[发明专利]一种变电站交流电源监控系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及交流电源监控领域，尤其涉及一种变电站交流电源监控系统及方法。

背景技术

目前，电网调度自动化已经非常成熟完善，越来越多的变电站实现了无人值守。但人员撤离后，变电站的安全运行变得异常重要，对于安全监视的需求越来越强烈。虽然电网调度自动化系统涵盖了部分交流电源系统的信息，但大部分交流设备运行状况不能完全掌握。

在变电站中，交流电源为变压器风冷回路、照明、通风、空调、水泵等负荷提供380/220V电源，是保证变电站正常运行的重要组成之一。目前，变电站向数字化、无人值守型和网络化集中管理的方向发展，各种电气设备已逐渐实现远方监控，但是对于交流电源的远程在线监控却无完善的实施方案；因此不能全面地反映交流系统的运行状况，特别是当交流系统出现运行异常初期，调度自动化系统并不能检测到故障状态，不利于交流电源系统以及整个电网系统的实时监控。

现有的变电站交流电源系统在运行时，主要存在以下问题：

1、现有交流电源监控装置的人机界面和变电站的配置、布局、接线是一种强耦合模式，每一个变电站都需要单独开发一套人机界面，不能根据变电站的要求灵活展示每个变电站的人机界面信息，软件可移植性差，不利于集中控制和数字量通讯，不能有效的实现人机对话，运行中不能任意改变运行参数。

2、目前变电站交流电源设备使用IEC 61850-7-420标准实现的61850模型文件建模，IEC 61850-7-420标准对变电站交流电源设备的逻辑节点没有列出相关的扩展类。自DL/T 860标准推出之后，原有的建模方法不能满足现有标准的规定，不符合国网招标规范。原有的模型文件由于不同的厂家创建不同的逻辑节点LN(logical node，以下简称LN)，互操作性差。

61850模型文件一直采用手动编辑的方式完成，手动编辑IED性能描述(IED Capability Description，以下简称ICD)文件对工程人员的技术要求高，工作量大，易出错。如果配置修改后，需要重新编辑IED性能描述文件。其中，IED为Intelligent Electronic Device,以下简称IED。

3、由于不同厂家的交流电源装置存在技术上的脱节不协调，随着系统软件的需求的添加、测点的增多，可能会导致交流电源系统的软件版本与其他电源系统的软件版本不匹配，设备无法正常运行，特别是对于智能变电站和无人值班电站，影响更大。

4、目前交流电源设备的通信机制是先人工手动配置端口信息，然后保存参数重启生效。如果下位机更换其他类型的设备需要重新修改配置，然后保存参数重启生效。这种配置修改-保存-重启的机制对操作人员的技术要求高，灵活性、兼容性差。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供了一种变电站交流电源监控系统及方法，该系统及方法能够使得用户能根据变电站的需求有效的配置交流电源系统的各项参数，每个变电站可以根据配置信息动态显示每个交流电源监控子系统的接线图及子系统运行信息。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种变电站交流电源监控系统，包括：智能设备信息采集终端、人机界面配置模块、IED模型自动配置模块、版本自动匹配模块、自适应通信模块以及后台监控中心；

智能设备信息采集终端：采集并上传变电站交流电源环境的运行参数信息以及交流电源设备及线路的工作状态信息；

人机界面配置模块：用于根据实际需求配置变电站交流电源系统参数信息，并进行变电站交流电源系统的界面展示；

IED模型自动配置模块：根据不同的配置自动生成模型文件，实现对变电站交流电源设备的快速建模；

版本自动匹配模块：用于实时监测交流电源监控系统与各个监控单元的软件版本是否自动匹配；

自适应通信模块：用于实现交流电源监控系统与各个监控单元的自适应通信；

后台监控中心：控制交流电源监控系统人机界面的配置、IED模型的自动配置、版本的自动匹配以及设备间的自适应通信以及判断变电站交流电源环境的运行参数异常并据此发出报警信息；

所述智能设备信息采集终端、人机界面配置模块、IED模型自动配置模块、版本自动匹配模块和自适应通信模块分别与后台监控中心连接。

所述智能设备信息采集终端分别与采集交流电源信息的采样模块、自动转换开关电器(Automatic transfer switching equipment，以下简称ATS)控制器、开入模块、开出模块和馈线交流电流采样模块和馈线开关控制模块通信。