一种基于变电站的综合监控自动化实训装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于变电站的综合监控自动化实训系统，属于变电站综合自动化监控领域。
【背景技术】
[0002]随着我国智能化电气的不断发展，尤其是电子式互感器和智能化开关等机电一体化设备的出现、现代计算机高速网络技术在实时系统中的开发利用以及变电站运行操作培训仿真等技术的日趋成熟等，变电站进入了数字化的新阶段。自动化监测系统已经变成了变电站建设中最不可或缺的二次应用系统。它在保证变电站稳定、安全、优质运行方面起到了不可替代的作用，也是运维人员及时进行事故分析处理的重要判断依据和指导工具。
[0003]随着变电站内自动化水平的提高，变电站监控系统的功能就不仅仅局限于监视，变电站内一次开关刀闸位置状态、遥测值实时变化、告警窗实时告警、光字牌提示告警信息、语音告警、对开关刀闸遥控等一些基本的传统监控功能。现在的变电站操作系统还具备遥测越线告警、事故追忆、遥测曲线绘制、各类报表自动生成、事故反演、停电拓扑着色的功能。随着运行人员对于监控系统智能化的要求日益增强，现在的变电站监控系统还具备智能告警专家分析系统、AVQC电压无功自动调节系统、CVT电流电压调节系统、历史告警系统查询系统等。
[0004]当前在国网公司大力推行“三集五大”无人值班站越来越多的情况下，变电站监控系统的结构也越来越复杂和庞大起来，功能不仅局限在监控领域，还需要兼备一体化五防、保护装置定值维护、故障波形分形等更加综合性跨界功能。
[0005]变电站监控系统日益的复杂，在国网公司“大运行”、“大检修”的新型体制下对于变电站运维人员的自动化技术水平要求势必将有极大的提高。同理对于大专院校中自动化专业的学生来说，怎么样把所学的专业知识学以致用，快速实现对变电站自动化操作的适应，在实际的操作中看到理论知识上的欠缺，从而更好的利用在校时间充分培养自己的专业技能，以便更好的满足岗位的需求。
[0006]目前，在各大专院校的电力及自动话化专业中，院校没有条件在实验实训过程中，进行真实的变电站监控检测。因此学生的技能训练只能流于表面，不能与企业的岗位技能需求接轨，无法体验真实的工作过程。另一方面，在电力行业内部，运维人员的培训工作需求不断。在职人员要不断学习新的知识技术，个人技术能力也要不断的培养提升，没有一套切实可行的技术方案来支持工作人员的培训，帮助人员技术的提高。在真实的环境中针对各种故障突发问题的培训，又有较大的安全隐患，无法得到充分的安全保障。
【实用新型内容】
[0007]为了克服上述问题，本实用新型公开一种基于变电站的综合监控自动化实训装置，能够在充分模拟实际工作过程的基础上，提供更安全有效的专业技术实践实训模拟解决方案。
[0008]为达到上述目的，本实用新型可采用如下技术方案:
[0009]一种基于变电站的综合监控自动化实训装置，包括站控层及连接站控层的间隔层，其中站控层包括变电站系统模拟服务器、变电站系统模拟操作员工作站及变电站系统工程师工作站；而间隔层包括测控装置、保护装置、模拟测试源，且测控装置及保护装置分别连接模拟断路器；所述模拟测试源输出电气参数用于模拟真实环境中的电气参数输出；所述测控装置用于采集模拟测试源的电气参数，进行电能监测、分析、控制；所述保护装置对电气参数进行保护；所述模拟断路器用于真实的模拟断路器的跳合闸时间。
[0010]相对于现有技术，本实用新型基于变电站的综合监控自动化实训装置通过在间隔层中的模拟形成电气参数并传至测控装置进行检测、分析及控制，同时采用模拟断路器模拟跳合闸时间，并由站控层的各工作站作为输入输出端，供学员进行模拟监控及操作。
[0011]进一步的，所述站控层及间隔层同时连接两台交换机，两台交换机分别搭建起冗余的双网。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的系统架构示意图。
【具体实施方式】
[0013]请参阅图1所示，本实用新型公开了一种基于变电站的综合监控自动化实训系统，包括站控层和间隔层，通过数据交换机连接在一个通信网络中。站控层包括国电南瑞科技股份有限公司的NS2000型变电站系统模拟服务器，NS2000型变电站系统模拟操作员工作站，NS2000型变电站系统工程师工作站。间隔层包括国电南瑞科技股份有限公司的NSD500V型测控装置、NSR600型保护装置，9个模拟断路器和I个模拟测试源。
[0014]所述NS2000变电站系统模拟服务器，通过前置通讯模块与测控装置通过前置规约程序通讯，采集测控装置上遥信、遥测数据，并且通过前置模块从规约下行遥控、遥调命令对装置进行控制。
[0015]所述NS2000型变电站系统模拟操作员工作站通过网络从主服务器上同步实时数据(包括四遥量和画面报表等)。
[0016]所述操作员站通过以太网将遥控、遥调命令传递给主服务器前置下行，NS2000模拟变电站工作站通过内部协议加载NS2000模拟变电站服务器的数据库和前置实时数据，供操作人员对二次设备进行状态监视和控制。
[0017]所述NS2000模拟变电站工程师站从NS2000模拟变电站服务器处加载数据库和前置实时数据，并提供权限供运维人员对NS2000变电站监控平台进行维护操作。
[0018]所述测控装置用于采集运行设备的电压电流等电气参数，进行电能监测、分析、控制等。
[0019]所述保护装置通过对电流电压频率等电能参数进行保护从而达到稳定系统的目的。
[0020]所述模拟断路器用于真实的模拟断路器的跳合闸时间。
[0021 ] 所述测试源通过输出电压电流数据用于模拟真实环境中的电压电流输出，从而实现系统对真实工作环境的模拟。
[0022]本实用新型研制的变电站自动化监控实训系统使用已退役或专用于测试的NS2000型监控系统和装置构建变电站自动化实训系统硬件结构的搭建，应用于变电站自动化运维的人员的实训培训。该系统为各大专院校相关专业课程的实训平台、电力企业的日常培训平台，提供了一套与实际岗位需求密切结合的解决方案，锻炼了实际操作能力，提升了学员的技术水平，为变电站的安全、稳定、优质的运行提供了更加完善的技术支撑。
[0023]上述系统中的网络构架，按照实际变电站自动化监控系统的实际构架搭建而成，采用双网冗余结构，配合后台软件模拟数据双通道切换，帮助使用人员切实了解数据传输流向及数据平衡分布方式。
[0024]在完成上述实训系统的软件构建，是基于NS2000型变电站自动化监控系统平台软件进行适用于培训的需求的简化与修改，是变电站的实际操作系统的原样重现，具有较强的实战意义。NS2000型监控系统平台和装置间的通信采用的是IEC61850通讯协议，实现装置的遥信、遥测、保护事件及故障波形的上送，以及遥控、遥调命令的下行发送。
[0025]上述实训系统，排除了一次高压设备的接入，系统的成本低，操作简便，安全性高。间隔层测控和保护装置上通过模拟断路器来取代模拟一次部门的高压开关，利用试验源来模拟监控和保护遥测量的采集，从而构建出一套完整的变电站数据上送回路，再现遥信变位、遥测量变化、保护事件等一系列变电站自动化的真实运维环境，具有较强的模拟性。并可以通过NS2000变电站自动化系统自带的一系列高级智能软件对上送的数据进行进一步的分析和丰富直观的图表和音响的展示。
【主权项】
1.一种基于变电站的综合监控自动化实训装置，其特征在于:包括站控层及连接站控层的间隔层，其中站控层包括变电站系统模拟服务器、变电站系统模拟操作员工作站及变电站系统工程师工作站；而间隔层包括测控装置、保护装置、模拟测试源，且测控装置及保护装置分别连接模拟断路器； 所述模拟测试源输出电气参数用于模拟真实环境中的电气参数输出； 所述测控装置用于采集模拟测试源的电气参数，进行电能监测、分析、控制； 所述保护装置对电气参数进行保护； 所述模拟断路器用于真实的模拟断路器的跳合闸时间。2.根据权利要求1所述的基于变电站的综合监控自动化实训装置，其特征在于:所述站控层及间隔层同时连接两台交换机，两台交换机分别搭建起冗余的双网。3.根据权利要求1所述的基于变电站的综合监控自动化实训装置，其特征在于:其中采用国电南瑞科技股份有限公司的NS2000型变电站系统模拟服务器、NS2000型变电站系统模拟操作员工作站、NS2000型变电站系统工程师工作站、NSD500V型测控装置、NSR600型保护装置。
【专利摘要】本实用新型公开一种基于变电站的综合监控自动化实训装置，包括主服务器，操作员工作站、工程师工作站、测控装置、保护装置、模拟断路器、模拟测试源、数据交换机设备，可提供对变量站设备的状态监视、监控、信息记录与分析等功能。本实用新型模拟了企业的实际操作过程，具有较强的实战价值；有利于系统性教学，实现了专业知识的全覆盖；模拟的实训环境，安全性得到保障。
【IPC分类】G09B23/18
【公开号】CN204720064
【申请号】CN201520383555
【发明人】张传羽, 刘娴
【申请人】国电南瑞科技股份有限公司, 国电南瑞南京控制系统有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月4日