[发明专利]一种特高压变电站和换流站合建监控系统及合建方法

说明书

技术领域

本发明涉及高压直流输电工程技术领域，具体地指一种特高压变电站和换流站合建监控系统及合建方法。

背景技术

换流站与变电站同址合建在整合资源、降低投资、减少运行维护费用等方面具有显著的优势。由于交直流合建工程中换流站和变电站在同一个围墙内运行，对全站的监控系统进行融合建设有利于运行人员在主控室利用一套监控系统实现对交直流合建工程全站的监视、控制与操作。国内较早建设的交直流合建工程，变电站和换流站的监控系统分别单独配置，运行人员仍需采取“同址合建，分站值守”的模式，不利于交直流合建工程的高效运行与维护，特别是对于共用交流设备的交直流合建工程，采用两套监控系统同时监控共用交流设备将对全站的运维带来极大的风险。

目前，针对交直流合建工程的技术原则已开展了多方面的研究工作，如针对±500kV及以上电压等级的换流站，(见张劲松.高压换流站交、直流合建主要技术原则[J].电力建设,2009,5(30):21-24.)从系统接入方案、电气主接线等方面对交直流合建工程进行了分析，提出了交直流合建工程的主要技术原则，但该研究未对交直流合建工程的监控系统的技术要求进行说明；将练塘500kV变电站站控层信息接入沪西1000kV变电站站控层网络，进行了沪西1000kV变电站与练塘500kV变电站监控系统融合建设，实现全站一体化监控和运行(见简辉,王焕新.沪西1000kV变电站和已运行的练塘500kV变电站一体化建设实施方案[J].建设管理,2015,10:69-73.)。但研究仅给出了变电站合建工程的监控系统融合建设方法，实际上相当于对变电站的监控系统进行扩容。由于换流站监控系统的配置要求较变电站更为复杂，因此，该监控系统合建方法在交直流合建工程中并不实用。

换流站和变电站的监控系统配置模式各不相同。换流站监控系统采用模块化、分层分布式网络结构，由站控层、控制层和就地层构成，监控系统的控制层设备采用双重化配置；特高压变电站监控系统采用“两层设备、单层网络”结构，即站控层、间隔层设备以及站控层网络(MMS网)，监控系统的间隔层设备采用单套配置。

在工程上，变电站和换流站的核准和建设时序将给交直流合建工程的建设带来施工和运行交叉等问题，在一定程度上将影响交直流合建工程监控系统的配置方案。针对变电站先行建设，换流站后期建设的交直流合建工程，在换流站建设时，变电站监控系统已按交流工程的原则建设，实现变电站和换流站监控系统合建较为困难。已建成的交直流合建工程进行了监控系统融合的初步尝试，如高岭站、银川东站、哈密站等工程，先期建设了交流500kV或750kV变电站，在后期建设换流站时，将先期变电站的测控装置拆除，重新按照换流站监控系统的技术原则进行双重化配置，这极大地增加了监控系统合建的设备费用和施工费用。

发明内容

为克服现有交直流合建工程监控系统合建面临的技术缺陷，针对变电站先期建设，换流站后期建设的交直流合建工程，本发明提出了一种特高压变电站和换流站合建监控系统及合建方法，通过合建后的监控系统对特高压变电站和换流站所有设备进行统一监控，进一步提高交直流合建工程的运维能力，提升交直流合建工程的运行可靠性。

为实现上述目的，本发明所涉及的一种特高压变电站和换流站合建监控系统，其特殊之处在于，包括换流站监控系统和变电站监控系统；所述换流站监控系统包括交直流操作员工作站、控制主机、就地数据采集I/O接口设备、换流站监控系统服务器和换流站网关机，所述交直流操作员工作站、控制主机、换流站监控系统服务器、换流站网关机之间通过站LAN网通信，控制主机通过现场总线与就地数据采集I/O接口设备交换数据；所述变电站监控系统包括交流操作员工作站、测控单元、变电站监控系统服务器和变电站远动机，所述交流操作员工作站、测控单元、变电站监控系统服务器和变电站远动机之间通过站控层网络通信。

进一步地，所述换流站网关机和变电站远动机之间采用IEC 104规约进行数据传输。

本发明还提出一种特高压变电站和换流站合建监控系统的合建方法，其特殊之处在于，包括下述步骤：

(1)针对变电站先期建设，换流站后期建设的交直流合建工程，换流站监控系统和变电站监控系统分别按照各自的技术原则进行配置，即换流站监控系统的控制主机和就地数据采集I/O接口设备双重化配置，变电站监控系统的测控单元保持原有的单套配置方案；

(2)将变电站和换流站共用交流设备的状态信号通过硬接点和模拟量开入的方式分别接入变电站对应的测控单元和换流站对应的就地数据采集I/O接口设备，以完善各自监控系统的软件联锁逻辑；