[实用新型]变电站无人控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及无人控制系统，尤其涉及一种运用在变电站的无人控制系统。

背景技术

电力系统在生产过程中，有可能发生各类故障和各种不正常情况。其中故障一般可分为两类：横向不对称故障和纵向不对称故障。横向不对称故障包括两相短路、单相接地短路、两相接地短路三种，纵向对称故障包括单相断相和两相断相，又称非全相运行。电网在发生故障后会造成很严重的后果：

(1)电力系统电压大幅度下降，广大用户负荷的正常工作遭到破坏。

(2)故障处有很大的短路电流，产生的电弧会烧坏电气设备。

(3)破坏发电机的并列运行的稳定性，引起电力系统震荡甚至使整个系统失去稳定而解列瓦解。

(4)电气设备中流过强大的电流产生的发热和电动力，使设备的寿命减少，甚至遭到破坏。

不正常情况有过负荷、过电压、电力系统振荡等.电气设备的过负荷会发生发热现象，会使绝缘材料加速老化，影响寿命，容易引起短路故障。

继电保护被称为是电力系统的卫士，它的基本任务有：

(1)当电力系统发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证系统其余部分迅速恢复正常运行，防止故障进一步扩大。

(2)当发生不正常工作情况时，能自动、及时地选择信号上传给运行人员进行处理，或者切除那些继续运行会引起故障的电气设备。

可见继电保护是任何电力系统必不可少的组成部分，对保证系统安全运行、保证电能质量、防止故障的扩大和事故的发生，都有极其重要的作用。

电力系统从正常情况运行到故障或不正常运行时，它的电气量(电流、电压的大小和它们之间的相位角等)会发生非常显著的变化，继电保护就是利用电气的突变来鉴别系统有无发生故障或不正常运行状态，根据电气量的变化测量值与系统正常时的电气参数的对比来检测故障类型和故障范围，以便有选择的切除故障。常用的电网继电保护装置有35kV电网继电保护装置、110kV电网继电保护装置以及220kV电网继电保护装置。

原有的变电站，设计思路是采用常规的继电器保护和控制方式，变电站有人值班，变电站的实时信息只有部分传送到调度，每个变电站配备至少12位运行人员，多班运行，监视控制变电站实时运行情况。

随着电网的迅速发展，变电站的数量的增加与值班人员短缺的矛盾突出；计算机和网络通信技术的发展，电力系统自动化水平逐步提高，新建变电站广泛采用计算机监控系统，并通过光纤网络实现了与远方的各种信息交换；另一方面，变电站断路器、隔离开关等设备也具备了远方控制的条件。这些技术的发展使得变电站的远方监视和控制成为可能，而交通条件的改善也使得定期巡视和异常紧急处理较为方便。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种变电站无人控制系统。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种运用在变电站的无人控制系统，以达到实施变电站无人值班，精简变电运行值班人员数量，提高劳动生产率和变电运行自动化水平的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种运用在变电站的无人控制系统，用于变电站与外部电力监控系统或网络的数据交互、监控变电站内的变压器以及电网继电保护装置，该系统具有一采用双光纤局域网的站级监控层、一采用工业局域网、带有控制总线的间隔级监控层以及一供数据交换的信息交互层，所述站级监控层与间隔级监控层分别连接所述信息交互层。

所述站级监控层包括若干下达电气设备的控制命令的人机交互基站，连接所述信息交互层；一完成遥测、遥信量的采集并发送给外部电力监控系统的远动数据处理及通信装置，连接所述信息交互层；以及一与外部电力监控网络交互数据的电力数据网络服务装置，连接所述信息交互层；

所述间隔级监控层包括一接收所述外部电力监控网络或人机交互基站的命令，完成数据采集的总测控模块；一具备图像监控和报警功能的安全报警模块；至少一测控所述电网继电保护装置的继电保护测控模块；以及至少一通信接口，分别连接所述信息交互层与安全报警模块、测控模块、电网继电保护装置；

所述人机交互基站、远动数据处理及通信装置和电力数据网络服务装置分别连接所述间隔级监控层的控制总线；

所述信息交互层为双总线型或星型或交换式集线器。

所述总测控模块包括相连的一电能量采集终端以及一主变压器电能表，电能量采集终端连接所述信息交互层。

优选地，所述安全报警模块包括并联的一所用电测控装置、一直流测控装置、一火灾报警单元、一图像监控及安全警卫单元以及一公用信号测控单元。