[發(fā)明專利]一種傳統(tǒng)變電站斷路器智能化改造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310383225.5
• 申請(qǐng)日: 2013-08-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103475092A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李寧;王永寧;田冬梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)天津市電力公司
• 主分類號(hào): H02J13/00
• 分類號(hào): H02J13/00
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學(xué)欣

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力輸變電控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種傳統(tǒng)變電站斷路器智能化改造方法。

背景技術(shù)

以往對(duì)常規(guī)變電站中的高壓設(shè)備（如斷路器）采用加裝各類監(jiān)測(cè)傳感器及相應(yīng)專業(yè)監(jiān)測(cè)裝置的方法來(lái)達(dá)到對(duì)高壓設(shè)備的狀態(tài)感知，以實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的目的，雖然這樣做在一定程度上取得了預(yù)期的效果，然而這樣做存在諸多弊端：

一是眾多的監(jiān)測(cè)裝置之間信息融合度差，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)參量雖多卻無(wú)法據(jù)此對(duì)高壓設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行綜合診斷；另一方面是各個(gè)監(jiān)測(cè)裝置均獨(dú)立引出電纜與變電站監(jiān)控室或二次小室相連，隨著監(jiān)測(cè)裝置和高壓設(shè)備數(shù)量的增加，電纜的數(shù)量也呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，不但成本增加、接線復(fù)雜，也在一定程度上埋下了諸多安全隱患。

在智能電網(wǎng)發(fā)展的新形勢(shì)下迫切需要提出一種新型的、靈活、可靠的傳統(tǒng)變電站的斷路器智能化改造手段，以克服上述的各項(xiàng)弊病。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種傳統(tǒng)變電站斷路器智能化改造方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的傳統(tǒng)變電站斷路器智能化改造方法包括按順序進(jìn)行的下列步驟：

步驟一、在站控層設(shè)置后臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)的S01階段：在站控層設(shè)置具有IEC6185標(biāo)準(zhǔn)化信息接口的后臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)，作為站內(nèi)監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)；

步驟二、建立間隔層智能組件柜的S02階段：建立由多個(gè)智能組件組成的針對(duì)斷路器各狀態(tài)信號(hào)和常規(guī)信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)的智能組件柜，用于采集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)并上傳至后臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)；斷路器間隔層由斷路器智能組件完成其相關(guān)功能，智能組件柜內(nèi)的各類狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置及主IED（智能電子設(shè)備）實(shí)現(xiàn)過(guò)程層各類狀態(tài)信息的就地?cái)?shù)字化，并由主IED統(tǒng)一建模并集中上送至站控層網(wǎng)絡(luò)；

步驟三、在電力設(shè)備的一次側(cè)安裝各信號(hào)采集傳感器的S03階段：在電力設(shè)備的一次側(cè)即過(guò)程層加裝各類狀態(tài)監(jiān)測(cè)外置傳感器，即在斷路器的一次側(cè)安裝各類用于采集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的傳感器，實(shí)現(xiàn)SF₆氣室溫濕度、SF₆氣體濃度、SF₆氣體壓力、斷路器分合閘線圈電流、電機(jī)電流等數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)獲取；

步驟四、使用過(guò)程網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，建立過(guò)程層各傳感器與間隔層各智能組件之間連接的S04階段：建立智能組件柜內(nèi)各智能組件與相應(yīng)的各傳感器之間的連接；

步驟五、建立IEC6185標(biāo)準(zhǔn)化信息模型，通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)建立后臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)與智能組件柜之間連接的S05階段：建立設(shè)置在間隔層的智能組件柜與設(shè)置在站控層的后臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)之間的通信連接。

在S02階段中，所述的智能組件柜包括主監(jiān)測(cè)組件、氣體監(jiān)測(cè)組件和機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)組件；其中：主監(jiān)測(cè)組件為安裝在智能組件柜內(nèi)部的斷路器監(jiān)測(cè)主IED，其通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)與設(shè)置在站控層的站內(nèi)監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)相連接，同時(shí)通過(guò)柜內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)與氣體監(jiān)測(cè)組件和機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)組件相連接；

氣體監(jiān)測(cè)組件為安裝在智能組件柜內(nèi)部的SF₆監(jiān)測(cè)IED，其通過(guò)模擬量采集接口分別與安裝在變電站斷路器機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的氣體傳感器相連接；

機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)組件為安裝在智能組件柜內(nèi)部的斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)IED，其與安裝在斷路器機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的狀態(tài)量傳感器相連接。

所述的氣體傳感器包括SF₆微水變送器、SF₆氣體壓力傳感器和SF₆氣體濃度傳感器。

所述的狀態(tài)量傳感器包括分閘線圈電流互感器、合閘線圈電流互感器和儲(chǔ)能電機(jī)電流互感器。

所述的智能組件柜內(nèi)部還包括：局放監(jiān)測(cè)組件、可擴(kuò)展組件、過(guò)程層通信端子排和站控層通信端子排；其中：局放監(jiān)測(cè)組件為擴(kuò)展監(jiān)測(cè)組件；可擴(kuò)展組件為預(yù)留擴(kuò)展組件的位置；過(guò)程層通信端子排用于連接過(guò)程層的各類傳感器；站控層通信端子排為與站內(nèi)監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)相連接的連接端口。

所述的柜內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)由RS-485、CAN、以太網(wǎng)之中的一種構(gòu)成，在智能組件柜的內(nèi)部設(shè)有與柜內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)相對(duì)應(yīng)的間隔層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。

所述的主監(jiān)測(cè)組件提供RS-485、CAN、以太網(wǎng)通信接口。

所述的機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)組件的相關(guān)傳感器布置在斷路器機(jī)構(gòu)箱內(nèi)，均為穿心式霍爾傳感器，利用過(guò)程層通信端子排接入；氣體監(jiān)測(cè)組件與SF₆微水變送器之間通過(guò)RS485通信；機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)組件與氣體監(jiān)測(cè)組件均通過(guò)IEC61850規(guī)約與主監(jiān)測(cè)組件通信，主監(jiān)測(cè)組件通過(guò)站控層通信端子排連接光纖將經(jīng)過(guò)匯總的信息上傳給站控層的站內(nèi)監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)。

本發(fā)明提供的傳統(tǒng)變電站斷路器智能化改造方法具有如下有益效果：