CN105553105A - 一次二次设备的集成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一次二次设备的集成方法，包括以下几个步骤：(1)确定配用电设备集成接口标准和功能规范；(2)根据实际现状和应用需求制定智能配用电设备的集成方案：将传统的一次设备中通过应用传感技术、物联网技术以及在线监测技术、智能组件技术使一次设备具备信息感知、信息远传、故障在线辨识及诊断功能，并对同一个一次设备的不同二次终端从功能上实现整合，集结于一个集成终端中，实现一次和二次设备的信息集成及功能集成，形成智能电网一次设备的智能化；(3)建立智能配电用统一支撑平台集成总线架构。本发明简化了***构架，降低了工程建设和维护的工作量。
Description
技术领域
本发明涉及一次二次设备的集成方法，属于电力***智能电网技术领域。
背景技术
国外在一次设备的状态监测和故障诊断方面的研究比较早，近年来，ABB、西门子等电力设备制造商也积极开展一次设备和二次设备的融合和集成方面的研究。国内对智能配电终端的一体化信息采集技术的研究较多，特别是针对配电变压器提出了集电能计量、配变监测、负荷控制、无功补偿为一体的采集终端。近年来，在一次设备领域，部分企业也开始研制智能化的一次设备。国内相继成立了高压合作组织和智能电网产业联盟，任务之一就是实现一次设备与二次***的融合，开发一次、二次和状态监测等技术综合应用的全新设备。国内一些研究院及设备制造厂家均在进行智能化配电一次设备的研究工作，但目前尚未形成统一的功能规范、接口规范。国内外在一/二次设备集成方面基本处于同一起跑线上，一次设备智能化是智能电网的发展趋势，智能电网的发展和技术进步将带来电力一次设备、二次设备体系的融合,未来变电站、配电网中大量的一次设备将被智能化一次设备替换。
在某工程中，可存在各种实现不同功能的***，如配电自动化，电能质量检测，设备状态检测等等。且***相对对立，都存在各自的终端装置，建立相对独立的通信通道，建设各自的二次设备屏柜。***构架复杂，并且增加了工程建设和维护的工作量。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种一次二次设备的集成方法，简化了***构架，降低了工程建设和维护的工作量
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
本发明的一次二次设备的集成方法，包括以下几个步骤：
(1)确定配用电设备集成接口标准和功能规范；
(2)根据实际现状和应用需求制定智能配用电设备的集成方案：将传统的一次设备中通过应用传感技术、物联网技术以及在线监测技术、智能组件技术使一次设备具备信息感知、信息远传、故障在线辨识及诊断功能，并对同一个一次设备的不同二次终端从功能上实现整合，集结于一个集成终端中，实现一次和二次设备的信息集成及功能集成，形成智能电网一次设备的智能化；
(3)建立智能配电用统一支撑平台集成总线架构。
步骤(1)中，所述接口标准和功能规范具体采用的是国际标准IEC61850，包括集成***功能定义、信息模型构建、通信接口封装及配置。
步骤(2)中，所述信息集成是通过一种信息总线或数据库的方式，建立起各种应用***的纽带，使得信息在不同功能应用中共享。
步骤(2)中，所述功能集成是指将配网自动化终端、状态在线监测终端、电能质量监测终端进行功能整合，集成为智能配电终端。
步骤(3)中，智能配电用统一支撑平台集成总线架构的建立方法如下
(3-1)配置硬件平台，包括以双CPU控制模块为核心，以标准总线为通信信道，配置电源输入模块，通信扩展模块，存储扩展模块，状态采集模块，模拟量采集模块，保护控制模块，状态检测模块；此硬件平台可实现各种信息的采集处理及监控功能，采用积木式，背板总线式结构，扩充方便；
(3-2)配置嵌入式实时操作***，以协调控制***运行；
(3-3)配置一次设备和二次设备的驱动程序，以实现与操作***及硬件设备的通信及检测；
(3-4)基于智能配电用统一支撑平台集成总线架构，按需进行设备集成。
步骤(3-4)中，根据实际情况，对需要进行集成的设备，在智能配电用统一支撑平台集成总线架构上接入设备接口进行功能集成，从而形成智能集成设备。
本发明通过配电网侧终端装置之间、终端装置和一次设备的集成，实现配电网中配电自动化***、电能质量监测和控制***、智能电网设备综合状态监测***采集设备层面的集成，简化了***构架，降低了工程建设和维护的工作量；在提升配电网管理水平、供电安全可靠性和电能质量等方面，带来可观的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明的工作流程图；
图2为智能配电用统一支撑平台集成总线架构图；
图3为配电侧是设备集成建设路线；
图4为智能配变集成终端；
图5为智能馈线集成终端；
图6为智能环网柜集成终端。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
参见图1，本发明的一次二次设备的集成方法具体包括以下几个步骤：
(1)确定配用电设备集成接口标准和功能规范。设备集成首先要有统一的接口规范和功能规范。国际电工委员会于2004年颁布的国际标准IEC61850为设备集成提供了接口标准和功能规范，包括集成***功能定义、信息模型构建、通信接口封装、配置等特性的全新标准。
(2)制定智能配用电设备的集成方案。具体制定的方法是结合实际现状和应用需求，将传统的一次设备中通过应用先进的传感技术、物联网技术以及在线监测技术、智能组件技术等使一次设备具备信息感知、信息远传、故障在线辨识及诊断等功能，并对同一个一次设备的不同二次终端从功能上实现整合，集结于一个集成终端中，实现一次和二次设备集成，形成智能电网一次设备的智能化。集成方案包括信息集成方案和功能集成方案。信息集成方案是通过一种信息总线或数据库的方式，建立起各种应用***的纽带，使得信息在不同功能应用中共享。功能集成是指将配网自动化终端、状态在线监测终端、电能质量监测终端等进行功能整合，集成为智能配电终端。
(3)建立智能配电用电单元统一支撑平台集成总线架构。统一平台集成总线架构如图2所示，其设计步骤包括：
(3-1)配置硬件平台，包括以高速工业级双CPU控制模块为核心，以标准总线为通信信道，配置电源输入模块，通信扩展模块，存储扩展模块，状态采集模块，模拟量采集模块，保护控制模块，状态检测模块等。此硬件平台可实现各种信息的采集处理及监控功能，采用积木式，背板总线式结构，扩充方便。
(3-2)配置嵌入式实时操作***，以协调控制***运行。
(3-3)配置各类设备驱动程序，以实现与操作***与硬件设备通信和检测等。
(3-4)基于统一支撑平台集成总线架构，按需进行设备集成。根据实际情况，对需要进行集成的设备，在统一支撑平台集成总线架构上接入设备接口进行功能集成，从而形成智能集成设备。
参见图3所示为配电侧为设备集成建设路线。某地的可集成的一次设备非常多，包括新能源并网设备、储能并网装备、变压器、开关柜、电动汽车充放电设施以及通信设备等。拟建设配变集成终端、馈线集成终端和环网柜集成终端三类集成终端，这三类终端采用统一的终端集成支撑平台；在集成终端的基础上，拟对开关进行一次和二次的集成，形成集成一次设备开关。
(1)配电二次设备功能集成
采集/控制终端的信息集成可以最大限度的满足配用电终端之间的信息融合，减少交叉混叠。并实现配网自动化终端、状态在线监测终端、电能质量监测终端间的功能整合，集成为智能配电终端。
方案计划研制智能配变终端、智能馈线终端和智能环网柜终端三类。
1)在智能电网终端统一支撑平台研发基础上，对该地的电动汽车充放电站的配变进行配变状态监测、充放电站的电能质量监测、配变温度以及配电的用电信息采集等功能进行集成，减少配变侧配电TTU、用电信息采集终端的功能重叠交叉，避免状态监测、电能质量的分散单独建设，同时融合一些新型功能，集结建设配变集成终端。
智能配变集成终端参见图4所示。
2)拟在智能电网终端统一支撑平台上，对需要进行馈线自动化等重要节点的馈线终端进行各种功能的集成，包括馈线RTU功能、电缆故障行波测量、故障录波、故障指示等，研制成集成智能馈线终端。馈线终端的信息主要提供给配电主站使用，信息可以直接通过配网通信网络，上传给主站，实现配电自动化功能。
智能馈线集成终端参见图5所示。
3)拟在智能电网终端统一支撑平台上，对需要进行馈线自动化等重要节点的环网柜的开关、环境进行应用功能的集成，包括DTU功能、故障录波、故障指示、柜内环境温度监测等，研制成集成智能环网柜终端。
智能环网柜集成终端参见图6所示。
(2)配电一、二次设备集成
将上述集成智能馈线终端、环网柜智能终端嵌入开关柜中建设成智能集成配电一次设备，实现一次设备智能化，优化屏柜数量，减少了配电一次设备与智能配电终端的信号电缆，同时有利于不适于长距离传输的弱电压信号的采集。
拟结合目前某地的网架和一次设备现状，对某地目前不具备远动条件的馈线开关进行改造更换，增加远动操作机构、配电保护、状态信息、ONU通信模块等功能，进行集成。对于重要节点的馈线、环网柜布置集成智能馈线和环网柜终端，满足本项目自愈控制、降低停电时间、提高供电可靠性以及降低网损、提高电压合格率的需求。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一次二次设备的集成方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
(1)确定配用电设备集成接口标准和功能规范；
(2)根据实际现状和应用需求制定智能配用电设备的集成方案：通过传感技术、物联网技术以及在线监测技术、智能组件技术使一次设备具备信息感知、信息远传、故障在线辨识及诊断功能，并对同一个一次设备的不同二次终端从功能上实现整合，集结于一个集成终端中，从而实现一次和二次设备的信息集成及功能集成，形成智能电网一次设备的智能化；
(3)建立智能配电用统一支撑平台集成总线架构。
2.根据权利要求1所述的一次二次设备的集成方法，其特征在于，步骤(1)中，所述接口标准和功能规范具体采用的是国际标准IEC61850，包括集成***功能定义、信息模型构建、通信接口封装及配置。
3.根据权利要求1所述的一次二次设备的集成方法，其特征在于，步骤(2)中，所述信息集成是通过一种信息总线或数据库的方式，建立起各种应用***的纽带，使得信息在不同功能应用中共享。
4.根据权利要求1所述的一次二次设备的集成方法，其特征在于，步骤(2)中，所述功能集成是指将配网自动化终端、状态在线监测终端、电能质量监测终端进行功能整合，集成为智能配电终端。
5.根据权利要求1所述的一次二次设备的集成方法，其特征在于，步骤(3)中，所述智能配电用统一支撑平台集成总线架构的建立方法如下
(3-1)配置硬件平台，包括以双CPU控制模块为核心，以标准总线为通信信道，配置电源输入模块、通信扩展模块、存储扩展模块、状态采集模块、模拟量采集模块、保护控制模块和状态检测模块；
(3-2)配置嵌入式实时操作***，以协调控制***运行；
(3-3)配置一次设备和二次设备的驱动程序，以实现与操作***及硬件设备的通信及检测；
(3-4)基于智能配电用统一支撑平台集成总线架构，按需进行设备集成。
6.根据权利要求5所述的一次二次设备的集成方法，其特征在于，步骤(3-4)中，根据实际情况，对需要进行集成的设备，在智能配电用统一支撑平台集成总线架构上接入设备接口进行功能集成，从而形成智能集成设备。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011076242A1 (de) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Erweitertes energieautomatisierungssystem |
| CN102122844A (zh) * | 2011-03-01 | 2011-07-13 | 江苏省电力设计院 | 基于传感器通信网络和专家***的智能变电站 |
| CN202475017U (zh) * | 2011-12-27 | 2012-10-03 | 许继集团有限公司 | 基于网络化保护的调控一体化*** |
| CN102882274A (zh) * | 2012-09-07 | 2013-01-16 | 中国电力科学研究院 | 一种应用于配电网的终端融合*** |
| CN104810923A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-07-29 | 江阴长仪集团有限公司 | 基于iec61850规约的智能配用电集成一体化终端 |
| CN104953710A (zh) * | 2015-06-16 | 2015-09-30 | 深圳供电局有限公司 | 一种智能一体化采样装置、智能配网终端及配电网 |
-
2016
- 2016-01-29 CN CN201610064117.5A patent/CN105553105A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011076242A1 (de) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Erweitertes energieautomatisierungssystem |
| CN102122844A (zh) * | 2011-03-01 | 2011-07-13 | 江苏省电力设计院 | 基于传感器通信网络和专家***的智能变电站 |
| CN202475017U (zh) * | 2011-12-27 | 2012-10-03 | 许继集团有限公司 | 基于网络化保护的调控一体化*** |
| CN102882274A (zh) * | 2012-09-07 | 2013-01-16 | 中国电力科学研究院 | 一种应用于配电网的终端融合*** |
| CN104810923A (zh) * | 2015-04-23 | 2015-07-29 | 江阴长仪集团有限公司 | 基于iec61850规约的智能配用电集成一体化终端 |
| CN104953710A (zh) * | 2015-06-16 | 2015-09-30 | 深圳供电局有限公司 | 一种智能一体化采样装置、智能配网终端及配电网 |
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