电力系统监控方案
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智慧电力系统监控室设计方案智慧电力系统监控室作为电力系统的重要组成部分,需要具备高效、方便、安全的监控功能。
设计一个合理的智慧电力系统监控室,可以提高电力生产运营的效率和质量,降低各类风险。
以下是一个1200字的设计方案:一、布局设计:智慧电力系统监控室的布局设计应合理分区,以提高工作效率。
1.主控区:放置电力系统监控设备,主要包括监控主机、人机界面终端、大屏显示器等。
主机放置在中央位置,方便操作员监控整个电力系统。
2.管理区:放置文件柜和办公设备,方便操作员处理各类电力系统管理文件和文件登记工作。
3.会议区:设有会议室,用于开展重要会议、培训和讨论等活动。
二、设备配置:智慧电力系统监控室的设备配置应满足监控需求,具备高效性和稳定性。
1.监控主机:配置高性能的监控主机,能够实时监控各类电力设备的状态,提供及时的告警和分析功能。
2.人机界面终端:使用易于操作的人机界面终端,操作员可以通过终端进行实时监控和管理。
3.大屏显示器:使用大尺寸的高清显示器,通过多屏显示方式展示电力系统的运行状态和监控画面,方便操作员查看信息。
4.监控摄像头:布置摄像头覆盖整个监控室,全方位监控室内设备和工作人员的安全状态。
5.服务器和存储设备:配备高性能的服务器和大容量的存储设备,提供数据管理和备份功能,确保数据的安全性和可靠性。
三、环境设计:智慧电力系统监控室的环境设计应考虑舒适性和工作效率,同时要保证电力设备的安全运行。
1.照明设计:采用柔和、均匀的照明方式,利用自然光线和合适的照明灯具,确保监控室内照明效果良好,不产生眩光和影响操作员的观察。
2.空调系统:选用符合能效要求的空调设备,对监控室内进行恒温、恒湿控制,保持适宜的工作环境。
3.隔音设计:在监控室的墙壁、地板和天花板等位置采用隔音材料,以减少外界噪音对操作员工作的干扰。
4.地面防静电设计:对监控室的地面进行防静电处理,确保地面的导电性,减少静电对设备的影响。
电力监控联网总体设计方案系统结构拓扑图:变电站智能监控系统由站端系统、传输网络、主站系统这三个相互衔接、缺一不可的部分组成。
变电站的视频监控、环境监测、安全防范、火灾报警、门禁等子系统,大多各自独立运行,通过不同通道上传数据,甚至每套系统都配有独立的管理人员,很难做到多系统的综合监控、集中管理,无形中降低了系统的高效性,增加了系统的管理成本.本方案采用了海康威视DS—8516EH系列多功能混合DVR,兼容模拟摄像机和IP摄像机,充分利用现有模拟摄像机,保护已有投资;DS-8516EH还集成了各种报警、控制协议,可采集模拟量信号、串口信号、开关量信号,支持其他子系统的可靠接入,可以对环境监测、安全防范、门禁、消防等子系统进行集成.系统集成改变了各系统独立运行的局面,满足了电力系统用户“减员增效"的需求。
该技术不单是对各独立系统功能的简单叠加,而是对各功能进行了整合优化,并进行了智能关联.用户可以根据需要对各功能进行关联,满足规则后可以触发相应功能。
站端系统站端系统对站内的视频监控、环境监测、安全防范、火灾报警、门禁、照明、给排水和空调通风系统进行了整合,主要负责对变电站视音频、环境量、开关报警量等信息进行采集、编码、存储及上传,并根据制定的规则进行自动化联动。
传输网络变电站联网监控系统的网络承载于传输网络电力数据通信网,用于站端与主站、主站之间的通信。
主站及MIS网用户可以对站端系统进行监控,实时了解前端变电站的运行情况;站端系统的视音频、报警信息可上传至主站并进入MIS网,供主站及MIS网用户查看调用。
功能设计随着电力调度信息化建设的不断深入,变电站综合监控系统除满足原有基本功能外,被赋予了许多新的要求。
我们的联网监控系统应具备如下功能:实时视频监视通过视频监视可以实时了解变电站内设备的信息,确定主变运行状态,确定断路器、隔离开关、接地刀闸等的分/合闸状态,确定刀闸接触情况是否良好,以上信息通过电力SCADA遥测、遥信功能都有采集,但没有视频监控可靠清晰。
电力工程监控系统施工方案一、设计依据随着电力行业的不断发展,对电力工程监控系统的需求也越来越大。
为了更好地监控和管理电力系统的运行,提升电力系统的安全性和稳定性,本工程拟进行电力工程监控系统的施工。
本方案的设计依据主要包括国家相关电力工程监控系统的规范和标准、相关技术要求以及工程实际需求等。
二、工程概况本工程位于某某地区,在某某电力系统的监控中心进行,主要包括电力工程监控系统建设、设备安装调试和系统运行维护等内容。
三、施工范围1. 电力工程监控系统的设计与规划。
2. 监控系统设备的安装和调试。
3. 系统运行测试和维护。
四、施工内容1. 电力工程监控系统的设计与规划(1)进行现场勘察和测量,确定监控系统的布置位置和设备安装点。
(2)根据实际需要,设计监控系统的布线方案和设备配置方案。
(3)编制监控系统的施工图纸和工程方案。
2. 监控系统设备的安装和调试(1)根据设计方案,对监控系统的设备进行安装和调试。
(2)保证监控系统设备的安装和调试工作顺利进行。
3. 系统运行测试和维护(1)对监控系统进行运行测试,确保系统运行正常。
(2)合理安排系统维护工作,保证系统长期稳定运行。
五、施工过程1. 前期准备(1)编制电力工程监控系统的施工方案,确定施工计划和施工进度,并进行相关手续的办理。
(2)准备施工所需的人员和设备,并进行必要的培训和考核。
2. 施工实施(1)按照设计方案,进行监控系统的设备安装和调试工作。
(2)对监控系统的布线和连接进行调试和完善。
3. 系统测试(1)对监控系统进行运行测试,检查系统的各项功能是否正常。
(2)根据测试结果,对系统进行必要的调整和优化。
4. 系统维护(1)编制监控系统的维护计划,并安排相关人员进行系统的日常维护。
(2)对系统设备进行定期检查和维护,确保系统长期稳定运行。
六、施工质量控制1. 严格按照设计方案进行施工,保证设备的安装位置和布线连接的正确性。
2. 对监控系统的设备进行专业的调试和测试,确保系统的各项功能正常。
电力监控系统施工方案电力监控系统施工方案一、项目背景随着现代社会对电力供应的依赖程度增加,电力监控系统的需求变得越来越重要。
电力监控系统能够实时监测电力设备运行状态,提供及时报警和处理应急情况的能力,极大地提高了电力系统的安全性和可靠性。
二、项目目标本项目的目标是建立一套完善的电力监控系统,实现对电力设备的实时监控和远程控制,提高电力管理的效率和质量。
三、项目内容1. 系统设计:根据电力设备的种类和使用情况,设计系统的功能模块和数据流程图,确定系统需要监控的指标和阈值。
2. 硬件设备采购:根据系统设计的要求,采购合适的监控设备,包括能量监测仪、温湿度传感器、电压变送器等。
3. 系统安装与调试:按照设计方案,将监控设备安装到对应的电力设备上,并进行初步的调试和测试,确保设备能正常运行。
4. 数据采集与传输:通过监控设备采集电力设备的运行数据,并通过网络传输到监控系统服务器。
同时,将监测到的数据与预设的阈值进行比较,发现异常情况及时报警。
5. 数据处理与分析:对采集到的数据进行处理和分析,生成报表和统计图,提供数据查询和分析功能。
6. 远程控制与调度:通过网络连接,实现对电力设备的远程控制和调度,包括设备的开关机、参数设置等。
四、项目进度安排1. 系统设计:3天2. 硬件设备采购:1周3. 系统安装与调试:2周4. 数据采集与传输:1周5. 数据处理与分析:1周6. 远程控制与调度:1周7. 系统测试与验收:1周8. 项目总结与报告编写:3天五、项目风险分析和对策1. 硬件设备选型不当:严格按照系统设计的要求进行硬件设备采购,确保设备的兼容性和稳定性。
2. 安装和调试的困难:建立有效的沟通机制和协作平台,与电力设备厂商和施工方保持密切的合作和沟通,及时解决问题。
3. 数据采集和传输的延迟:选择稳定可靠的网络和传输设备,定期检测和维护设备,确保数据的及时传输。
六、项目预算本项目的预算包括硬件设备采购、人工成本、安装调试费用等,总预算为XX万元。
《电力监控系统集成施工方案》一、项目背景随着科技的不断发展,电力系统的智能化管理需求日益增长。
为了提高电力系统的可靠性、安全性和运行效率,实现对电力设备的实时监控和管理,本项目旨在建设一套先进的电力监控系统。
该系统将集成数据采集、通信、监控、分析等功能,为电力企业提供全面的电力监控解决方案。
本项目的实施范围包括[具体项目地点]的变电站、配电室等电力设施。
项目将采用先进的传感器技术、通信技术和软件技术,实现对电力设备的远程监控、故障诊断和预警,提高电力系统的运行管理水平。
二、施工步骤1. 施工准备- 成立项目施工团队,明确各成员的职责和分工。
- 熟悉施工图纸和技术规范,进行技术交底。
- 准备施工所需的设备、材料和工具。
- 对施工现场进行勘察,确定施工方案和施工顺序。
2. 设备安装- 安装电力监控系统的传感器、变送器等设备。
- 安装数据采集终端、通信设备等。
- 安装监控主机、显示器等设备。
3. 布线施工- 进行电缆桥架的安装和布线。
- 敷设电力监控系统的通信电缆、控制电缆等。
- 进行电缆的接线和标识。
4. 系统调试- 对安装的设备进行单体调试。
- 进行系统联调,测试系统的功能和性能。
- 对系统进行优化和调整,确保系统稳定运行。
5. 系统验收- 组织相关人员对系统进行验收。
- 提交验收报告和技术资料。
- 对验收中发现的问题进行整改。
三、材料清单1. 传感器和变送器- 电流互感器、电压互感器- 温度传感器、湿度传感器- 功率变送器、电能变送器2. 数据采集终端- 智能电表、数据采集器- 通信模块、电源模块3. 通信设备- 光纤收发器、交换机- 无线通信模块、天线4. 监控主机和显示器- 工业计算机、显示器- 键盘、鼠标、音箱5. 电缆和桥架- 通信电缆、控制电缆- 电缆桥架、支架6. 其他材料- 接线端子、标识牌- 工具、耗材四、时间安排1. 施工准备阶段([具体日期区间 1])- 成立项目施工团队,进行技术交底。
引言:电力监控系统是为了实现电力设备的实时监控和数据采集而设计的一种系统。
本文将对电力监控系统方案设计进行详细介绍。
我们将概述电力监控系统的背景和重要性。
接着,我们将进一步阐述电力监控系统的设计原则和目标。
紧接着,本文将详细介绍电力监控系统的五个大点,包括硬件组成、软件功能、数据采集与存储、远程监控和报警功能,以及可靠性保障。
每个大点将分析59个小点来详细阐述。
该文将总结电力监控系统方案设计的重要性和发展前景。
概述:电力监控系统是为了实现电力设备的实时监控和数据采集而设计的一种系统。
随着电力设备的增多和规模的扩大,监控电力设备的重要性也越来越突出。
通过电力监控系统,用户可以实时监测电力设备的状态,及时发现故障并采取措施,从而提高生产效率和安全性。
设计原则和目标:1.可靠性:电力监控系统必须具备高可靠性,能够长时间稳定运行,不间断地监测电力设备的状态。
2.实时性:电力监控系统要求能够实时采集和显示电力设备的信息,确保及时监测和故障处理。
3.易用性:电力监控系统的操作界面应简洁直观,易于操作和管理。
4.扩展性:电力监控系统在设计上要考虑到未来的扩展需求,能够方便地添加新的设备和功能。
5.安全性:电力监控系统要具备防止未经授权访问和数据泄露的安全机制。
大点一:硬件组成1.传感器:选择合适的传感器用于采集电力设备的各项参数,如电压、电流、温度等。
2.数据采集设备:使用高性能的数据采集设备,能够实时采集和处理传感器的数据。
3.控制器:控制器负责管理传感器和数据采集设备的通信,确保数据的准确性和稳定性。
4.通讯设备:利用网络通讯设备,将采集到的数据传输到监控中心,实现远程监控。
5.电源设备:为传感器、数据采集设备和控制器等提供稳定的电源供应,确保系统的正常运行。
大点二:软件功能1.数据显示:提供直观的界面,将采集到的数据以图表、曲线等形式展示出来。
2.报警功能:设定合理的报警阈值,一旦设备出现异常情况即时报警,保障设备的运行安全。
电力监控方案电力监控方案1. 背景介绍随着电力行业的发展和电力工程的规模逐渐扩大,电力监控变得越来越重要。
电力监控方案是指通过使用各种技术手段,对电力系统的设备进行实时监测和管理,以确保电力系统的安全运行和高效运转。
电力监控方案主要包括设备监测、故障检测、数据采集、数据分析等功能,以实现对电力设备的全面监控和精细管理。
2. 方案架构电力监控方案的整体架构一般包括以下几个模块:2.1 设备监测模块设备监测模块主要用于实时监测电力系统中的各种设备,包括变电站、变压器、配电柜等。
通过采集设备的各种参数和状态信息,如温度、电流、电压、开关状态等,以实现设备的实时监测和故障检测。
设备监测模块一般由传感器、数据传输设备和数据处理设备组成。
2.2 故障检测模块故障检测模块主要用于实时检测电力系统中的设备故障和异常情况,如设备损坏、设备过载、线路短路等。
通过采集设备的故障信息和异常状态,以及与设备监测模块的实时监测数据进行比较和分析,实现对电力设备故障的早期预警和报警。
故障检测模块一般由故障检测算法和故障诊断设备组成。
2.3 数据采集模块数据采集模块主要用于采集电力系统的各种数据,包括设备参数、设备状态、故障信息等。
数据采集模块一般由数据采集设备和数据传输设备组成,可以通过有线或无线方式将数据传输到数据处理中心进行处理和分析。
2.4 数据处理模块数据处理模块主要用于对采集到的电力系统数据进行处理和分析,以提取有用信息和进行预测分析。
数据处理模块一般由数据库、数据分析算法和可视化界面组成,可以通过对数据进行存储、分析和展示,为运维人员提供决策支持。
3. 方案实施电力监控方案的实施需要经过以下几个步骤:3.1 系统需求分析在实施电力监控方案之前,需要进行系统需求分析,明确监控目标和监控要求。
根据实际情况和需求,确定监控范围、监控参数和监控级别,为后续的方案设计和实施提供基础。
3.2 硬件设备选择和部署根据需求分析的结果,选择适当的硬件设备,并进行部署和安装。
电力会议纪要讨论电力系统运行监控方案电力会议纪要:讨论电力系统运行监控方案会议时间:XXXX年XX月XX日与会人员:XXX、XXX、XXX、XXX一、会议目的本次会议旨在就电力系统运行监控方案进行深入研讨和探讨,以提升电力系统运行的安全性和稳定性,确保供电的高可靠性。
二、会议内容及讨论结果1. 问题分析与需求确定在会议开始阶段,与会人员对目前电力系统运行监控中存在的问题进行了深入分析,整理出以下几个主要问题:- 监控系统对故障的实时响应不够敏感,无法及时发现并处理异常情况;- 数据处理和报警机制亟待优化,以提高实时监控的效率;- 监控系统的数据传输存在一定的安全风险,需要进一步加强加密和防护措施;- 对电力系统运行数据的统计和分析功能还需进一步完善。
经过与会人员的讨论,确定了以下需求:- 提高监控系统实时响应能力,保证异常情况的迅速发现和处理;- 优化数据处理和报警机制,提高实时监控效率;- 强化监控系统的数据传输安全性,加密传输通道,确保数据的机密性和完整性;- 完善对电力系统运行数据的统计和分析功能,为决策提供可靠依据。
2. 方案设计与优化为了解决上述问题和满足需求,与会人员提出了一系列的方案: - 引入人工智能技术,通过机器学习算法提高监控系统对故障的预测和准确性,实现更快的响应时间;- 优化数据处理和报警机制,利用分布式系统架构提升处理效率,同时增加自动化报警机制,实现自动发现和处理异常情况;- 强化数据传输安全性,采用高级加密算法对监控数据进行加密,并建立完善的安全监控体系,确保数据通信过程的安全性;- 加强对电力系统运行数据的统计和分析功能,引入大数据技术,实现数据的实时监控、分析和挖掘,为决策者提供准确可靠的数据支持。
经过综合讨论和初步评估,确定了以上方案的可行性和优先级。
3. 实施计划与关键节点为了有序推进方案的实施,与会人员提出了以下实施计划和关键节点:- 第一阶段:方案设计与技术选型(XX月XX日-XX月XX日) - 第二阶段:系统开发与测试(XX月XX日-XX月XX日)- 第三阶段:试运行与调优(XX月XX日-XX月XX日)- 第四阶段:正式上线运行(XX月XX日)在每个阶段设立相关的负责人和团队,确保方案实施过程的顺利进行,同时对关键节点进行详细规划和监控,确保项目能按时交付并达到预期效果。
电力监控系统方案设计(全文)(一)引言概述:电力监控系统是指通过对电力系统的实时监测和数据分析,实现对电力设备运行状态和电能消耗情况的监控,以提高电力系统的稳定性和运行效率。
本文将从系统概述、硬件设计、软件设计、通信设计和安全设计五个方面展开,详细介绍电力监控系统的方案设计。
一、系统概述1.1 电力监控系统的定义与作用1.2 系统结构及组成要素1.3 系统实施的目标和意义1.4 系统功能需求和性能指标1.5 系统关键技术及其选择二、硬件设计2.1 数采设备的选择与布置2.2 传感器的选用和配置2.3 数据采集与处理方法2.4 控制器硬件设计和接口要求2.5 电源管理和电路保护设计三、软件设计3.1 系统软件功能划分与模块设计3.2 数据采集与处理算法设计3.3 用户界面设计和操作流程3.4 数据存储和分析方法3.5 系统性能测试及调试方法四、通信设计4.1 传感器信号传输方式选择4.2 数据传输协议设计4.3 数据传输安全及加密方法4.4 网络通信设备的选用和配置4.5 远程监控和控制方法实现五、安全设计5.1 系统安全风险评估与防范措施5.2 数据安全和备份策略5.3 系统故障与应急处理5.4 安全性能监测与优化5.5 用户权限管理与访问控制总结:本文从系统概述、硬件设计、软件设计、通信设计和安全设计五个方面全面阐述了电力监控系统的方案设计。
通过合理的系统概念和结构设计、精确的硬件配置和接口设计、高效的软件算法和界面设计、可靠的通信和安全设计,可以实现对电力设备的实时监控,提高电力系统的运行效率和稳定性,为电力管理提供有力支持。
《电力监控系统集成施工方案》一、项目背景随着电力行业的不断发展和智能化水平的提高,电力监控系统在保障电力系统安全、稳定、高效运行方面发挥着越来越重要的作用。
本次电力监控系统集成项目旨在为[具体项目名称]提供一套先进、可靠的电力监控解决方案,实现对电力设备的实时监测、控制和管理,提高电力系统的运行效率和可靠性。
该项目涉及[具体项目地点]的多个配电室和变电站,需要对现有的电力设备进行升级改造,并安装新的电力监控系统。
项目的实施将有助于提高电力系统的自动化水平,降低运行成本,减少人为操作失误,为用户提供更加优质的电力服务。
二、施工步骤1. 施工准备(1)组织施工人员进行技术培训,熟悉电力监控系统的原理、结构和安装调试方法。
(2)对施工现场进行勘察,了解电力设备的布局和运行情况,制定详细的施工方案。
(3)准备施工所需的材料和设备,包括电缆、桥架、传感器、控制器、监控软件等。
(4)与业主和相关部门沟通协调,办理施工许可证和其他必要的手续。
2. 设备安装(1)安装传感器和变送器,对电力设备的电压、电流、功率等参数进行实时监测。
(2)安装控制器和通信设备,实现对电力设备的远程控制和数据传输。
(3)安装监控软件和服务器,建立电力监控系统的管理平台。
(4)安装电缆和桥架,将传感器、控制器和监控软件连接起来,形成一个完整的电力监控系统。
3. 系统调试(1)对安装好的电力监控系统进行单机调试,检查传感器、控制器和通信设备的工作状态。
(2)进行系统联调,测试电力监控系统的整体性能,包括数据采集、传输、处理和控制功能。
(3)对调试过程中发现的问题进行及时整改,确保电力监控系统的稳定运行。
4. 系统验收(1)组织业主和相关部门对电力监控系统进行验收,检查系统的功能和性能是否符合设计要求。
(2)提交验收报告和相关技术资料,为业主提供系统的使用和维护手册。
三、材料清单1. 传感器和变送器:包括电压传感器、电流传感器、功率传感器、温度传感器等。
电力系统监控方案MicroSCADA监控系统满足标书提出的所有国标、国际标准及相关标准,并可以按照较高标准执行。
所有合同设备的设计、制造、检查、试验及特性除本技术协议中规定的特别标准外,都遵照适用的最新版IEC标准和中国国家标准(GB)及电力行业(DL)标准,以及国际单位制(SI)。
国家标准GB4208-1993 《外壳防护等级》GB/T13702-1992 《计算机软件分类与带码》GB/T15532-1995 《计算机软件单元测试》GB6126 《静态继电器及保护装置的电气干扰试验》GB7261 《继电器和继电保护装置基本试验方法》GB2423-95 《电工电子产品环境试验规程》GB11287-89 《继电器,继电保护装置振荡(正弦)试验》GB/T14537-93 《量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验》GB/T14598.9-1995 《辐射电磁场干扰试验》GB/T14598.10-1996 《(或IEC255-22-4)快速瞬变干扰试验》GB/T14598.13-1998 《量度继电器和保护装置的电气干扰试验第1部分1MHz脉冲群干扰试验》GB/T17626-1998 《电磁兼容试验和测量》GB/T14285-2006 《继电保护和安全自动装置技术规程》GB50062-1992 《电力装置的继电保护和自动装置的设计规范〉GB4858-84 《电气继电器的绝缘试验》GB2887-89 《计算机场地技术条件》GB9813 《微型数字电子计算机通用技术条件》GB/T13729 《远动终端通用技术条件》GB/T13730 《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》行业标准DL/T634-1997 《基本远动任务配套标准》DL/T667-1999 《继电保护信息接口配套标准》DLGJ107-92 《220KV变电站微机监测系统设计技术规定》DL478-92 《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》DL5002-91 《地区电网调度自动化设计技术规程》DL476-92 《电力系统实时数据通信应用层协议》DL5003-91 《电力系统调度自动化设计技术规程》DL/T630 《交流采样远动终端技术条件》DL/T5149-2001 《220-500kV变电所计算机监控系统设计技术规DL/T5226-2005 《火力发电厂电力网络计算机监控系统设计技术国际标准IEC60870-1 《远动设备及系统总则一般原理和指导性规范》IEC60870-2 《远动设备及系统工作条件环境条件和电源》IEC60870-3 《远动设备及系统接口(电气特性)》IEC60870-4 《远动设备及系统性能要求》IEC60870-5 《远动设备及系统传输规约》IEC870-5-102 《电力系统中传输电能脉冲计数量配套标准》IEC870-5-104 《远动网络传输规约》IEC870-5-106 《与ISO标准和ITU-T建议兼容的远动协议》IEC255-22-1 《3级高频干扰试验:2.5kV(1MHz/400kHz)》IEC61000-4-2 《静电放电抗扰度试验:4级》IEC61000-4-3 《辐射电磁场抗扰度试验:4级》IEC61000-4-4 《快速瞬变电脉冲群抗扰度试验:4级》IEC61000-4-5 《冲击(浪涌)抗扰度试验》IEC61000-4-6 《电磁场感应的传导骚扰抗扰度试验》IEC61000-4-8 《工频磁场的抗扰度试验》电安生[1994]191 《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施结构及保护配置系统各层次的主要功能介绍,与其他外部系统的接口与通信等。
系统概览变电站自动化系统的配置是间隔导向的系统架构,控制、保护和数据采集设备的设置以间隔(间隔可能连接到电力出线或变压器)为导向,这些设备可被视为一个个起协调和连接作用的功能装置(IED)。
为了满足可靠性,安全性和容错性的要求,这些功能又分别由几个独立的硬件模块来实现。
间隔层设备通常是集中安装在一个或多个屏柜内,并把这些屏柜布置在变电站内的控制室或配电室内,有时也将这些间隔层设备屏放置在开关站内一个间隔排列里。
类似电力线或变压器的对象通常是每个间隔都安装一个间隔层设备来完成对该间隔的控制和监视。
但有时,可用一个间隔层设备控制一串开关组合,如一个半断路器的排列(两条电力线有一个共用的断路器)。
当然选择每个断路器都安装一个IED也是可行的。
在独立性要求较低的变电站内,多个间隔的功能可以集成在一个IED内完成。
间隔层设备IED通常涵盖如控制、数据采集、间隔层联锁、同期和无压检测、自动重合闸、断路器失灵保护、零序电压监视和故障录波等功能,这是不违反独立性的要求的。
默认情况下,各个功能单元如保护功能单元、控制功能单元都是通过串行模式(光纤口)连接到同一局域网。
从站控层的角度看,所有这些功能单元都是间隔层设备。
通过良好的模块化技术的应用,也可以将保护功能和控制功能集成在同一IED 内。
站控层和间隔层的设备间的通讯通过局域网以串行通讯实现,同时必须满足国际标准化组织(ISO )提出的开放式系统互联协议(OSI )。
站控层配置一个人机接口,一个站级IED 和一个去远方调度中心的通信网关。
通过人机接口,操作员可以访问站控层和间隔层的IED 。
变电站自动化系统的结构可灵活配置,下图展示了典型的配置方案:图一 IEC61850-8-1并列冗余网络协议(PRP )结构的典型配置方案图 PRP 冗余网络技术 背景IEC61850 标准目前已经成为变电站自动化应用的基础,它首先允许对来自不同厂家的变电站保护、测量和控制设备进行工程化配置和基于站级总线和过程级总线的以太网络进行互操作控制。
该网络结构主要适用于需要高可用性的变电站。
互操作控制要求变电站内所有的设备必须具有相同的冗余网络概念。
IEC61850标准定义了完全满足变电站自动化要求的冗余网络,包括站级总线和过程层总线。
它基于IEC 62439-3标准定义的两种补充协议:并列冗余网络协议(PRP )和高可靠性无缝环网(HSR )GPS配电室一配电室二配电室三协议。
当一条网络链路或者交换机出现问题时,应当无缝地切换到另一组网络,同时支持符合IEEE 1588的时钟同步,从而增加了网络时钟系统的稳定性。
由ABB与其他厂家共同参与制定的PRP与HSR都将成为IEC61850标准第二版的一部分。
IEC61850标准通过分层定义以太网络结构,即间隔层的站级总线和过程层总线,取代了传统的复杂总线和连接结构。
为实现互操作控制,IEC61850标准第二版详细地定义了这些总线的底层协议。
特别是针对实时系统的两个不可或缺的网络特征作出了详细描述:时钟同步与网络冗余。
时钟同步可以采用SNTP(简单网络时钟协议)[9]或者更精确的IEEE1588对时协议[8],而网络冗余是目前IEC61850发展的一个主要障碍。
事实上,由于缺乏一个普遍被认可的网络冗余解决方案,它已经开始威胁到整个系统互操作性的实现,因为厂家采用了不同的冗余网络方案,由于接口的不兼容,从而降低了变电站的建设的有效性。
现在,IEC61850标准第二版包含了由IEC 62439-3定义的两种冗余协议,该协议由IEC42639-3 标准定义,适用于各种大小和结构的变电站内的站级总线和过程层总线:并列冗余网络协议(PRP)和高可靠性无缝环网(HSR)。
两种协议均要求每个节点都有2个独立的以太网接口用于一个网络连接。
协议依赖于所有传输信息的复制,当链路或交换机发生故障时,实现无缝切换,从而满足变电站自动化中各种苛刻的实时性需求。
PRP(IEC 62439-3 章节4)指每台装置都同时连接到具有相似拓扑结构的两个当地局域网。
HSR(IEC 62439-3 章节5)通过双向传输的环网实现了PRP的原理,从而实现了更经济的冗余。
为实现该效果,每台装置都相当于一个交换机,将数据从本侧端口传递到下台装置的对应端口。
图二高可靠性无缝冗余协议(HSR)环网图三并列冗余网络协议(PRP)冗余站级总线变电站内时钟同步的要求系统在出现故障时依然能够保持运行的时间称之为宽限时间,所以网络在出现故障并恢复的时间要小于系统的宽限时间。
在系统部件发生故障时,网络恢复所需的时间也包含了被检修设备再植入的时间。
当站级总线只传输命令信息时,百毫秒级的延时是可以被接受的。
虽然看起来好像不会正好在一个控制序列发出时发生故障(极小几率的),但是,如果传输的是联锁、跳闸和预约闭锁命令时,系统也只能接受小于4ms的延时。
对于过程层总线而言,因为其传输的是来自测量单元的实时数据,需要一种非常清晰明确的对时模式。
TC57 WG10定义了系统各种工况下网络恢复的时间(参见下表):高度可靠的网络拓扑结构IEC62439是根据IEC SC65C委员会第15工作组(高可靠性自动化网络)制订的一个通用性的标准,因为它仅考虑哪些不依存于某一规约的网络冗余方案,所以它适用于所有的工业以太网络。
它通过以下两种冗余方式来提高自动化网络的可靠性:网络冗余和节点冗余。
网络冗余:网络提供冗余的连接和交换设备,IED设备至交换机则采用非冗余方式连接。
这种方案的可靠性比较低,因为网络中仅仅只有一部分实现了冗余功能,但是它在费用开销方面比较节省。
这种冗余方案有一定的设备接入延时。
这种方案的典型应用就是办公网络接入协议RSTP(IEEEE802.1 D)。
一些支持RSTP协议的交换机厂家承诺在某些网络结构应用时所容许的恢复时间低于几秒钟,RSTP标准所提供的最短恢复时间是2秒钟。
目前,IEC62439 CDV所定义的高可靠性无缝环网(HSR),针对如图二所示的简单环网采用PRP原则,对不同方向数据流设置为不同的虚拟网络,它所提供的网络切换时间是0秒。
节点冗余:设备的节点通过它本身的两个端口连接到两个不同的网络中,从而实现它的冗余功能(参见图四),每个节点能够独立的选择它所要连接的网络。
这种方案支持任何网络拓扑结构;冗余网络可以是任何结构形式。
这种冗余结构费用是常规网络的一倍,但是比起非冗余结构的网络,它的可靠性也大大增加了,而在这种结构中仅有节点本身是非冗余的。
IEC62439定义了一种并列冗余网络协议(PRP)的解决方案。
这种方案要求两个网络同时并列运行,从而实现网络的无延时切换。
它适用于对实时时间有严格要求的应用。
图四非冗余的站级总线图五节点冗余IEC 62439-3定义了另外一种基于HSR的节点冗余解决方案,该方案要求所有的网络节点必须是“可交换型终端节点”。
该方案的运行模式与PRP是一样的。
a)PRP运行原理每个PRP节点(DANP或者称之为PRP双重接入节点)接入到两个独立的、不同网络拓扑结构的系统中。
两个网络完全独立,在故障情况下也不会相互干扰。