用于应急变电站的专用二次接口设备

摘要

本发明提供了用于应急变电站的专用二次接口设备，属于变电站领域，所述应急变电站中设有二次接口设备，在需要进行临时供电时，应急变电站通过二次接口设备与原变电站进行通信。通过在应急变电站中使用内置的二次接口设备与发生供电故障的原变电站进行通信，基于获取到的原变电站中的监控数据，向调度中心进行通信，从而令调度中心基于获取到的信息，及时对应急变电站中的供电线路进行重新部署，以满足及时供电的需求，从而将原有变电站失效数据点由应急变电站的部分间隔数据点替换，快速替换调度通信中失效的数据点，保证调度通信的一致性，从而降低应急变电站的投入使用对调度的影响。

权利要求

1.用于应急变电站的专用二次接口设备，在原变电站中设有至少一路线路测控设备，线路测控设备经过远动设备与调动中心进行通信，在线路测控设备上还设有当地监控设备和联锁设备，其特征在于：所述应急变电站中设有二次接口设备，在需要进行临时供电时，应急变电站通过二次接口设备与原变电站进行通信；

在应急变电站中，二次接口设备通过104通信协议与原变电站中的远动设备进行通信；

在所述应急变电站中，设有至少一路应急线路测控设备，应急线路测控设备将监测到的数据经二次接口设备传输至于二次接口设备相连的调度中心。

2.根据权利要求1所述的用于应急变电站的专用二次接口设备，其特征在于，在所述应急变电站中，还设有与二次接口设备连接的临时监控设备。

3.根据权利要求1至2任一项所述的用于应急变电站的专用二次接口设备，其特征在于，还包括基于应急变电站的调度通信方法，所述调度通信方法，包括：当原变电站中出现断电的情况时，原变电站中的远动设备通过104通信协议向二次接口设备上送当前依然处于工作状态的线路测控设备的工作信息；

应急变电站内的应急线路测控设备向二次接口设备上送测控信息；

二次设备接口接收工作信息以及测控信息，对原变电站和应急变电站中的线路状态进行整合，将整合后的数据上送应急变电站中的调度中心。

4.根据权利要求3所述的用于应急变电站的专用二次接口设备，其特征在于，所述二次设备接口接收工作信息以及测控信息，对原变电站和应急变电站中的线路状态进行整合，包括：二次接口设备整合原有变电站运行数据和应急线路数据，以匹配原有调度通信模型。

5.根据权利要求2所述的用于应急变电站的专用二次接口设备，其特征在于，当原变电站出现停电的情况后，应急变电站中的临时监控设备通过二次接口设备获取原变电站中的线路测控设备的工作信息，基于工作信息进行线路监控。

6.根据权利要求3所述的用于应急变电站的专用二次接口设备，其特征在于，在应急变电站以及原变电站中实施联闭锁措施。

7.根据权利要求6所述的用于应急变电站的专用二次接口设备，其特征在于，所述联闭锁措施包括：退出原有变电站所有联闭锁功能；

通过配置在二次接口设备中实现联闭锁；

通过二次接口设备将远方命令进行转发；

其中，所述远方命令包括远方调度命令、临时监控设备命令。

说明书

用于应急变电站的专用二次接口设备

技术领域

[0001] 本发明属于变电站领域，特别涉及用于应急变电站的专用二次接口设备。

背景技术

[0002] 作为电力系统的重要组成部分，变电站担负着电力能源的传输、转换和分 配等作用，变电站的安全运行关系着整个电力系统的安全稳定，同时也关系着 对用户的可靠供电，一旦变电站发生事故抢修、技术改造、负荷突变等情况， 变电站对供电的稳定性和质量就有所下降，从而影响整个电网的安全稳定运行 以及对用户的可靠供电，[0003] 基于上述情况，当前急需研究应急变电站，特别是110kV应急变电站，用 于在某个变电站发生事故抢修、技术改造、负荷突变等情况下临时接入电网系 统或取代原有变电站进行供电。

发明内容

[0004] 为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了将连接发生故障的 原变电站连接应急变电站，以信息部分取代的方式实现紧急供电的专用二次接 口设备。

[0005] 为了达到上述技术目的，本发明提供了用于应急变电站的专用二次接口设 备，在原变电站中设有至少一路线路测控设备，线路测控设备经过远动设备与 调动中心进行通信，在线路测控设备上还设有当地监控设备和联锁设备，其特 征在于：

[0006] 所述应急变电站中设有二次接口设备，在需要进行临时供电时，应急变电 站通过二次接口设备与原变电站进行通信。

[0007] 可选的，在应急变电站中，二次接口设备通过104通信协议与原变电站中 的远动设备进行通信。

[0008] 可选的，在所述应急变电站中，设有至少一路应急线路测控设备，应急线 路测控设备将监测到的数据经二次接口设备传输至于二次接口设备相连的调度 中心。

[0009] 可选的，在所述应急变电站中，还设有与二次接口设备连接的临时监控设 备。

[0010] 可选的，还包括基于应急变电站的调度通信方法，所述调度通信方法，包 括：

[0011] 当原变电站中出现断电的情况时，原变电站中的远动设备通过104通信协 议向二次接口设备上送当前依然处于工作状态的线路测控设备的工作信息；

[0012] 应急变电站内的应急线路测控设备向二次接口设备上送测控信息；

[0013] 二次设备接口接收工作信息以及测控信息，对原变电站和应急变电站中的 线路状态进行整合，将整合后的数据上送应急变电站中的调度中心。

[0014] 可选的，所述二次设备接口接收工作信息以及测控信息，对原变电站和应 急变电站中的线路状态进行整合，包括：

[0015] 二次接口设备整合原有变电站运行数据和应急线路数据，以匹配原有调度 通信模型。

[0016] 可选的，当原变电站出现停电的情况后，应急变电站中的临时监控设备通 过二次接口设备获取原变电站中的线路测控设备的工作信息，基于工作信息进 行线路监控。

[0017] 可选的，在应急变电站以及原变电站中实施联闭锁措施。

[0018] 可选的，所述联闭锁措施包括：

[0019] 退出原有变电站所有联闭锁功能；

[0020] 通过配置在二次接口设备中实现联闭锁；

[0021] 通过二次接口设备将远方命令进行转发；

[0022] 其中，所述远方命令包括远方调度命令、临时监控设备命令。

[0023] 本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

[0024] 通过在应急变电站中使用内置的二次接口设备与发生供电故障的原变电站 进行通信，基于获取到的原变电站中的监控数据，向调度中心进行通信，从而 令调度中心基于获取到的信息，及时对应急变电站中的供电线路进行重新部署， 以满足及时供电的需求，从而将原有变电站失效数据点由应急变电站的部分间 隔数据点替换，快速替换调度通信中失效的数据点，保证调度通信的一致性， 从而降低应急变电站的投入使用对调度的影响。

附图说明

[0025] 为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实 施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。

[0026] 图1是本发明提供的用于应急变电站的专用二次接口设备的结构示意图。

具体实施方式

[0027] 为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进 一步地描述。

[0028] 实施例一

[0029] 本发明提供了用于应急变电站的专用二次接口设备，如图1所示，在原变 电站中设有至少一路线路测控设备，线路测控设备经过远动设备与调动中心进 行通信，在线路测控设备上还设有当地监控设备和联锁设备，其特征在于：

[0030] 所述应急变电站中设有二次接口设备，在需要进行临时供电时，应急变电 站通过二次接口设备与原变电站进行通信。

[0031] 在实施中，当前应急变电站全部或部分取代原有变电站以后，原有变电站 的当地监控由于部分间隔的退出已无法正常的完成日常运行维护工作，需要研 究如何重新构建一套临时监控设备以满足值班人员临时监控的要求。应急变电 站全部或部分取代原有变电站以后，原有变电站部分间隔数据点失效，势必造 成远动数据点部分失效。

[0032] 结合目前110KV变电站与调度之间的通信基本是采用统一的104规范进行传 输，所有传输的数据量基本满足了变电站日常运行维护的要求，综合以上的一 些考虑，设计一台二次接口设备与原变电站的远动设备进行通信交互，完成应 急变电站投入时原变电站与应急变电站二次融合并接入调度的工作。

[0033] 在原变电站中设有对线路状态进行测控的线路测控设备，线路测控设备将 获取到的线路状态信息经远动设备发送至调度中心，从而完成线路调度保证正 常供电。同时通过当地监控设备完成线路监控以便及时发现异常。

[0034] 基于上述要求，本申请实施例提出了一种用于应急变电站的专用二次接口 设备，应急变电站通过内置的二次接口设备与发生供电故障的原变电站进行通 信，基于获取到的原变电站中的监控数据，向调度中心进行通信，从而令调度 中心基于获取到的信息，及时对应急变电站中的供电线路进行重新部署，以满 足及时供电的需求，从而将原有变电站失效数据点由应急变电站的部分间隔数 据点替换，快速替换调度通信中失效的数据点，保证调度通信的一致性，从而 将应急变电站的投入使用对调度的影响降到最低。

[0035] 根据上述方案，我们可以在应急变电站使用地区先将所有管辖变电站的调 度通信点表、接线图和联闭锁策略事先配置完成，到了应急变电站真正投入的 时候只需要选择被取代的变电站，配置被取代间隔的数据点表、退出原变电站 的联闭锁策略就可以投入使用了，真正实现了方便快捷；反之亦然，应急变电 站退出时候的恢复工作也可以快速的完成。

[0036] 可选的，在应急变电站中，二次接口设备通过104通信协议与原变电站中 的远动设备进行通信。

[0037] 在实施中，104协议是101协议的网络版，101协议每次只能发送一个链路 帧，而104协议可以连续发送多个链路帧，其传输效率明显高于101协议，而 且具有TCP/IP的冲突检测和错误重传机制，具有比101协议更高的可靠性和稳 定性，另外对通信延时的限制更宽松。方案中只跟站控层远动设备通过104标 准协议进行数据交互，应急变电站和原变电站二次网络完全独立，没有任何交 互和数据通信的工作，这样的设计也完全规避了智能变电站和常规变电站的差 异，也完全规避了常规变电站间隔层通信协议种类多，复杂度高的问题，真正 实现了不同变电站兼容。

[0038] 104协议使用的参考模型来源于开放式系统互联的ISO-OSI参考模型，但是 它只是用其中的5层，实际上104协议是将101协议与TCP/IP提供的网络传输 功能相组合，使得101协议在TCP/IP内各种网络类型都可使用。104协议规定 传输层使用TCP端口，使用的端口号是2404，对于基于TCP的应用程序来讲， 存在两种工作模式，即服务器模式和客户机模式，其区别是：在建立TCP连接 时，服务器从不主动发起连接请求，它一直处于侦听状态，当侦听到来自客户 机的连接请求后，则接受此请求，由此建立一个TCP连接，服务器和客户机就 可以通过这个虚拟的通信链路进行数据的收发。104协议规定控制站(调度系统) 作为客户机，而被控站(站端RTU)作为服务器。因此无论是调度端软件还是 RTU端软件必然涉及基于TCP/IP的网络编程。

[0039] 工作原理：

[0040] 1、104协议以子站为服务端，主站为客户端。

[0041] 2、主站应能自动判断、切换、处理来自网络和常规方式的数据信息，保 证数据的唯一性。

[0042] 3、在多客户访问的情况下，通过MAC地址和IP地址划分控制安全级别。 如果服务端发现IP重复，应拒绝控制命令的执行。

[0043] 4、为保证网络方式运行的安全，稳定，可靠，在主站端应对以网络方式 通信的分站按照单独站进行画面、数据库、报表的定义。

[0044] 可选的，在所述应急变电站中，设有至少一路应急线路测控设备，应急线 路测控设备将监测到的数据经二次接口设备传输至于二次接口设备相连的调度 中心。

[0045] 在实施中，与原变电站类似的是，在应急变电站中，设有对应急线路进行 检测的应急线路测控设备，应急线路测控设备将检测到的测控信息二次接口设 备传输至于二次接口设备相连的调度中心。从而令调度中心基于获取到的信息， 及时对应急变电站中的供电线路进行重新部署，以满足及时供电的需求，

[0046] 可选的，在所述应急变电站中，还设有与二次接口设备连接的临时监控设 备。

[0047] 在实施中，但是由于部分线路切除后，相关数据失效，原有监控系统已经 无法完整实现该变电站的功能，目前采用的方式是：

[0048] 1、退出原有监控系统功能；

[0049] 2、将数据全部接入二次接口设备；

[0050] 3、临时监控设备通过与二次接口设备进行数据交互以完成临时监控的功能。 不过这样的模式由于数据点是通过远动服务器转发过来，相应的数据点有所减 少，本身的临时监控的功能相较之前原变电站监控系统肯定有所减少，但是可 以满足变电站日常运行维护的需要。

[0051] 可选的，还包括基于应急变电站的调度通信方法，所述调度通信方法，包 括：

[0052] 当原变电站中出现断电的情况时，原变电站中的远动设备通过104通信协 议向二次接口设备上送当前依然处于工作状态的线路测控设备的工作信息；

[0053] 应急变电站内的应急线路测控设备向二次接口设备上送测控信息；

[0054] 二次设备接口接收工作信息以及测控信息，对原变电站和应急变电站中的 线路状态进行整合，将整合后的数据上送应急变电站中的调度中心。

[0055] 在实施中，基于前文中提出的设有二次接口设备的应急变电站，还提出了 一种调度通信方法，具体包括：

[0056] 在替代模式下，原有变电站由于部分线路切除，相关数据点失效，则需如 下操作步骤：

[0057] 1、切除原有变电站与调度中心的通信；

[0058] 2、将原有变电站远动服务器接入二次接口设备，上送剩余运行线路相关数 据；

[0059] 3、二次接口设备接入应急线路相关数据；

[0060] 4、二次接口设备整合原有变电站运行数据和应急线路数据，以匹配原有调 度通信模型，从调度中心来看，原有变电站并没有变化。

[0061] 由此，实现了调度通信的一致性。

[0062] 可选的，所述二次设备接口接收工作信息以及测控信息，对原变电站和应 急变电站中的线路状态进行整合，包括：

[0063] 二次接口设备整合原有变电站运行数据和应急线路数据，以匹配原有调度 通信模型。

[0064] 在实施中，二次接口设备将工作信息以及测控信息按原变电站中的信息或 数据格式进行合并处理，得到与原变电站中数据格式一致的数据，从而在原变 电站部分线路已经发生故障的前提下，调度中心依然能够按原有的调度方式对 能够进行供电的线路进行调度。

[0065] 可选的，当原变电站出现停电的情况后，应急变电站中的临时监控设备通 过二次接口设备获取原变电站中的线路测控设备的工作信息，基于工作信息进 行线路监控。

[0066] 在实施中，为了保证原变电站发生故障后，调度中心依然能够对供电线路 进行调度，还需要令应急变电站中的临时监控设备通过二次接口设备获取原变 电站中的线路测控设备的工作信息，基于工作信息进行线路监控，防止原变电 站中的供电线路发生进一步的故障，降低现有故障状态下发生进一步损失的概 率。

[0067] 可选的，在应急变电站以及原变电站中实施联闭锁措施。

[0068] 在实施中，变电站间隔间联闭锁情况比较复杂，根据智能变电站和传统变 电站的不同，或者不同的集成厂家，实现方式都有所不同，而且联闭锁在站控 层，间隔层都有涉及，形式很多。应急变电站全部或部分取代原有变电站以后， 由于部分间隔已经被应急变电站替代，原变电站的联闭锁机制肯定是全部或部 分失效，需要研究一套联闭锁的替代机制以满足应急变电站投入使用可靠运行。

[0069] 可选的，所述联闭锁措施包括：

[0070] 退出原有变电站所有联闭锁功能；

[0071] 通过配置在二次接口设备中实现联闭锁；

[0072] 通过二次接口设备将远方命令进行转发；

[0073] 其中，所述远方命令包括远方调度命令、临时监控设备命令。

[0074] 在实施中，原有变电站目前联闭锁方式很多，而且不同的站有不同的做法 (参见原有右半边红色联闭锁1、2、3、4说明)，替代方案为了能适应替代变 电站的多样性，采用了一个简单的办法。由于目前二次接口设备是唯一拥有全 站数据(包括原有变电站部分线路，应急线路)的地方，操作步骤如下：1、退 出原有变电站所有联闭锁功能；2、通过配置在二次接口设备中实现联闭锁；3、 所有的远方命令(包括远方调度命令、临时监控系统命令)均是通过二次接口 设备进行转发，所有在二次接口设备实现联闭锁完全可以满足变电站运维的要 求。

[0075] 本发明提供了用于应急变电站的专用二次接口设备，在原变电站中设有至 少一路线路测控设备，线路测控设备经过远动设备与调动中心进行通信，在线 路测控设备上还设有当地监控设备和联锁设备，所述应急变电站中设有二次接 口设备，在需要进行临时供电时，应急变电站通过二次接口设备与原变电站进 行通信。通过在应急变电站中使用内置的二次接口设备与发生供电故障的原变 电站进行通信，基于获取到的原变电站中的监控数据，向调度中心进行通信， 从而令调度中心基于获取到的信息，及时对应急变电站中的供电线路进行重新 部署，以满足及时供电的需求，从而将原有变电站失效数据点由应急变电站的 部分间隔数据点替换，快速替换调度通信中失效的数据点，保证调度通信的一 致性，从而降低应急变电站的投入使用对调度的影响。

[0076] 上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程 中的先后顺序。

[0077] 以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神 和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护 范围之内。