一種變電站自動化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種變電站自動化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)的可控電抗器上裝有對應(yīng)的PLC，可控電抗器控制器與PLC之間通過通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，變電站自動化系統(tǒng)為主機，可控電抗器控制器為從機，主機與從機之間通過通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，PLC通過RS232串口與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，可控電抗器控制器通過RS232串口與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，變電站自動化系統(tǒng)通過網(wǎng)口與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接。采用本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)變電站自動化系統(tǒng)與可控電抗器控制器之間的通信，實時獲得系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，更好的調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)無功平衡提高裝置動作效率，達到變電站無人值守，實時監(jiān)控變電站設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性的要求。
【專利說明】—種變電站自動化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及變電站通信控制系統(tǒng)，具體涉及一種變電站自動化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)無功平衡對提高電網(wǎng)經(jīng)濟效益、改善供電質(zhì)量以及節(jié)能至關(guān)重要?，F(xiàn)有的無功補償裝置由于種種缺點，越來越難以滿足電力系統(tǒng)的要求?；诳煽仉娍蛊鞯碾妷簾o功綜合補償裝置，具有容量連續(xù)可調(diào)、產(chǎn)生諧波小、響應(yīng)速度快，易于維護、成本低等優(yōu)點，適合電力系統(tǒng)的發(fā)展要求，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]現(xiàn)代電力系統(tǒng)日益向高電壓等級、大容量的方向發(fā)展。變電站作為電力網(wǎng)絡(luò)的線路連接點，是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其運行的自動化程度在不斷的提高。而且，隨著計算機技術(shù)、信息技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，各個變電站之間、區(qū)域電網(wǎng)之間日益成為一個相互關(guān)聯(lián)的整體。因而，對變電站設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性等，都提出了更高的要求。這就需要隨時了解變電站各種設(shè)備的現(xiàn)場數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)，也使得變電站設(shè)備的在線監(jiān)測越來越受至IJ人們的重視，并成為國內(nèi)外高電壓【技術(shù)領(lǐng)域】受關(guān)注的熱點之一。
[0004]實現(xiàn)變電站自動化系統(tǒng)與可控電抗器控制器之間的通信，能夠?qū)崟r獲得系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，更好的調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)無功平衡提高裝置動作效率，也是實現(xiàn)變電站無人值守，實時監(jiān)控變電站設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性的要求。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的是提供一種變電站自動化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)，解決現(xiàn)代電力系統(tǒng)需要隨時了解變電站各種設(shè)備的現(xiàn)場數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)的問題，而無功平衡對提高電網(wǎng)經(jīng)濟效益、改善供電質(zhì)量以及節(jié)能至關(guān)重要，所以對于采用可控電抗器進行無功補償?shù)淖冸娬緦崿F(xiàn)變電站自動化系統(tǒng)與可控電抗器控制器之間的通信是實時監(jiān)控變電站設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性的要求。
[0006]本實用新型采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)上述目的:一種站自動化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)，包括可控電抗器、PLC、可控電抗器控制器、變電站自動化系統(tǒng)，其特征在于，所述可控電抗器上裝有對應(yīng)的PLC，可控電抗器控制器與PLC之間通過通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，變電站自動化系統(tǒng)為主機，可控電抗器控制器為從機，主機與從機之間通過通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，PLC通過RS232串口與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，可控電抗器控制器通過RS232串口與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，變電站自動化系統(tǒng)通過網(wǎng)口與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接。
[0007]所述通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器設(shè)有RS232串口、IEC60870通信規(guī)約接口、ModBus通信規(guī)約接口。
[0008]所述可控電抗器為兩個，共同安裝在一個裝置柜內(nèi)，分別與IlOkV側(cè)和1kV側(cè)母線并聯(lián)，對應(yīng)的PLC與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器也安裝在裝置柜內(nèi)，而觸摸顯示屏安裝在裝置柜表面。[0009]所述串口之間通信采用ModBus通信規(guī)約，網(wǎng)口之間通信采用IEC60870-5-104通
信規(guī)約。
[0010]所述主機設(shè)有對從機進行監(jiān)控和操作的獨立操作界面。
[0011]所述主機設(shè)有管理從機上傳的各種數(shù)據(jù)，并能對從機上報的報警信息作出報警動作的相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。
[0012]所述從機可以接受的操作是兩個控制器的啟動與停止。
[0013]所述從機可以接受的操作是兩個控制器的功率因數(shù)給定控制、無功給定控制、電壓給定控制和綜合控制的操作模式設(shè)定。
[0014]所述從機控制器可以主動上報數(shù)據(jù)和狀態(tài)，上報的內(nèi)容包括:
[0015]1、I 1kV和1kV可控電控器所在母線的系統(tǒng)三相電壓(I 1kV為相電壓、1kV為線電壓)、三相電流、有功功率、無功功率和功率因數(shù)。
[0016]2、110kV和1kV可控電抗器支路的三線電流和無功功率。
[0017]3、1和2規(guī)定的相應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)。
[0018]4、兩個控制器的操作日志。
[0019]5、控制器監(jiān)控的開關(guān)量狀態(tài)，可控電控器斷路器狀態(tài)、母聯(lián)開關(guān)狀態(tài)等。
[0020]6、實時報警信息，脈沖輸出故障、功率測量故障、三相不平衡故障、缺相故障等。
[0021]7、歷史報警信息。
[0022]8、可控硅控制角度。
[0023]9、控制器狀態(tài):停止、啟動、手動、自動、故障。
[0024]10、控制器操作模式，功率因數(shù)給定控制、無功給定控制、電壓給定控制和綜合控制。
[0025]本實用新型的突出優(yōu)點在于:
[0026]實現(xiàn)了變電站自動化系統(tǒng)與可控電抗器控制器之間的通信，實時獲得系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，更好的調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)無功平衡提高裝置動作效率，實現(xiàn)變電站無人值守，實時監(jiān)控變電站設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本實用新型所述的變電站自動化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的技術(shù)方案作進一步詳細描述。
[0029]如圖1所示，本實用新型所述的變電站自動化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)，其可控電抗器上都裝有對應(yīng)PLC進行數(shù)據(jù)采集和對其進行控制，采集數(shù)據(jù)實時上傳給可控電抗器控制器即觸摸屏，觸摸屏與PLC之間通過通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接從而實現(xiàn)對可控電抗器的控制，主機為變電站自動化系統(tǒng)，從機為可控電抗器控制器觸摸屏，主機與從機之間也通過通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，主機也可以對可控電抗器進行控制。通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器應(yīng)該具有RS232接口、IEC60870通信規(guī)約接口、ModBus通信規(guī)約接口，具有很好的可擴展性。PLC與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器采用RS232串口連接，可控電抗器控制器觸摸屏與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器采用RS232串口連接，變電站自動化系統(tǒng)與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器采用網(wǎng)口連接。其中，兩個可控電抗器安裝在同一個裝置柜內(nèi)，分別與IlOkV側(cè)和1kV側(cè)母線并聯(lián)，對應(yīng)的PLC與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器也安裝在裝置柜內(nèi)，而觸摸顯示屏安裝在裝置柜表面。
[0030]采用通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器的好處有既可以做中繼使用，如果信號在線路上傳輸，距離遠后，信號會衰減，通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器可以將信號放大、中繼，使之傳輸?shù)礁h的目標機上；又可以轉(zhuǎn)換協(xié)議，串口最常使用的協(xié)議有RS232，RS485，RS422，網(wǎng)口使用IEC60870通信協(xié)議，通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器可以將串口協(xié)議與網(wǎng)口協(xié)議之間互相轉(zhuǎn)換；通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器接口數(shù)量比較多，可擴展性很強。
[0031]網(wǎng)口之間采用標準的IEC60870-5-104通信協(xié)議，采用標準的通信協(xié)議是提高變電站自動化系統(tǒng)的站內(nèi)局域網(wǎng)的通信開放性、兼容性和可靠性的根本途徑。各單位的內(nèi)部規(guī)約，相比國際、國內(nèi)標準的通信協(xié)議，其成熟度會較差。原因也是很明顯的，國際、國內(nèi)標準的通信協(xié)議常常是組織業(yè)界最為權(quán)威的專家群，總結(jié)業(yè)界的許多相關(guān)實踐經(jīng)驗，并經(jīng)反復(fù)討論才確定的。而相比之下，各單位的內(nèi)部規(guī)約則不可能做到這一點。另外，國際、國內(nèi)標準的通信協(xié)議，是大家廣泛遵守的標準，對單位和用戶都是開放的，這也更便于不同單位之間的兼容實現(xiàn)。
[0032]本實用新型從機控制器上報IlOkV和1kV可控電控器分別所在母線的IlOkV為相電壓、1kV為線電壓、三相電流、有功功率、無功功率和功率因數(shù)；I1kV和1kV可控電抗器支路的三線電流和無功功率；兩個控制器的操作日志和可控電控器斷路器狀態(tài)、母聯(lián)開關(guān)狀態(tài)等；實時報警信息包括脈沖輸出故障、功率測量故障、三相不平衡故障、缺相故障等，歷史報警信息；電抗器可控硅控制角度，控制器狀態(tài)有停止、啟動、手動、自動、故障，以及控制器操作模式功率因數(shù)給定控制、無功給定控制、電壓給定控制和綜合控制。從機控制器可以接受的操作有兩個控制器的啟動和停止以及兩個控制器的操作模式設(shè)定，包括功率因數(shù)給定控制、無功給定控制、電壓給定控制和綜合控制。
[0033]本實用新型通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器基本應(yīng)用為接入多個子設(shè)備，并被多個主站訪問。
[0034]首先配置接入子設(shè)備的通道。選擇接入的端口，配置“通道參數(shù)”。接入子設(shè)備的通道，工作模式選“主”，完成通道參數(shù)配置即可。按照子設(shè)備的參數(shù)，配置通道參數(shù)如規(guī)約、波特率、端口號、設(shè)備地址等。該通道按規(guī)約解析子設(shè)備上送的YC、YX等實時數(shù)據(jù)，存放在該通道的專屬緩沖區(qū)。
[0035]再依次配置每個接入主站的通道。選擇接入主站的通道，工作模式選“從”，不僅要完成通道參數(shù)配置，還要配置YC、YX、YK等索引表，選擇從子設(shè)備來的數(shù)據(jù)。詳細方法參見后續(xù)說明。該通道按YC、YX索引表存取主通道的數(shù)據(jù)，打包放在該通道的專屬緩沖區(qū)，依據(jù)主站命令，按照該通道規(guī)約發(fā)送給主站，同時接收主站的命令，轉(zhuǎn)發(fā)給主通道。
[0036]完成后重啟設(shè)備，檢查各通道的通訊情況。主通道主要手段有查看“通道源碼”，從通道還可以查看實時數(shù)據(jù)。最后就是與主站對數(shù)據(jù)，檢查數(shù)據(jù)的正確性，以及做YC、YX、YK等的測試。
【權(quán)利要求】
1.變電站自動化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)，包括可控電抗器、PLC、可控電抗器控制器、變電站自動化系統(tǒng)，其特征在于，所述可控電抗器上裝有對應(yīng)的PLC，可控電抗器控制器與PLC之間通過通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，變電站自動化系統(tǒng)為主機，可控電抗器控制器為從機，主機與從機之間通過通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，PLC通過RS232串口與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，可控電抗器控制器通過RS232串口與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接，變電站自動化系統(tǒng)通過網(wǎng)口與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站自動化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器設(shè)有RS232串口、IEC60870通信規(guī)約接口、ModBus通信規(guī)約接□。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站自動化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述可控電抗器為兩個，共同安裝在一個裝置柜內(nèi)，分別與IlOkV側(cè)和1kV側(cè)母線并聯(lián)，對應(yīng)的PLC與通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器也安裝在裝置柜內(nèi)，而觸摸顯示屏安裝在裝置柜表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站自動化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述串口之間通信采用ModBus通信規(guī)約，網(wǎng)口之間通信采用IEC60870-5-104通信規(guī)約。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站自動化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述主機設(shè)有對從機進行監(jiān)控和操作的獨立操作界面。
6.據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站自動化系統(tǒng)與可控電抗器控制器的通信系統(tǒng)，其特征在于，所述從機可以接受的操作是兩個控制器的啟動與停止。
【文檔編號】H02J13/00GK203827064SQ201420059540
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月8日
【發(fā)明者】韋建波, 黃啟哲, 陳柏超, 徐學勇, 劉路, 周柯, 唐立文, 張近勝, 覃江英, 韋景, 袁西強, 覃劍永, 李步錦, 陳耀軍, 田翠華, 王朋, 袁佳歆, 周攀, 熊信恒, 徐曌宇 申請人:廣西電網(wǎng)公司河池供電局, 廣西電網(wǎng)公司電力科學研究院, 武漢海奧電氣有限公司