遠(yuǎn)程可視化變電站運(yùn)行防誤操作系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種遠(yuǎn)程可視化變電站運(yùn)行防誤操作系統(tǒng)，包括通過IEC61850通信實(shí)現(xiàn)變電運(yùn)行操作、管理、監(jiān)控的變電站微機(jī)防誤操作系統(tǒng)、變電站全站在線監(jiān)控系統(tǒng)和變電站操作管理系統(tǒng)，其中，電站微機(jī)防誤操作系統(tǒng)包括綜合自動化接口，遙控閉鎖控制裝置，通訊適配器、電腦鑰匙、防誤操作執(zhí)行元件；變電站全站在線監(jiān)控系統(tǒng)包括智能變電站輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺，變壓器、GIS、避雷器；變電站操作管理系統(tǒng)包括變電站操作票專家管理系統(tǒng)，變電站巡檢系統(tǒng)，智能鑰匙管理機(jī)裝置，地線管理機(jī)裝置。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了站內(nèi)一次設(shè)備和二次設(shè)備之間完全融合，達(dá)到變電運(yùn)行操作的統(tǒng)一平臺化、可視自動化、防誤智能化。
【專利說明】遠(yuǎn)程可視化變電站運(yùn)行防誤操作系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力運(yùn)行控制【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種遠(yuǎn)程可視化變電站運(yùn)行防誤操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于發(fā)電廠、變電站等電力系統(tǒng)變電站防止電氣誤操作。
【背景技術(shù)】
[0002]智能電網(wǎng)是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)的應(yīng)用，達(dá)到實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行及環(huán)境友好和使用快捷的目標(biāo)。根據(jù)智能電網(wǎng)的發(fā)展要求和電力設(shè)備制造技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化變電站在國內(nèi)已經(jīng)進(jìn)入重點(diǎn)發(fā)展階段，它的三個(gè)主要的特征就是“一次設(shè)備智能化、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化且符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)”，即變電站內(nèi)的信息全部做到數(shù)字化，信息傳遞實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，通信模型達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，使各種設(shè)備和功能共享統(tǒng)一的信息平臺。而現(xiàn)有變電站站各系統(tǒng)并沒有一個(gè)統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)，無法實(shí)現(xiàn)變電運(yùn)行操作的統(tǒng)一平臺化、可視自動化的需求。
[0003]因此，需要開發(fā)出一種能夠滿足數(shù)字化變電站應(yīng)用要求的，具備網(wǎng)絡(luò)接口，符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，并且安全可靠、功能強(qiáng)大的綜合操作系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)站內(nèi)一次設(shè)備和二次設(shè)備之間完全融合，達(dá)到變電運(yùn)行操作的統(tǒng)一平臺化、可視自動化、防誤智能化。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種遠(yuǎn)程可視化變電站運(yùn)行防誤操作系統(tǒng)，運(yùn)用集成的理念，將現(xiàn)有先進(jìn)的傳感測量技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)進(jìn)行融合，采用國際標(biāo)準(zhǔn)電力通訊規(guī)約IEC61850，通過信息的處理與交換，使主系統(tǒng)與各子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息資源的共享。
[0005]本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:一種遠(yuǎn)程可視化變電站運(yùn)行防誤操作系統(tǒng)，包括通過IEC61850通信實(shí)現(xiàn)變電運(yùn)行操作、管理、監(jiān)控的變電站微機(jī)防誤操作系統(tǒng)、變電站全站在線監(jiān)控系統(tǒng)和變電站操作管理系統(tǒng)，所述電站微機(jī)防誤操作系統(tǒng)包括綜合自動化接口，遙控閉鎖控制裝置，通訊適配器、電腦鑰匙、防誤操作執(zhí)行元件，防誤操作執(zhí)行元件通過電腦鑰匙與通訊適配器連接；變電站全站在線監(jiān)控系統(tǒng)包括變電站全站設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)和智能變電站輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺，變電站全站設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)包括變壓器、GIS、避雷器；變電站操作管理系統(tǒng)包括變電站操作票專家管理系統(tǒng)，變電站巡檢系統(tǒng)，智能鑰匙管理機(jī)裝置，地線管理機(jī)裝置。
[0006]本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案所設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)程可視化變電站運(yùn)行防誤操作系統(tǒng)，其有益效果是:
[0007]一、解決了如下問題:
[0008](I)解決變電站綜合信息傳輸、處理操作；
[0009](2)設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)采集與上傳；
[0010](3)系統(tǒng)可靠性和環(huán)境適應(yīng)性；[0011](4)與數(shù)字化變電站的標(biāo)準(zhǔn)接口設(shè)計(jì)；
[0012](5)系統(tǒng)的可擴(kuò)容性、兼容性；
[0013](6)解決了原來不同功能系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊、實(shí)時(shí)顯示等問題；
[0014](7)解決了監(jiān)控畫面與防誤操作過程的實(shí)時(shí)聯(lián)動問題；
[0015](8)解決了關(guān)鍵部位的實(shí)時(shí)紅外測溫、定點(diǎn)巡航等問題。
[0016]二、實(shí)現(xiàn)了如下功能:
[0017](I)實(shí)現(xiàn)設(shè)備編碼數(shù)量無限，“防止誤操作”自動化；
[0018](2)編碼通過授權(quán)用戶的修改可用于任一設(shè)備；
[0019](3)集變電站微機(jī)防誤操作管理系統(tǒng)、智能變電站輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺、變電站操作管理系統(tǒng)為一體，實(shí)現(xiàn)綜合操作控制統(tǒng)一平臺；
[0020](4)采用無線方式進(jìn)行通訊，可在信號覆蓋范圍內(nèi)傳票；
[0021](5)采用轉(zhuǎn)臺視頻監(jiān)控整個(gè)操作過程，對變電站整體進(jìn)行全天候24小時(shí)進(jìn)行視頻監(jiān)控，保證變電站的安全運(yùn)行；
[0022](6)可實(shí)現(xiàn)自動邏輯判斷、解鎖功能，有效防止誤操作事故；
[0023](7)運(yùn)用數(shù)據(jù)采集功能，可實(shí)時(shí)查詢，修改，刪除采集器內(nèi)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，且具有變量越限、數(shù)據(jù)非法提示、數(shù)據(jù)上傳、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)查詢、打印、統(tǒng)計(jì)等功能；
[0024](8)在接入變電站全站設(shè)備在線監(jiān)控的狀態(tài)下，可全面監(jiān)測變電站設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、智能診斷變電站設(shè)備的故障隱患，并判斷變電站被監(jiān)測設(shè)備各種故障隱患發(fā)展的趨勢，對故障功能模塊進(jìn)行自動隔離；
[0025](9)在接入綜合自動化系統(tǒng)的狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動化遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程操作、遠(yuǎn)程解鎖、遠(yuǎn)程故障檢測功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1表示本實(shí)用新型的系統(tǒng)組成方框圖；
[0027]圖2表示本實(shí)用新型變電站自動化系統(tǒng)接口模型；
[0028]圖3表示本實(shí)用新型IEC 61850規(guī)約轉(zhuǎn)換流程圖；
[0029]圖4本實(shí)用新型變電站微機(jī)防誤操作系統(tǒng)的操作流程圖；
[0030]圖5表示本實(shí)用新型變電站全站在線監(jiān)控系統(tǒng)的操作流程圖；
[0031]圖6表示本實(shí)用新型變電站操作管理系統(tǒng)的操作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型遠(yuǎn)程可視化變電站運(yùn)行防誤操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)作具體說明。
[0033]本實(shí)用新型主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)、石油企業(yè)、化工企業(yè)、煤炭企業(yè)、鋼鐵企業(yè)、建材企業(yè)等的變電站及發(fā)電廠。參見圖1，本實(shí)用新型遠(yuǎn)程可視化變電站運(yùn)行防誤操作系統(tǒng)，包括通過IEC61850通信實(shí)現(xiàn)變電運(yùn)行操作、管理、監(jiān)控的變電站微機(jī)防誤操作系統(tǒng)1、變電站全站在線監(jiān)控系統(tǒng)2和變電站操作管理系統(tǒng)3。其中，變電站微機(jī)防誤操作系統(tǒng)I是引導(dǎo)變電站的操作人員按正確順序進(jìn)行操作，能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)制性閉鎖功能，其包括綜合自動化接口15，遙控閉鎖控制裝置14，通訊適配器11、電腦鑰匙12、防誤操作執(zhí)行元件13，防誤操作執(zhí)行元件13通過電腦鑰匙12與通訊適配器11連接。為了實(shí)現(xiàn)變電站實(shí)時(shí)監(jiān)測，變電站全站在線監(jiān)控系統(tǒng)2包括兩大模塊，即變電站全站設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)22和智能變電站輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺21，其可以將變電運(yùn)行設(shè)備的技術(shù)參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行顯示，能夠保障全站設(shè)備和外圍環(huán)境的安全。變電站全站設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)22又包括變壓器部分221、GIS部分222、避雷器部分223。變電站操作管理系統(tǒng)3包括變電站操作票專家管理系統(tǒng)34，變電站巡檢系統(tǒng)31，智能鑰匙管理機(jī)裝置32，地線管理機(jī)裝置33，其可以規(guī)范變電運(yùn)行管理，提高工作效率。
[0034]本實(shí)用新型采用IEC61850通訊協(xié)議的實(shí)現(xiàn)方法和接口模式。參見圖2，IEC 61850給出的變電站自動化系統(tǒng)接口模型，IEC 61850按照變電站自動化系統(tǒng)所要完成的控制、監(jiān)視和繼電保護(hù)三大功能從邏輯上將系統(tǒng)分為三層，即站控層、間隔層和過程層，并定義了三層間的九種邏輯接口。過程層主要完成開關(guān)量I/O、模擬量采樣和控制命令的發(fā)送等與一次設(shè)備相關(guān)的功能。過程層通過邏輯接口④和接口⑤與間隔層通信。間隔層的功能是利用本間隔的數(shù)據(jù)對本間隔的一次設(shè)備產(chǎn)生作用，如線路保護(hù)設(shè)備或間隔單元控制設(shè)備就屬于這一層。間隔層通過邏輯接口④和接口⑤與過程層通信，通過邏輯接口③完成間隔層內(nèi)部的通信功能。站控層的功能分為兩類:一是與過程相關(guān)的功能，主要指利用各個(gè)間隔或全站的信息對多個(gè)間隔或全站的一次設(shè)備發(fā)生作用的功能，如母線保護(hù)或全站范圍內(nèi)的閉鎖等，站控層通過邏輯接口⑧完成通信功能；二是與接口相關(guān)的功能，主要指與遠(yuǎn)方控制中心、工程師站及人機(jī)界面的通信，通過邏輯接口①、⑥、⑦完成通信功能。
[0035]參見圖3，系統(tǒng)配置IEC 61850規(guī)約轉(zhuǎn)換器，通過內(nèi)置IEC 61850規(guī)約轉(zhuǎn)換模型，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)格式的映射和轉(zhuǎn)換功能，將相應(yīng)的IED的通信規(guī)約轉(zhuǎn)換為IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約，從而實(shí)現(xiàn)變電站中各種IED的管理以及設(shè)備間的互聯(lián)、互操作，滿足在變電站內(nèi)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的規(guī)約通信機(jī)制。
[0036]參見圖4，變電站微機(jī)防誤操作系統(tǒng)的操作流程首先對操作設(shè)備和變電設(shè)備進(jìn)行判斷，然后出操作票，軟件出的操作流程傳到通訊適配器上，如果是按步驟操作，將操作數(shù)據(jù)傳回電腦，最后修改設(shè)備的工作狀態(tài)。參見圖5，變電站全站在線監(jiān)控系統(tǒng)的操作流程是首先系統(tǒng)初始化，將監(jiān)控到的數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控顯示平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理，如果數(shù)據(jù)正確，重復(fù)上述監(jiān)控步驟，否則提出異常，在對異常情況進(jìn)行處理。參見圖6，變電站操作管理系統(tǒng)的操作流程是進(jìn)入系統(tǒng)后，根據(jù)操作類型進(jìn)入不同的操作步驟。如果是監(jiān)控平臺顯示步驟，則進(jìn)入系統(tǒng)，開啟命令檢驗(yàn)，開啟取出地線，最后結(jié)束；如果要取出鑰匙，執(zhí)行鑰匙管理，進(jìn)入系統(tǒng)，開啟命令檢驗(yàn)，開啟取出鑰匙；如果要記錄資料并進(jìn)行分類存儲，則則進(jìn)入系統(tǒng)，通過手持PDA，開啟命令檢驗(yàn)，最后進(jìn)行記錄資料并進(jìn)行分類存儲。
[0037]本實(shí)用新型采用無線自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了電腦鑰匙與主控設(shè)備之間的無線信息同步；同時(shí)運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)中心拓?fù)浼夹g(shù)，解決強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中無線信息發(fā)送機(jī)接收的穩(wěn)定性和成功率等關(guān)鍵問題，安全可靠；采用IrDA技術(shù)，無線式數(shù)據(jù)傳輸和交換；RS-232接口保證數(shù)據(jù)的安全可靠性。由防誤主機(jī)通過RS-232接口與通訊適配通訊，通訊適配器再采用IrDA技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線式傳輸和交換，確保了數(shù)據(jù)的正確、高速、安全、可靠。
[0038]本實(shí)用新型采用嵌入式的“網(wǎng)絡(luò)視頻編碼器”，實(shí)現(xiàn)從監(jiān)控點(diǎn)前端、監(jiān)控中心到監(jiān)控工作站的全過程數(shù)字化處理。具有視頻信號和音頻信號的H.264硬件同步解碼壓縮功能，編碼效率高，圖像清晰。支持集中存儲、分散存儲、相對集中存儲等多種存儲模式，并可 選擇DAS或SAN等存儲方式。
【權(quán)利要求】
1.一種遠(yuǎn)程可視化變電站運(yùn)行防誤操作系統(tǒng)，包括通過IEC61850通信實(shí)現(xiàn)變電運(yùn)行操作、管理、監(jiān)控的變電站微機(jī)防誤操作系統(tǒng)、變電站全站在線監(jiān)控系統(tǒng)和變電站操作管理系統(tǒng)，其特征在于:所述電站微機(jī)防誤操作系統(tǒng)包括綜合自動化接口，遙控閉鎖控制裝置，通訊適配器、電腦鑰匙、防誤操作執(zhí)行元件，防誤操作執(zhí)行元件通過電腦鑰匙與通訊適配器連接；變電站全站在線監(jiān)控系統(tǒng)包括變電站全站設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)和智能變電站輔助系統(tǒng)綜合監(jiān)控平臺，變電站全站設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)包括變壓器、GIS、避雷器；變電站操作管理系統(tǒng)包括變電站操作票專家管理系統(tǒng)，變電站巡檢系統(tǒng)，智能鑰匙管理機(jī)裝置，地線管理機(jī)裝置。
【文檔編號】G05B19/418GK203630608SQ201320862061
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】王瑜, 王玉靜, 吳其東, 余科 申請人:南陽川光電力科技有限公司