[發(fā)明專利]一種高壓直流控保二次系統(tǒng)可視化方法、裝置及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011243478.9
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112104090A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇杰和;張朝輝;吳夢凡;梁秉崗;王晨濤;莫熙喆;王盛霖;李澤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國南方電網(wǎng)有限責任公司超高壓輸電公司廣州局
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 鄧潮彬;黃培智

為了解決現(xiàn)有換流站控制保護系統(tǒng)換流站二次回路不直觀，運維難度大的問題，本發(fā)明公開了一種高壓直流控保二次系統(tǒng)可視化方法、裝置及系統(tǒng)，該方法主要包括SCD文件解析步驟、采樣虛擬端子構(gòu)建步驟以及信號虛擬端子構(gòu)建模塊。通過解析換流站SCD配置文件，利用圖形化技術(shù)將IED裝置的虛擬端子可視化，將二次虛擬端子機二次虛擬回路連接展示出來，并通過關(guān)聯(lián)實時的監(jiān)測信息，將異常信號實時地顯示出來，幫助運行人員更好地查錯分析定位故障點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可視化技術(shù)，具體涉及一種高壓直流控保二次系統(tǒng)可視化方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

換流站控制保護系統(tǒng)集測量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、功能一體化和信息互動化，采用分層結(jié)構(gòu)，總體可分為：遠方調(diào)度控制層，遠方調(diào)度中心經(jīng)由電力數(shù)據(jù)網(wǎng)或?qū)＞€通道，經(jīng)過站內(nèi)的遠動工作站對換流站的設(shè)備實施遠方監(jiān)視與控制；換流站運行人員控制層，通過站內(nèi)運行人員工作站對換流站的所有設(shè)備實施監(jiān)視與控制；換流站控制層設(shè)備：含雙重化配置的交、直流站控、雙回直流控制、極控及換流單元控制、站用電源及輔助系統(tǒng)控制設(shè)備；就地測控單元（I/O單元）層，執(zhí)行其它控制層的指令，完成對應(yīng)設(shè)備的操作控制。

相比于傳統(tǒng)變電站，換流站的特點有：1）一次設(shè)備智能化：電子互感器的應(yīng)用；2）二次系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化：信號通過光纖以數(shù)字化形式傳遞，代替電纜，新増了合并單元、智能終端等IED設(shè)備（Intelligent Electronic Device，智能電子設(shè)備 ）；3）數(shù)據(jù)信息的傳輸標準化：各IED之間采用IEC61850標準規(guī)定的信息模型和方法進行通信?？偟膩碚f，換流站直流控保系統(tǒng)取消了除就地一次機構(gòu)回路外的二次電纜，采用光纖傳輸 ，IEC 61850數(shù)字信號，傳統(tǒng)的二次回路不存在了，取而代之的是基于 SCD 文件（Substation ConfigurationDescription，全站系統(tǒng)配置文件 ）的二次虛回路，設(shè)備之間的硬連接回路轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N邏輯層面的邏輯連接關(guān)系。

也正是因為換流站的這些特點，使得熟悉傳統(tǒng)變電站的運檢人員在學(xué)習(xí)和運維換流站的過程中會遇到各種各樣的問題，例如：保護裝置的內(nèi)部原理、功能和特性的不可見，常規(guī)的二次回路中電纜連接的硬接線方式不復(fù)存在，取而代之的是光纖連接的通信網(wǎng)絡(luò)，信號之間的連接變?yōu)樘摂M端子和虛擬回路，更加抽象難以理解。進一步深入地了解換流站二次系統(tǒng)保護裝置的內(nèi)部原理，通信回路的連接和信號流向問題變得更加困難；換流站控保采用光纖替代電纜，用網(wǎng)絡(luò)傳遞數(shù)據(jù)，配置文件承載二次系統(tǒng)信息，二次回路不直觀、可視化程度低，無法查看信號傳輸?shù)奈锢砺窂胶蛯崟r運行數(shù)據(jù)，難以開展信號溯源、故障定位、安措布置等工作，缺陷處理過度依賴廠家，作業(yè)安全風險高。

綜上所述，換流站二次回路不直觀，運維難度大，加之實際運行系統(tǒng)告警繁多，故障排查定位困難，由二次系統(tǒng)的操作不當而導(dǎo)致電網(wǎng)跳閘的事故層出不窮，因此加強換流站二次系統(tǒng)運行管控管控迫在眉睫。

目前，新技術(shù)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)二次設(shè)計和實施方式，二次電纜的設(shè)計和接線變成了組態(tài)配置和配置文件的下載工作。換流站直流控保采用控制LAN和硬接線實現(xiàn)跳合閘出口，各直流控護裝置之間的信息交互均是基于站LAN實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信號傳輸，以SV（Sampled Value ）采樣值服務(wù)技術(shù)和 GOOSE（Generic Object Oriented SubstationEvent ） 技術(shù)作為信息傳輸媒介，傳統(tǒng)的實體端子不再布置，取而代之的是表達 GOOSE/SV信號的虛端子。

然而，新技術(shù)并沒有改變控制保護原理，在每一臺控保裝置當中，仍然存在GOOSE、SV輸入輸出與傳統(tǒng)屏柜的端子之間的對應(yīng)關(guān)系。若把 ICD 文件看作整臺裝置，那么就可以將GOOSE、SV數(shù)據(jù)集看作是屏柜上的端子排。SV對應(yīng)著傳統(tǒng)裝置的電流、電壓端子，傳統(tǒng)裝置的開關(guān)量輸入輸出端子則與 GOOSE輸入輸出信號對應(yīng)起來。為了使GOOSE信號和SV信號便于形象地理解和應(yīng)用，對照傳統(tǒng)端子的實物接線連接，將這些信號的邏輯連接點稱為“虛端子”。

發(fā)明內(nèi)容