進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用於幫助理解本實用新型實施例的原理；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本實用新型實施例，在具體實施方式
以及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
權利要求1.種農網變電站及小型水力發電站的Gprs網絡自動化調度系統，其特徵在於該系統包括設置在各個農網變電站及小型水力發電站的檢測管理裝置、與所述檢測管理裝置連接的第一 GPRS網絡傳輸裝置、與所述第一 GPRS網絡傳輸裝置無線連接的第二 GPRS網絡傳輸裝置、以及與所述第二 GPRS網絡傳輸裝置連接的遠程調度監控管理裝置。
2.據權利要求1所述的農網變電站及小型水力發電站的Gprs網絡自動化調度系統，其特徵在於: 所述檢測管理裝置為農網變電站檢測管理裝置，其包括變壓器監控裝置、35千伏線路測控裝置、以及10千伏線路測控裝置。
3.據權利要求1所述的農網變電站及小型水力發電站的Gprs網絡自動化調度系統，其特徵在於: 所述檢測管理裝置為水電站監測管理裝置，其包括發電機和變壓器監控裝置、35千伏線路測控裝置、以及10千伏線路測控裝置。
4.據權利要求1所述的農網變電站及小型水力發電站的Gprs網絡自動化調度系統，其特徵在於: 在所述農網變電站檢測管理裝置和所述遠程調度監控管理裝置上都連接有一臺不間斷電源裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種農網變電站及小型水力發電站的Gprs網絡自動化調度系統。該系統包括設置在各個農網變電站及小型水力發電站的檢測管理裝置、與所述檢測管理裝置連接的第一GPRS網絡傳輸裝置、與所述第一GPRS網絡傳輸裝置無線連接的第二GPRS網絡傳輸裝置、以及與所述第二GPRS網絡傳輸裝置連接的遠程調度監控管理裝置。本實用新型將GPRS網絡傳輸技術運用於農網變電站及小型水力發電站監控中，配合設置於農網變電站及水電站的水電站監測管理裝置和設置在調度端的遠程調度監控管理裝置，實現了農網變電站及小型水力發電站的遙測、遙信及遙控，不僅大大減小了所需費用，而且不需要通道維護。
文檔編號H02J13/00GK202931027SQ20122040561
公開日2013年5月8日 申請日期2012年8月15日 優先權日2012年8月15日
發明者劉煒坤, 郝潤, 王之宏, 趙爾敏, 任鵬, 毛煥星, 王興春 申請人:蘭州華維科技有限公司