[发明专利]智能变电站系统

说明书

技术领域

本发明涉及变电站自动化、继电保护领域，尤其是一种智能变电站系统。

背景技术

智能变电站系统结构分为站控层、间隔层及过程层。过程层装置由合并单元和智能终端构成，用于采集电压量、电流量、开关量、控制输出等，间隔层装置为测控、保护或保护测控一体装置，实现模拟量、直流量、开关量、控制输出和继电保护功能。通过对系统结构的分析，过程层装置是数据传输的中间过程，其将中间数据通过以太网传递给间隔层，或将间隔层的控制输出转化为开出信号控制(一次)设备等。

这种结构存在的缺陷有：

第一、系统结构过于复杂。三层设备，两层以太网，使系统的稳定性大大降低，投资费用增加。

第二、数据传输延时或拥堵。以太网交换数据存在延时、拥堵等情况。测控、保护装置等需要的电气量(如有功功率、无功功率、频率、功率因素等)需要同步电压和电流，延时或拥堵将使电压、电流等失去同步，即使解决了同步，也将使间隔层装置的负荷增加或延时增加。

第三、难以满足继电保护快速切除的要求。继电保护需要快速切除故障，以保护系统不受更大影响。但这种结构传输数据的延时性，难以保证继电保护的动作时间。

故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

本发明目的是提供一种简化智能变电站系统结构、减少数据传输延时并提高继电保护快速切除故障的特性。

为实现上述发明目的，本发明智能变电站系统采用如下技术方案：

一种智能变电站系统，所述智能变电站系统包括站控层及通过以太网与站控层连接的测控保护装置，所述测控保护装置包括母线测控保护装置、主变测控保护装置和线路测控保护装置，所述各测控保护装置皆由交换部分和测控保护部分组成，所述母线测控保护装置连接有电压互感器、开关及闸刀，所述主变测控保护装置和线路测控保护装置分别连接有电流互感器、开关及闸刀，GOOSE、SV通过主变测控保护装置和线路测控保护装置的交换部分与母线测控保护装置的交换部分连接。

本发明将现有技术中智能变电站的间隔层和过程层融合形成测控保护装置，使智能变电站系统结构由三层减少为两层，并且实现各测控保护装置之间GOOSE、SV数据的直接交换，避免了因在间隔层和过程层之间设置网络而产生的数据传输延时和拥堵，遵循IEC61850传输规范，保障兼容性和互操作性，提高系统的稳定性。

附图说明

图1是本发明智能变电站系统一种实施方式的结构示意图；

图2是本发明智能变电站系统另一实施方式的结构示意图；

图3是本发明测控保护装置的工作原理框图；

图4是现有技术中智能变电站系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1或图2所示，本发明智能变电站系统包括站控层及与站控层连接的测控保护装置。测控保护装置与站控层之间具有以太网。相对于现有技术中具有站控层、过程层和间隔层的现有智能变电站系统，本发明将间隔层和过程层融合形成测控保护装置，使现有的智能变电站的结构由三层减少为两层，避免了数据传输延时和拥堵，实现过程层数据和间隔层数据交换，并实现测控保护装置之间的GOOSE、SV数据直接交换，遵循IEC61850传输规范，保障了网络的兼容性和互操作性，提高了系统的稳定性。

测控保护装置能够同时处理现有技术中过程层和间隔层的数据。测控保护装置包括母线测控保护装置、主变测控保护装置和线路测控保护装置，各测控保护装置皆由交换部分和测控保护部分组成。

结合图3，每个测控保护装置包括CPU板、液晶显示板、电源板、常规互感器采集板、电子式互感器采集板、开关量采集板、直流量采集板、控制输出板、使能输出板、以太网交换板。

CPU板采用单CPU或双CPU芯片的方式，通过总线与各种采集板、输出板连接，并且提供总线或以太网接口与以太网交换板连接，从而进行运算处理或装置管理功能，并能进行继电保护逻辑功能运算。

液晶显示板提供中英文及数字图形的液晶、键盘和指示灯。交换部分与测控保护部分共用CPU板、液晶、键盘和指示灯。

常规互感器采集板用于接收电压、电流模拟量，并经过A/D转换后由CPU进行处理。

电子式互感器采集板用于接收电压、电流模拟量，经通讯解码后由CPU进行处理。