CN116014893A - 一种变电站远程可视化智能巡视*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站远程可视化智能巡视***，巡视***包括：站控层，用于完成数据的集中存储和访问、保护信息管理、运行状态监视、操作控制及监控***的配置管理、闭锁不正确操作的功能；间隔层，用于对站内设备进行就地保护、测控、故障记录；过程层，用于实现所有与一次设备接口的相关功能，将采集的模拟量转换为数字量提供给上层。本发明运维人员在智能巡视***制定好巡检计划，包括相应的检测区域，检测设备和检测项目等内容，智能巡视***根据配置的计划自动将分析结果、图片和告警信息保存到***中，并将巡视结果自动导入可视化平台，能够智能化高效、安全、低成本、高准确率的完成变电站巡视任务。

Description

一种变电站远程可视化智能巡视***

技术领域

本发明涉及变电站智能巡视技术领域，具体为一种变电站远程可视化智能巡视***。

背景技术

变电站智能化是智能电网的重要的组成部分，未来的变电站都将朝向智能变电站的趋势发展。变电设备是变电站的基础其可靠安全运行关系着变电站的生产安全和相应的社会效益，极大的影响了智能电网的安全性和稳定性。变电站管理工作中重要的一个环节就是变电站巡检，此环节将会对设备的运行情况进行检查以实时掌握设备的运行的规律，保证变电站稳定且安全的工作。变电站设备巡检工作及其重要，若果能及时发现设备存在的隐藏问题将避免不必要的损失，对增强供电***的安全性和经济运行指标有重要作用。

因此，变电站的设备需要进行定期的检查。但是目前绝大部分变电站采用纸质记录的的方式没有统一的巡检管理方法，存在许许多多的缺点和不足。

(1)巡检人员漏巡检。变电站设备繁多，一座常规220kV变电站一般配置了2台200kV主变、各种电压等级的出线间隔、10kV电容器、电抗器、PT等一次设备，还有各种保护屏等二次设备，布局复杂，巡检人员容易漏巡检。巡检的内容不够详细，运行人员对主要设备如变压器，CT、PT等比较重视，对于地方偏僻的次要设备通常会忽略。而且，变电站从新投产时预留了足够的裕度，还有很多的间隔是未投运的，需要在以后运行过程中根据经济发展需要进行扩建，巡检人员也容易根据主观经验对新设备漏巡检。

(2)巡检工具不齐。变电站设备种类很多，大部分设备都能用肉眼来发现缺陷，但有些设备，例如刀闸接口发热等缺陷是无法用肉眼去识别的，必须借助红外测温仪的设备的辅助。无人值班变电站是一个巡维中心管数量众多的变电站，每个变电站不可能配置这些昂贵的仪器，都统一放置在巡维中心，在需要去巡检的时候由巡检人员随身携带。但是在日常实践中，巡检人员容易疏忽，忘记携带，或者虽然携带了，但忘记对辅助仪器进行常规检查，经常发现带过去的仪器没电或损坏，无法使用，影响巡检质量。

(3)巡检时间过短。变电设备巡检的内容很多，标准严格，要严格执行好，必须要确保有足够的巡检时间。因此，巡检的质量好坏很大程度上取决于运行人员巡检设备的时间。有人值班模式下的运行人员以前普遍工作强度较低，成立了巡维中心后工作量大大增加，需要检查的变电站数量增多，导致一部分工作人员在检查时敷衍了事。没有巡检到位，也有运行巡检人员的责任心不强，对巡检工作马虎了事，出工不出力，很容易对设备缺陷视而不见，酿成大错。因此，有必要制定科学的巡检路线来提高巡检的到位率。

由于无人值班变电站设备发生事故时没有值班人员在现场第一时间处理，因此对设备进行巡检，及时发现有缺陷或者异常的设备就是运行工作的重中之重。因为没有制定比较严格的巡检规范，所以对于变电站中具体的设备的巡查标准和和操作方法的不规范，缺少对于每个变电站设备的任务的任务信息，针对日常检查，特殊检查，夜间检查，很难保证工作人员是否认真仔细的履行工作义务，不利于管理人员对巡检的情况和相应的设备实现直观的管理，而且传统纸质的信息记录方法很难实现查询的功能，操作起来极其繁琐，完全不够智能。因此，设计一种变电站远程可视化智能巡视***是很有必要的。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种变电站远程可视化智能巡视***，运维人员在智能巡视***制定好巡检计划，包括相应的检测区域，检测设备和检测项目等内容，智能巡视***根据配置的计划自动将分析结果、图片和告警信息保存到***中，并将巡视结果自动导入可视化平台，能够智能化高效、安全、低成本、高准确率的完成变电站巡视任务。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变电站远程可视化智能巡视***，所述巡视***包括：

站控层包括监控主机、数据通信网关机、数据服务器、综合应用服务器、操作员站、工程师工作站、同步相量测量、管理终端，用于完成数据的集中存储和访问、保护信息管理、运行状态监视、操作控制及监控***的配置管理、闭锁不正确操作的功能；

间隔层由继电保护装置、测控装置、计量装置、故障录波装置、网络报文分析仪及稳控装置组成，用于对站内设备进行就地保护、测控、故障记录；

过程层包括摄像头、断路器、隔离开关、电流/电压互感器及其所属的智能组件以及独立的智能电子装置，用于实现所有与一次设备接口的相关功能，将采集的模拟量转换为数字量提供给上层，并接收和执行上层下发的控制命令。

优选的，所述管理终端包括设备管理模块，用于记录设备的位置、设备名称、编号、出厂日期、规格型号和生产厂家信息；

***管理模块，用于进行后台管理和维护***，***管理模块具有最高权限，对***的管理包括可***设置、审批权限、用户管理和设备运维。

优选的，所述间隔层包括：

采集单元，用于对应故障录波装置的采集模块和网络报文分析仪的报文接收模块，采集MMS、GOOSE、SV等报文，并打上精确的入口时标，数据汇总后上传至记录单元；

记录单元，用于对应故障录波装置的录波记录模块和网络报文分析仪的报文记录模块，实现录波启动、故障在线分析、录波文件存储、解析、MMS通信等功能；

管理单元，用于对应故障录波装置的录波管理模块和网络报文分析仪的报文分析模块，实现***的人机接口、参数配置、***状态监测、二次设备状态监测、报文检索分析的功能。

优选的，所述网络报文分析仪的工作流程为：

1)当电网发生故障时，自动启动录波，录波数据包括扰动前的状态数据和扰动后的故障信息；

2)通过录波软件进行波形分析，同时可以对功率、差电流、谐波、故障测距等进行分析计算，并对SV、GOOSE、MMS报文以在线分析和离线解析的方式分析和筛选；

3)通过以太网将录波数据和报文记录分析数据上传至站控层。

优选的，所述故障录波装置用于收集故障暂态数据，所述网络报文分析仪用于记录全部稳态数据。

优选的，所述监控主机包括可视化平台，用于实现数据访问与存储、图形展示与管理、人机界面操作控制、防误操作与闭锁、告警直传与远程浏览功能。

优选的，所述巡视***执行巡视方案的流程为：

1)站控层首先发送操作目标给间隔层，间隔层根据设备当前状态和目标状态获得对应操作票并上传调度，调度仿真验证后下发执行命令；

2)间隔层根据执行指令按步骤执行，并检查执行结果，若现场条件满足，可联动过程层的视频***进行操作结果判定，以确保现场实际与操作票一致：

3)所有步骤执行完成后返回调度执行令。

优选的，所述站控层与过程层分别组单星网，所述站控层与间隔层之间采用IEC61850-8-1协议通信，所述间隔层与过程层合并单元通信，所述间隔层与过程层智能终端采用GOOSE协议。

本发明的有益效果为：

1、运维人员在智能巡视***制定好巡检计划，包括相应的检测区域，检测设备和检测项目等内容，智能巡视***根据配置的计划自动将分析结果、图片和告警信息保存到***中，并将巡视结果自动导入可视化平台，能够智能化高效、安全、低成本、高准确率的完成变电站巡视任务；

2、管理终端包括设备管理模块和***管理模块，用于实现设备管理和智能巡视***的运维管理和权限管理；

3、故障录波装置用于收集故障暂态数据，网络报文分析仪用于记录全部稳态数据，将两个装置功能信息结合在一起分析将会更加准确，故障定位更加迅速。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明变电站远程可视化智能巡视***整体平面结构示意图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一

由图1给出，本发明提供如下技术方案：一种变电站远程可视化智能巡视***，巡视***包括：

站控层包括监控主机、数据通信网关机、数据服务器、综合应用服务器、操作员站、工程师工作站、同步相量测量、管理终端，用于完成数据的集中存储和访问、保护信息管理、运行状态监视、操作控制及监控***的配置管理、闭锁不正确操作的功能；

间隔层由继电保护装置、测控装置、计量装置、故障录波装置、网络报文分析仪及稳控装置组成，用于对站内设备进行就地保护、测控、故障记录；

过程层包括摄像头、断路器、隔离开关、电流/电压互感器及其所属的智能组件以及独立的智能电子装置，用于实现所有与一次设备接口的相关功能，将采集的模拟量转换为数字量提供给上层，并接收和执行上层下发的控制命令。

优选的，监控主机包括可视化平台，用于实现数据访问与存储、图形展示与管理、人机界面操作控制、防误操作与闭锁、告警直传与远程浏览功能。

优选的，巡视***执行巡视方案的流程为：

1)站控层首先发送操作目标给间隔层，间隔层根据设备当前状态和目标状态获得对应操作票并上传调度，调度仿真验证后下发执行命令；

2)间隔层根据执行指令按步骤执行，并检查执行结果，若现场条件满足，可联动过程层的视频***进行操作结果判定，以确保现场实际与操作票一致：

3)所有步骤执行完成后返回调度执行令。

优选的，站控层与过程层分别组单星网，站控层与间隔层之间采用IEC61850-8-1协议通信，间隔层与过程层合并单元通信，间隔层与过程层智能终端采用GOOSE协议

运维人员在智能巡视***制定好巡检计划，包括相应的检测区域，检测设备和检测项目等内容，智能巡视***根据配置的计划自动将分析结果、图片和告警信息保存到***中，并将巡视结果自动导入可视化平台，能够智能化高效、安全、低成本、高准确率的完成变电站巡视任务。

实施例二

参照图1，作为另一优选实施例，与实施例一的区别在于，管理终端包括设备管理模块，用于记录设备的位置、设备名称、编号、出厂日期、规格型号和生产厂家信息；

***管理模块，用于进行后台管理和维护***，***管理模块具有最高权限，对***的管理包括可***设置、审批权限、用户管理和设备运维

管理终端包括设备管理模块和***管理模块，用于实现设备管理和智能巡视***的运维管理和权限管理。

实施例三

参照图1，作为另一优选实施例，与实施例一的区别在于，间隔层包括：

采集单元，用于对应故障录波装置的采集模块和网络报文分析仪的报文接收模块，采集MMS、GOOSE、SV等报文，并打上精确的入口时标，数据汇总后上传至记录单元；

记录单元，用于对应故障录波装置的录波记录模块和网络报文分析仪的报文记录模块，实现录波启动、故障在线分析、录波文件存储、解析、MMS通信等功能；

管理单元，用于对应故障录波装置的录波管理模块和网络报文分析仪的报文分析模块，实现***的人机接口、参数配置、***状态监测、二次设备状态监测、报文检索分析的功能。

优选的，网络报文分析仪的工作流程为：

1)当电网发生故障时，自动启动录波，录波数据包括扰动前的状态数据和扰动后的故障信息；

2)通过录波软件进行波形分析，同时可以对功率、差电流、谐波、故障测距等进行分析计算，并对SV、GOOSE、MMS报文以在线分析和离线解析的方式分析和筛选；

3)通过以太网将录波数据和报文记录分析数据上传至站控层。

优选的，故障录波装置用于收集故障暂态数据，网络报文分析仪用于记录全部稳态数据。

故障录波装置用于收集故障暂态数据，网络报文分析仪用于记录全部稳态数据，将两个装置功能信息结合在一起分析将会更加准确，故障定位更加迅速。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种变电站远程可视化智能巡视***，其特征在于，所述巡视***包括：

站控层包括监控主机、数据通信网关机、数据服务器、综合应用服务器、操作员站、工程师工作站、同步相量测量、管理终端，用于完成数据的集中存储和访问、保护信息管理、运行状态监视、操作控制及监控***的配置管理、闭锁不正确操作的功能；

间隔层由继电保护装置、测控装置、计量装置、故障录波装置、网络报文分析仪及稳控装置组成，用于对站内设备进行就地保护、测控、故障记录；

过程层包括摄像头、断路器、隔离开关、电流/电压互感器及其所属的智能组件以及独立的智能电子装置，用于实现所有与一次设备接口的相关功能，将采集的模拟量转换为数字量提供给上层，并接收和执行上层下发的控制命令。

2.根据权利要求1所述的一种变电站远程可视化智能巡视***，其特征在于，所述管理终端包括设备管理模块，用于记录设备的位置、设备名称、编号、出厂日期、规格型号和生产厂家信息；

***管理模块，用于进行后台管理和维护***，***管理模块具有最高权限，对***的管理包括可***设置、审批权限、用户管理和设备运维。

3.根据权利要求1所述的一种变电站远程可视化智能巡视***，其特征在于，所述间隔层包括：

采集单元，用于对应故障录波装置的采集模块和网络报文分析仪的报文接收模块，采集MMS、GOOSE、SV等报文，并打上精确的入口时标，数据汇总后上传至记录单元；

记录单元，用于对应故障录波装置的录波记录模块和网络报文分析仪的报文记录模块，实现录波启动、故障在线分析、录波文件存储、解析、MMS通信等功能；

管理单元，用于对应故障录波装置的录波管理模块和网络报文分析仪的报文分析模块，实现***的人机接口、参数配置、***状态监测、二次设备状态监测、报文检索分析的功能。

4.根据权利要求3所述的一种变电站远程可视化智能巡视***，其特征在于，所述网络报文分析仪的工作流程为：

1)当电网发生故障时，自动启动录波，录波数据包括扰动前的状态数据和扰动后的故障信息；

2)通过录波软件进行波形分析，同时可以对功率、差电流、谐波、故障测距等进行分析计算，并对SV、GOOSE、MMS报文以在线分析和离线解析的方式分析和筛选；

3)通过以太网将录波数据和报文记录分析数据上传至站控层。

5.根据权利要求3所述的一种变电站远程可视化智能巡视***，其特征在于，所述故障录波装置用于收集故障暂态数据，所述网络报文分析仪用于记录全部稳态数据。

6.根据权利要求1所述的一种变电站远程可视化智能巡视***，其特征在于，所述监控主机包括可视化平台，用于实现数据访问与存储、图形展示与管理、人机界面操作控制、防误操作与闭锁、告警直传与远程浏览功能。

7.根据权利要求1所述的一种变电站远程可视化智能巡视***，其特征在于，所述巡视***执行巡视方案的流程为：

1)站控层首先发送操作目标给间隔层，间隔层根据设备当前状态和目标状态获得对应操作票并上传调度，调度仿真验证后下发执行命令；

2)间隔层根据执行指令按步骤执行，并检查执行结果，若现场条件满足，可联动过程层的视频***进行操作结果判定，以确保现场实际与操作票一致：

3)所有步骤执行完成后返回调度执行令。

8.根据权利要求1所述的一种变电站远程可视化智能巡视***，其特征在于，所述站控层与过程层分别组单星网，所述站控层与间隔层之间采用IEC61850-8-1协议通信，所述间隔层与过程层合并单元通信，所述间隔层与过程层智能终端采用GOOSE协议。

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