[實用新型]一種天然氣分布式能源站的電氣監控系統

有效

• 申請號: 201720679700.7
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN206820551U
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 張希;杜炬虎;劉靜;張愛平;江婷;李貞;常娜娜
• 申請（專利權）人: 中國華電科工集團有限公司;華電分布式能源工程技術有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02J5/00
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙)11362
• 代理人: 郭防

技術領域

本實用新型涉及一種電氣監控系統，特別是一種天然氣分布式能源站的電氣監控系統，屬于天然氣分布式能源技術領域。

背景技術

燃氣冷熱電分布式能源作為一種新型的能源利用形式，采用清潔的天然氣，通過發電機組和余熱利用機組，為用戶提供冷、熱、電的各種負荷需求，能源綜合利用效率可達70％～90％，具有節省投資、降低損耗、能源種類多樣化、減少污染等諸多優點。針對20MW及以上機組需要經升壓變壓器升壓后接入電網，電氣控制較復雜，此時分布式供能站接入系統部分應配置計算機監控系統。該系統主要實現對電氣設備的安全監控及電氣參數的實時監測，并滿足電網調度自動化要求。而發電機和站用電源系統監控功能在分散控制系統(DCS)實現。這種控制方式存在如下問題：將發電機、站用電部分與升壓站、接入系統部分完全分割成兩個系統，主機/操作員站分別設置，發電機、站用電部分與升壓站、接入系統緊密相關，由兩個系統來控制會對電氣專業運行人員的操作帶來很大不便。此外，DCS主要側重于汽輪機和鍋爐的控制，對電氣尤其是發電系統中的電氣數據考慮較少，控制較為簡單。而電氣設備的繼電保護和安全自動裝置對準確性要求非常高，任何疏忽和失誤都可能造成非常嚴重的后果，要求的動作速度也非常快。另外隨著售電業務放開，分布式能源所發電力將直供用戶，直供電部分也應納入分布式能源站的電氣監控系統，現有的控制方式尚未考慮直供電用戶側的監視與管理。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，提供一種天然氣分布式能源站的電氣監控系統。該系統克服了現有的分布式能源站電氣控制方式存在的不足，采用一體化的設計方案，將發電系統、站用電系統與升壓站網控室、遠動通信系統、直供電系統有效集成，便于運行人員對能源站和用戶的綜合管理與監視。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下的技術方案：

該種天然氣分布式能源站的電氣監控系統由順次連接的站控層設備、通訊管理層設備和間隔層設備組成，所述間隔層設備經通訊管理層設備連接于站控層設備。通訊管理層設備的功能是實現間隔層設備與站控層設備的通訊，把不同通信接口和規約的設備連接在一起，經統一的通信規約傳送至站控層設備。其中站控層設備包括順次連接的打印機、操作員工作站、工程師工作站和五防工作站。站控層設備負責整個分布式能源站的監控，通過操作員工作站可對所有被控對象進行一對一軟手操，并具有控制、監視、報警、記錄打印、性能計算等功能；工程師工作站可用于繼電保護的維護與仿真；還設置五防工作站用于開關設備的操作閉鎖，可實現開關設備內斷路器、隔離開關、接地開關之間的操作閉鎖。其中通訊管理層設備由若干個通訊管理機和通信接口裝置組成，DCS系統經通信接口裝置連接于雙以太網總線和對時總線。DCS系統與電氣監控系統通過通信接口裝置實現信息交流。通訊管理層設備根據機組及系統的數量分別設置通訊管理機，將通訊管理機布置在電子設備間或網絡控制室。其中間隔層設備負責各間隔實時數據的采集和就地監控功能的實現，間隔層設備由若干個監控子系統組成，間隔層互相獨立，在站控層設備出現故障及網絡失效的情況下，仍能獨立完成間隔層設備的就地監控功能。監控子系統包括直供電系統、發電系統、站用電系統、升壓站網控室和遠動通信系統，所述直供電系統、發電系統、站用電系統、升壓站網控室和遠動通信系統均經通訊管理機連接于雙以太網總線和對時總線。該監控系統將分布式能源站的所有電氣部分有機集成，包括發電系統、站用電系統、升壓站網控室、遠動通信系統等納入統一的電氣監控系統進行監測和控制。該監控系統還將所發電力直接在用戶側就地直供，把直供電系統的電氣設備也納入電氣監控系統，實現了電能生產和銷售有機結合，有利于分布式能源的靈活、高效、經濟運行。所述間隔層設備通過現場總線方式通訊連接至通訊管理機，通訊管理機將信息匯總并上傳至站控層設備的操作員工作站，有利于運行人員從全局的角度對整個能源站的電氣設備進行監視，提高了能源站的自動化水平和管理水平。

前述的操作員工作站、工程師工作站、五防工作站和打印機均連接于雙以太網總線。為了保護系統的可靠性，站控層設備采用雙以太網結構、雙主機冗余配置，提供運行的人機聯系界面，實現管理控制間隔層設備等功能。