CN107834498A - 变电站二次自动化设备电源智能管控***及管控方法 - Google Patents

变电站二次自动化设备电源智能管控***及管控方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变电站二次自动化设备电源智能管控***及管控方法，管控***包括管理服务器、可遥控电源空开、位于管理服务器中的管理程序模块；管理程序模块包括数据库、前置通讯模块、智能分析模块、组态工具；管理程序模块能够通过读取专家策略库信息，结合二次自动化设备实际运行状态，推断相应的二次自动化设备自恢复处理办法,并通过管控变电站二次自动化设备电源开关的方式，实现二次自动化设备暂时故障的快速自恢复，能够快速定位和处理二次自动化设备故障。

Description

变电站二次自动化设备电源智能管控***及管控方法
技术领域
本发明属电工技术领域，尤其涉及电源管控技术领域。
背景技术
近年来，随着国家电力***的快速发展，智能化变电站、调控一体化、特高压项目、无人值班站的数量上大规模的增加。为实现大运行、大检修体系建设，变电站内二次自动化设备要求实现整个***的高度集成以及信息共享，满足扁平化、一体化的监控要求，为生产运行、安监管理、调度决策人员提供各自所需的辅助信息支撑。目前变电运维站值班人员接受调度控制中心的统一调度指挥，同时从供电区域、地理位置、交通方面对无人值班变电站予以集中化维护管理。随着变电站数目的增加，运维人员的增加远远跟不上电网设备发展的速度，运维的压力越来越大。
变电站中的二次自动化设备长期连续运行，会因元器件温度过高、内存溢出、异常网络报文造成网络阻塞或设备设计缺陷等原因造成二次自动化设备死机、通讯中断、程序死循环之类的暂时故障，使变电站无法对现场的一次设备状态有效监控。大多数此类故障，只需要对二次自动化设备断电重启便可解决暂时的故障。对于无人值班站而言，时常需要运维人员花费很长的时间开车奔赴现场完成简单的二次自动化设备的断电重启工作，既影响故障处理的速度又耗费了大量的人力物力，不利于电网的稳定运行。
因此，需要一种新的技术方案以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种变电站二次自动化设备电源智能管理***，通过管控变电站二次自动化设备电源开关的方式，实现二次自动化设备暂时故障的快速自恢复。
本发明还提供一种基于上述管控***的管控方法。
为达到上述目的，本发明可采用如下技术方案：
一种变电站二次自动化设备电源智能管控***，其特征在于，包括管理服务器、可遥控电源空开；所述管理服务器中包括管理程序模块；智能电源管理服务器上至少具备4路以太网口和20路串口；可遥控电源空开支持RS485通讯；
智能电源管理服务器采用RS485通讯线构成星型电源监控网络，电源空开通过RS485通讯线上与智能电源管理服务器通讯；每根RS485通讯线上串接的电源空开不得超过8个；可遥控电源空开串接在变电站每个二次自动化设备的电源回路上，可遥控电源空开的分合直接控制二次自动化设备电源的通断；
所述管理程序模块包括数据库、前置通讯模块、智能分析模块、组态工具，数据库、前置通讯模块、智能分析模块、组态工具相互之间通过数据总线交互信息；
数据库用以存放二次自动化设备运行状态信息、遥控电源开关位置状态信息、各二次自动化设备及遥控电源开关通信规约及地址、智能专家库策略信息、操作记录和辅助推断结果；
前置通讯模块用以完成整个变电站二次自动化设备智能电源管理***的数据交互；
智能分析模块用以通过读取专家策略库信息，结合二次自动化设备实际运行状态，推断相应的二次自动化设备自恢复处理办法；
组态工具用于对数据库进行组态，包括配置前置所需通讯规约、地址等信息，专家智能分析策略，各类状态信息，用户管理权限。
其中，变电站二次自动化设备包含变电站综合自动化***监控后台、远动机、小室总控及站内数据交换机，即遥控电源空开串联在变电站综合自动化***监控后台、远动机、小室总控及站内数据交换机的电源回路上，参与电源智能控制。
其中，前置通讯模块支持以太网及串口通讯方式，支持RS485、IEC61850、IEC103、IEC104等各类通讯规约。
有益效果：本发明的变电站二次自动化设备电源智能管理***通过管控变电站二次自动化设备电源开关的方式，实现二次自动化设备暂时故障的快速自恢复，能够快速定位和处理二次自动化设备故障。
本发明提供的使用上述管控***的管控方法可采用如下技术方案：
实时检测变电站二次设备运行情况，结合专家策略信息，推断二次自动化设备是否处于暂时故障状态；当判定设备出现暂时故障时，采取试跳方式对二次设备进行故障自恢复处理；
二次设备自恢复处理模式包括：提示型和自动执行型；
提示型是指变电站二次自动化设备智能电源管理***把处理信息推送给远方的运维人员，提示运维人员手动进行遥控电源空开的远方分、合操作；
自动执行是指变电站二次自动化设备智能电源管理***根据智能分析模块处理结果，自动对于变电站中的遥控电源空开进行分、合操作，并把操作最终结果上送给远方运维人员。
其中，试跳是指当二次自动化设备智能电源管理***判定某二次自动化设备可能出现暂时性设备故障时，采用断开遥控电源空开的方式使该设备断电，确定设备断电后，在重新合上遥控电源空开，待二次自动化设备正常运行后，判断故障是否已自恢复的一种方式。
附图说明
图1是变电站二次自动化设备智能电源管理***架构图。
图2是变电站二次自动化设备智能电源管理***组态配置界面图。
图3是提示型操作流程图。
图4是自动型操作流程图。
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。
从图1可以看出，变电站二次自动化设备智能电源管理***在变电站中的***架构布置情况，智能电源管理服务器布置在站控层，接入站控层以太网采集各二次自动化装置的相关运行状态信息、与变电站二次监控***监控主机和调度远动机通讯。遥控电源空开串接在变电站所有二次自动化设备的装置电源回路上，通过RS458通讯线与变电站二次自动化设备智能电源管理***通讯。
图2是变电站二次自动化设备智能电源管理***组态配置界面图，利用组态工具配置各二次自动化设备的装置通讯参数及其遥控电源空开的通讯参数；二次自动化设备运行状态信息记录；专家智能策略信息记录；把所有记录保存在数据库中。其中专家智能策略信息配置中，同一个空开设备可以有多条策略记录，每条策略中的各条件间为与逻辑关系，各条策略间为或逻辑关系。每条记录都可以选择不同的处理方式，变电站二次自动化设备智能电源管理***自动控制，或是向远方运检人员推送操作提示信息。
图3是提示型操作流程图,变电站二次自动化设备智能电源管理***定时处理从前置模块采集的现场装置运行状态数据，结合专家库中的相应策略进行装置故障研判。当符合策略条件时，二次自动化设备智能电源管理***向远方运维发出控开故障设备电源开关的提示信息，由远方运维人员手动发出遥控命令分开故障设备电源空开，二次自动化设备智能电源管理***判定电源空开正确分开后向远方运维发出合上故障设备电源开关的提示信息，由方运维人员手动发出遥控命令合上该电源空开，二次自动化设备智能电源管理***判定电源空开准确合上、故障消除操作结束。操作过程中如遇远方分、合操作无法正确执行或操作后故障没有消除的情况，则判定装置故障为非暂时故障，装置无法自恢复二次自动化设备智能电源管理***向远方运维发出提示信息，提示运维人员前往现场人工处理设备故障。
如，变电站中有110kV线路1测控设备，其暂时故障判定的条件为“网卡故障”信号为合位，当设备中一块网卡发生故障，110kV线路1测控设备发出“网卡故障”信号置合，满足二次自动化设备智能电源管理***触发动作条件，二次自动化设备智能电源管理***通过前置模块向远动发出“110kV线路1二次设备网卡故障分开电源空开”的提示信息，由远方运维人员向下发出控分110kV线路1二次设备电源的命令，由二次自动化设备智能电源管理***向相应地址的遥控空开发出遥控分命令，拉开110kV线路1二次设备。确认110kV线路1二次设备正确拉开后，二次自动化设备智能电源管理***向远动发出“合上110kV线路1二次设备电源空开”的提示信息，由远方运维人员执行合上110kV线路1二次设备电源的命令。确认110kV线路1二次设备电源空开正确合上，二次自动化设备智能电源管理***判断110kV线路1二次设备网卡故障信号是否消除，若已消除，及判定该故障为一个暂时故障，进行操作记录和故障日志记录。若故障仍然存在则判定该故障为非暂时故障，并向远方运维发出“110kV线路1二次设备网卡故障无法消除”的信息，通知远方运维人员前往现场处理网卡故障。
图4是自动型操作流程图，变电站二次自动化设备智能电源管理***定时处理从前置模块采集的现场装置运行状态数据，结合专家库中的相应策略进行装置故障研判。当符合策略条件时，变电站二次自动化设备智能电源管理***向相应对象电源空开发出遥控分命令，待确认空开在分位后再向设备对象电源空开发出遥控合命令，确认二次自动化设备正常运行后，再次判断故障是否自恢复，若故障已自恢复则判定为暂时故障记录操作记录和日志文件，否则判定为非暂时故障，向调度发出现场装置故障的提示信息。
如，变电站中有110kV线路1测控设备，其暂时故障自恢复判定的条件为装置工况退出，当变电站二次自动化设备智能电源管理***检测到装置故障退出后，自动向110kV线路1测控设备电源空开发出遥控分命令，当确定装置电源空开为分位后，自动合上设备电源空开，确定110kV线路1测控设备可正常运行后，检测110kV线路1测控设备工况是否投入。若试跳电源空开后设备工况仍没有投入，设备故障无法自恢复，则向远方运维发出“110kV线路1测控设备工况退出无法恢复”的提示信息，提示运维人员前往现场处理故障。
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 (5)

1.一种变电站二次自动化设备电源智能管控***，其特征在于，包括管理服务器、可遥控电源空开；所述管理服务器中包括管理程序模块；智能电源管理服务器上至少具备4路以太网口和20路串口；可遥控电源空开支持RS485通讯；
智能电源管理服务器采用RS485通讯线构成星型电源监控网络，电源空开通过RS485通讯线上与智能电源管理服务器通讯；每根RS485通讯线上串接的电源空开不得超过8个；可遥控电源空开串接在变电站每个二次自动化设备的电源回路上，可遥控电源空开的分合直接控制二次自动化设备电源的通断；
所述管理程序模块包括数据库、前置通讯模块、智能分析模块、组态工具，数据库、前置通讯模块、智能分析模块、组态工具相互之间通过数据总线交互信息；
数据库用以存放二次自动化设备运行状态信息、遥控电源开关位置状态信息、各二次自动化设备及遥控电源开关通信规约及地址、智能专家库策略信息、操作记录和辅助推断结果；
前置通讯模块用以完成整个变电站二次自动化设备智能电源管理***的数据交互；
智能分析模块用以通过读取专家策略库信息，结合二次自动化设备实际运行状态，推断相应的二次自动化设备自恢复处理办法；
组态工具用于对数据库进行组态，包括配置前置所需通讯规约、地址等信息，专家智能分析策略，各类状态信息，用户管理权限。
2.根据权利要求1所述的管控***，其特征在于：变电站二次自动化设备包含变电站综合自动化***监控后台、远动机、小室总控及站内数据交换机，即遥控电源空开串联在变电站综合自动化***监控后台、远动机、小室总控及站内数据交换机的电源回路上，参与电源智能控制。
3.根据权利要求1所述的管控***，其特征在于：前置通讯模块支持以太网及串口通讯方式，支持RS485、IEC61850、IEC103、IEC104等各类通讯规约。
4.一种使用如权利要求1至3中任一项所述管控***的管控方法，其特征在于：
实时检测变电站二次设备运行情况，结合专家策略信息，推断二次自动化设备是否处于暂时故障状态；当判定设备出现暂时故障时，采取试跳方式对二次设备进行故障自恢复处理；
二次设备自恢复处理模式包括：提示型和自动执行型；
提示型是指变电站二次自动化设备智能电源管理***把处理信息推送给远方的运维人员，提示运维人员手动进行遥控电源空开的远方分、合操作；
自动执行是指变电站二次自动化设备智能电源管理***根据智能分析模块处理结果，自动对于变电站中的遥控电源空开进行分、合操作，并把操作最终结果上送给远方运维人员。
5.根据权利要求4所述的管控方法，其特征在于：试跳是指当二次自动化设备智能电源管理***判定某二次自动化设备可能出现暂时性设备故障时，采用断开遥控电源空开的方式使该设备断电，确定设备断电后，在重新合上遥控电源空开，待二次自动化设备正常运行后，判断故障是否已自恢复的一种方式。
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