CN218629969U - 发电厂电能量冗余采集***及发电厂 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种发电厂电能量冗余采集***及发电厂，属于发电厂电能量采集技术领域。所述发电厂电能量冗余采集***包括：多个电能量采集终端，以及与所述多个电能量采集终端并行通信连接的双机切换器；每个电能量采集终端均与一个调度主站通信连接；所述双机切换器用于同步采集各电能量采集终端上传的电能量采集数据。本实用新型方案提高了电能量采集的可靠性。

Description

发电厂电能量冗余采集***及发电厂

技术领域

本实用新型涉及发电厂电能量采集技术领域，具体地涉及一种发电厂电能量冗余采集***及一种发电厂。

背景技术

电能量采集终端是一种远端采集、存储、远传装置。在电能计量计费自动化***中，电能量采集终端是电能数据的通讯中枢，一方面采集、存储数字电能表以串行通讯形式输出的电能数据；另一方面将采集到的电能数据通过上行通道传输到电能计费自动化***的主站中，地位十分重要。

在发电厂中，对电能量采集终端的使用十分常见，其具有电能量采集和建模、数据处理、远方传输等多种功能，适用于计量中心等对远方智能电表信息进行采集和处理。现有的发电厂中，都会配备电能量采集终端进行实时电量检测，来对发电厂的发电功率、电流、电压等信息进行实时监测。目前应用场景中，常使用1台电能量采集终端采集并上送电能表数据，现有电能量采集终端具备3个网口，分别接入省调、地调和厂内SIS***，使用了3个RS485口分别采集升压站、机组的电能表数据。常用电能表都具备2个RS485通迅口。这样的方式就容易出现在采集终端发生故障的时候，需要工作人员进行快速维护以后才能够继续进行电能量采集，这样就增加了不可靠性。针对现有电能量采集终端布置方法存在的问题，需要提出一种新的发电厂电能量采集***。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种发电厂电能量冗余采集***及发电厂，该发电厂电能量冗余采集***解决了现有电能量采集方案可靠性不足的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种发电厂电能量冗余采集***，所述发电厂电能量冗余采集***包括：多个电能量采集终端，以及与所述多个电能量采集终端并行通信连接的双机切换器；每个电能量采集终端均与一个调度主站通信连接；所述双机切换器用于同步采集各电能量采集终端上传的电能量采集数据。

可选的，电能量采集终端的数量为2个。

可选的，各电能量采集终端互相通信连接。

可选的，各电能量采集终端与其对应的调度主站通过以太网通信连接。

可选的，各电能量采集终端与所述双机切换器通过RS485通信连接。

可选的，所述双机切换器还连接有多个电能表。

可选的，所述双机切换器与各电能表通过RS485通信连接。

可选的，所述电能量采集终端为ERTU电能量采集终端。

可选的，各电能量采集终端共同接入同一个SIS***。

另一方面，本实用新型提供发电厂，所述发电厂配置有上述的发电厂电能量冗余采集***。

通过上述技术方案，将现有构建单个电能量采集终端的部署方式修改为同时部署多个电能量采集终端的方式。然后对应多个电能量采集终端进行对应的通信网络设计，使得多个电能量采集终端能够同步运行。提高了电能量采集的可靠性。

本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：

图1是本实用新型一种实施方式提供的发电厂电能量冗余采集***的***结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。

在本实用新型实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

此外，“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致相等”并不仅仅表示绝对的相等，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对相等之外，“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例，其他情况下，除非有特别说明，“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

电能量采集终端是一种远端采集、存储、远传装置。在电能计量计费自动化***中，电能量采集终端是电能数据的通讯中枢，一方面采集、存储数字电能表以串行通讯形式输出的电能数据；另一方面将采集到的电能数据通过上行通道传输到电能计费自动化***的主站中，地位十分重要。

在发电厂中，对电能量采集终端的使用十分常见，其具有电能量采集和建模、数据处理、远方传输等多种功能，适用于计量中心等对远方智能电表信息进行采集和处理。现有的发电厂中，都会配备电能量采集终端进行实时电量检测，来对发电厂的发电功率、电流、电压等信息进行实时监测。目前应用场景中，常使用1台电能量采集终端采集并上送电能表数据，现有电能量采集终端具备3个网口，分别接入省调、地调和厂内SIS***，使用了3个RS485口分别采集升压站、机组的电能表数据。常用电能表都具备2个RS485通迅口。这样的方式就容易出现在采集终端发生故障的时候，需要工作人员进行快速维护以后才能够继续进行电能量采集，这样就增加了不可靠性。

针对现有电能量采集终端布置方法存在的问题，即若电能装置采集终端发生故障后，存在电能量采集空窗期，后续进行数据追溯和维护时，这部分数据可能会影响相关人员的监测判断结果。想要实现发电厂完整数据采集，就必须保证在电能量采集终端存在故障的状态下，整个***还具有电能量采集的能力。基于该技术目的，本实用新型方案提出了一种发电厂电能量冗余采集***，将现有构建单个电能量采集终端的部署方式修改为同时部署多个电能量采集终端的方式。然后对应多个电能量采集终端进行对应的通信网络设计，使得多个电能量采集终端能够同步运行。

请参照图1，本实施例提供一种发电厂电能量冗余采集***，包括：多个电能量采集终端，以及与所有电能量采集终端并行通信连接的双机切换器；每个电能量采集终端均与一个调度主站通信连接；所述双机切换器用于同步采集各电能量采集终端上传的电能量采集数据。

在本实用新型实施例中，本实用新型提出的电厂电能量冗余采集***涉及多个电能量采集终端，这些电能量采集终端不存在主从关系，均可作为主电能量采集终端，有互相对位对方的冗余电能量采集终端。因为各自均接入了对应的调度网络，例如省调网络和地调网络，在其中一个电能量采集终端无论是终端本身还是调度网络出现故障，另一个电能量采集终端均能正常将对应的数据传输到对应的调度主站。以避免一个电能量采集终端配套的装置出现故障时，整个***的电能量信息全部缺失。

优选的，电能量采集终端的数量为2个。

在本实用新型实施例中，因为现有的发电厂往往存在两个调度监测，即省调度和地调度，针对这两个调度方案，优选将电能量采集终端的数量设置为2个。一方面可以保证每一个调度方案均具有独立的电能量采集终端，另一方面考虑两个电能量采集终端同时故障的概率过低，在保证冗余***的可靠性前提下，尽量减少设备成本投入。

优选的，各电能量采集终端互相通信连接。

在本实用新型实施例中，虽然两个电能量采集终端各自独立运行，但是为了保证两台电能量采集终端电能量采集数据一致，需要而知具备对应的自我修正能力，所以本实用新型方案为这种自我修正提供了互相通信端口。即保证电能量采集终端之间存在通信连接关系。

优选的，各电能量采集终端与其对应的调度主站通过以太网通信连接。

具体的，以太网是现实世界中最普遍的一种计算机网络。以太网有两类：第一类是经典以太网，第二类是交换式以太网，使用了一种称为交换机的设备连接不同的计算机。经典以太网是以太网的原始形式，运行速度从3～10Mbps不等；而交换式以太网正是广泛应用的以太网，可运行在100、1000和10000Mbps那样的高速率，分别以快速以太网、千兆以太网和万兆以太网的形式呈现。以太网的标准拓扑结构为总线型拓扑，但目前的快速以太网(100BASE-T、1000BASE-T标准)为了减少冲突，将能提高的网络速度和使用效率最大化，使用交换机来进行网络连接和组织。因为其具有价格低廉，应用广泛的优势，完全满足电能量采集终端上传数据的需求。

优选的，各电能量采集终端与所述双机切换器通过RS485通信连接。

在本实用新型实施例中，本实用新型模式下运行的电能量采集终端，对于主站来说都是独立***，一台电能量采集终端发生故障，另一台可以做到无缝切换。由于关口电能表由国网公司提供，该电能表无法提供双485接口，所以装置需配置一套双机切换板，保证双电能量采集终端同时上送数据同步。例如选择KHCS-X系列的双机切换板进行各电能量采集终端自动切换。

优选的，所述双机切换器还连接有多个电能表。

具体的，上述已知，关口电能表是由国网下发的，想要实现RS485通信功能，是没有办法直接在各电能表的基础上实现的，需要增加双击切换器进行实现。基于此，进行电能数据采集时，因为厂区内存在多个电能表，监测包括各机组输出电能和本地使用电能等，进行完整数据采集时，需要完整采集这些所有电能表的计量数据。所以，作为电能量采集终端与各电能表之间的中转媒介，双机切换器还连接有多个电能表。

优选的，所述双机切换器与各电能表通过RS485通信连接。

在本实用新型实施例中，为了同一通信标准，使得双机切换器不需要对信息做转码处理，本实用新型方案在双机切换器两端均采用RS485通信。

优选的，所述电能量采集终端为ERTU电能量采集终端。

优选的，各电能量采集终端共同接入同一个SIS***。

在本实用新型实施例中，安全仪表***，Safety Instrumented System，简称SIS；又称为安全联锁***(Safety interlocking System)。主要为工厂控制***中报警和联锁部分，对控制***中检测的结果实施报警动作或调节或停机控制，是工厂企业自动控制中的重要组成部分。其具有覆盖面广、安全性高、有自诊断功能，能够检测并预防潜在的危险。且容错性的多重冗余***，SIS一般采用多重冗余结构以提高***的硬件故障裕度，单一故障不会导致SIS安全功能丧失。自诊断覆盖率大，工人维修时需要检查的点数比较少。响应速度快，从输入变化到输出变化的响应时间一般在10—50ms左右，一些小型SIS的响应时间更短。可实现从传感器到执行元件所组成的整个回路的安全性设计，具有I/O短路、断线等监测功能。

其包括传感器、逻辑运算器和最终执行元件，即检测单元、控制单元和执行单元。SIS***可以监测生产过程中出现的或者潜伏的危险，发出告警信息或直接执行预定程序，立即进入操作，防止事故的发生、降低事故带来的危害及其影响。本实用新型方案还将各电能量采集终端接入到厂区SIS***，实现厂区内的自我监测和诊断功能，保证冗余***的稳定运行。

本实用新型方案还提出一种发电厂，该发电厂配置有上述的发电厂电能量冗余采集***。

以上结合附图详细描述了本实用新型实施例的可选实施方式，但是，本实用新型实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施例的技术构思范围内，可以对本实用新型实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本实用新型实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施例的思想，其同样应当视为本实用新型实施例所公开的内容。

Claims (10)

1.一种发电厂电能量冗余采集***，其特征在于，所述发电厂电能量冗余采集***包括：

多个电能量采集终端，以及与所述多个电能量采集终端并行通信连接的双机切换器；

每个电能量采集终端均与一个调度主站通信连接；

所述双机切换器用于同步采集各电能量采集终端上传的电能量采集数据。

2.根据权利要求1所述的发电厂电能量冗余采集***，其特征在于，电能量采集终端的数量为2个。

3.根据权利要求1所述的发电厂电能量冗余采集***，其特征在于，各电能量采集终端互相通信连接。

4.根据权利要求1所述的发电厂电能量冗余采集***，其特征在于，各电能量采集终端与其对应的调度主站通过以太网通信连接。

5.根据权利要求1所述的发电厂电能量冗余采集***，其特征在于，各电能量采集终端与所述双机切换器通过RS485通信连接。

6.根据权利要求1所述的发电厂电能量冗余采集***，其特征在于，所述双机切换器还连接有多个电能表。

7.根据权利要求6所述的发电厂电能量冗余采集***，其特征在于，所述双机切换器与各电能表通过RS485通信连接。

8.根据权利要求1所述的发电厂电能量冗余采集***，其特征在于，所述电能量采集终端为ERTU电能量采集终端。

9.根据权利要求1所述的发电厂电能量冗余采集***，其特征在于，各电能量采集终端共同接入同一个SIS***。

10.一种发电厂，其特征在于，所述发电厂配置有权利要求1-9中任一项权利要求所述的发电厂电能量冗余采集***。

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