专利名称：数字化变电站二次设备运行状态的监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及变电站技术领域，尤其涉及数字化变电站二次设备运行 状态的监测系统。
背景技水
随着数字化变电站从理论到现实，新建立的数字化变电站已经在建并投 入使用。保护\测控装置、网络报文记录设备、通讯网络、保护子站等二次设 备和网络设备的运行状态将直接影响到整个数字化变电站的运行安全性。因
为远动终端、远动主4^的数据和信息都通过IEC61850M^约在数字化变电站综 合自动化数据网络上进行信息交换，系统如图1所示，对二次设备和网络设 备进行状态监测的所有信息都可以被获取，已经具备了可实现二次设备状态 监测的技术基础。
目前电力系统中的一些技术和装置，实际上或多或少地已涉及状态监测， 主要的监测对象是电厂及电力系统的重要电力设备，尤其是电力一次设备方 面，如变压器、发电机、电动机、电缆、断路器等电气机械。虽然它们能起 到一定的状态监测的目的，但还不能完全满足数字化变电站状态监测的要求。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种数字化变电站二 次设备运行状态的监测系统，能完全满足数字化变电站状态监测的要求，可 以为在此基础上建立的数字化变电站的状态检修系统、全寿命周期成本管理 等其他高级应用提供相关数据支持。
为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案 一种数字化变电站二次设备运行状态的监测系统，包括若干数字化变电 站二次设备和站控层设备，所述二次设备通过各自的网络报文记录设备与站括状态监测装置及若干与所述 网络报文记录设备相应的网络分析仪，所述网络分析仪分别与各自相应的网 络报文记录设备连接，且所述状态监测装置分别与所述各网络分析仪和站控 层设备通讯连4矣。
所述二次设备包括智能操作箱、合并单元和保护/测控装置，所述网络报
文记录设备包括GOOSE交换机、SMV交换机和主控室交换机，其中，所述 智能操作箱通过GOOSE交换机与所述保护/测控装置网络连接，所述合并单 元通过SMV交换机与所述保护/测控装置网络连接，所述保护/测控装置通过 主控室交换机与所述站控层设备网络连接。
所述网络分析仪包括GOOSE分析仪、SMV分析仪和MMS分析仪，其 中，所述SMV分析仪与SMV交换机通讯连接，所述GOOSE分析仪与所述 GOOSE交换机通讯连接，所述MMS分析仪与所述主控室交换机通讯连接， 且所述SMV分析仪、GOOSE分析仪及MMS分析仪还分别与所述状态监测 装置通讯连接。
所述站控层设备包括操作员站、后台主机和远动主机，所述操作员站、 后台主机和远动主机分别与主控室交换机网络连接，所述远动主机还与所述 状态监测装置通讯连接。
本实用新型的有益效果
本实用新型通过在现有的数字化变电站综合自动化通讯网络中增加对应 的网络分析仪和状态监测装置，可以完全满足数字化变电站状态监测的要求， 进而为在此基础上建立的数字化变电站的状态检修系统、全寿命周期成本管 理等其他高级应用提供相关数据支持。
图l是现有的数字化变电站综合自动化的通讯网示意图； 图2是本实用新型数字化变电站二次设备运行状态的监测系统的通讯网 络示意图。
图中1-状态监测装置，2-智能操作箱，3-合并单元，4-保护/测控装置， 51-GOOSE交换机，52-SMV交换机，53-主控室交换机，61-GOOSE分析仪，62-SMV分析仪，63-MMS分析仪，71-操作员站，72-后台主机，73-远动主机。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作清楚、完整地说明
请参阅图2,本实用新型数字化变电站二次设备运行状态的监测系统的通 讯网络示意图。这种数字化变电站二次设备运行状态的监测系统，包括若干 数字化变电站二次设备和站控层设备，所述二次设备通过各自的网络报文记 录设备与站控层设备直接或间接连接，本系统还包括状态监测装置1及若干 与所述网络报文记录设备相应的网络分析仪，所述网络分析仪分别与各自相 应的网络报文记录设备连接，且所述状态监测装置1分别与所述各网络分析 仪和站控层设备通讯连接。
本实施例中，所述二次设备包括智能操作箱2、合并单元3和保护/测控 装置4。所述智能操作箱2相当于传统的操作箱，只是将接受的继电器信号改 成数字信号。所述合并单元3是指当使用传统电流互感器CT时，将模拟电 量信号转换成数字电量信号的装置。所述保护/测控装置4是指新型的数字化 保护和测控装置。所述网络报文记录设备包括GOOSE交换机51 、 SMV交换 机52和主控室交换机53。其中，所述智能操作箱2通过GOOSE交换机51 与所述保护/测控装置4网络连接。所述合并单元3通过SMV交换机52与所 述保护/测控装置4网络连接。所述保护/测控装置4通过主控室交换机53与 所述站控层设备直接网络连接。其中，所述智能操作箱2依次通过GOOSE交 换机51 、所述保护测控装置4及主控室交换机53与所述站控层设备间接连接。
所述网络分析仪包括GOOSE分析仪61、 SMV分析仪62和MMS分析仪 63。所述SMV分析仪62与SMV交换机52通讯连接，所述GOOSE分析仪 61与所述GOOSE交换机51通讯连接，所述MMS分析仪63与所述主控室交 换机53通讯连接，且所述SMV分析仪62、 GOOSE分析仪61及MMS分析 仪63还分别与所述状态监测装置1通讯连接。其中，各网络分析仪是数字化 变电站必要的组成部分，数字化变电站二次设备运行状态的监测系统是建立 在网络分析仪的功能之上的系统。各网络分析仪是对通讯网络中网络报文记 录设备数据交换的监视读取装置。所述状态监测装置1是对变电站通讯网络
5中的数据进行监测、归类、转发的装置。
所述站控层设备包括操作员站71、后台主机72和远动主机73,所述操 作员站71、后台主机72和远动主机73分别与主控室交换机53网络连接，所 述远动主机73还与所述状态监测装置1通讯连接。所述状态监测装置1可以 将数字化变电站综合自动化数据网络上的数据进行监测、归类并转发到远动 主机73。操作员站71、后台主机72和远动主机73的数据和信息都可以通过 IEC61850规约在数字化变电站综合自动化数据网络上进行信息交换。
数字化变电站的光CT、光PT、数据合并单元3、保护\测控装置4、数字 化断路器、操作员站71、后台主机72、远动主机73的数据交换和运行信息 都通过正C61850规约在数字化变电站综合自动化数据网络上进行。数据通讯 网络及其网络报文记录设备(包括网络交换机、记录仪)、网络分析仪等网络 设备的运行状况、运行信息也通过正C61850规约在数字化变电站综合自动化 数据网络上进行交换。对于不具备数字化通讯能力的一次设备，如变压器、 发电机、电动机、电缆、断路器等电气机械，只要有与之相关的运行状态监 测装置，在使用IEC61850规约后，也能将相关数据在数字化变电站综合自动 化数据网络上进行交换。
通过网络报文纪录设备，通讯网络上所有装置的传输数据都可以被收集。 利用获得的数据，通过网络分析和状态监测装置可以将每套装置的运行状态、 告警信息、故障记录、以及系统运行中的在线检测数据、控制命令、通讯状 况等数据进行归类整理，经过适当的信息处理机制，完成格式转换后，通过 远动主机上传至调度中心。网络分析仪和状态监测装置可根据不同的应用对 象，提供相应的数据信息。例如，对于状态检修系统，可以将在线检测数据 和运行工况上传；对全寿命周期成本管理系统可以只上传设备的运行工况； 对高级调度中心，应提供相关在线检测数据和系统运行工况等。
请参阅图2,这种采用如上所述的监测系统的数字化变电站二次设备运行 状态的监测方法，包括如下步骤
首先，所述网络报文记录设备收集与其连接的二次设备的数据。通过网 络报文纪录设备可以收集通讯网络上所有装置的传输数据，即可以收集到每 套装置的运行状态、告警信息、故障记录以及系统运行中的在线检测数据、控制命令、通讯状况等数据。
其次，所述网络分析仪监视并读取各自网络报文记录设备所传输的数据 并将其传输到所述状态监测装置1。
最后，所述状态监测装置1将获得的数据进行归类整理后转发站控层设 备。状态监测装置1可以将每套装置的运行状态、告警信息、故障记录以及 系统运行中的在线检测数据、控制命令、通讯状况等数据进行归类整理，经
过适当的信息处理机制，完成格式转换后，通过远动主机73上传至调度中心。 网络分析仪和状态监测装置可根据不同的应用对象，提供相应的数据信 息。例如，对于状态检修系统，可以将在线检测数据和运行工况上传；对全 寿命周期成本管理系统可以只上传设备的运行工况；对高级调度中心，应提 供相关在线检测数据和系统运行工况等。 '
本实用新型中除数字化变电站状态监测装置外，均采用现成设备，所提 出的数字化变电站状态监测系统是一个利用现有设备建立状态监测的方法和 手段，因此有利于实施和推广。
虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新 型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精 神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此本实用新型的保护范围当视权 利要求书所界定者为准。
权利要求1.一种数字化变电站二次设备运行状态的监测系统，包括若干数字化变电站二次设备和站控层设备，所述二次设备通过各自的网络报文记录设备与站控层设备直接或间接连接，其特征在于所述监测系统还包括状态监测装置及若干与所述网络报文记录设备相应的网络分析仪，所述网络分析仪分别与各自相应的网络报文记录设备连接，且所述状态监测装置分别与所述各网络分析仪和站控层设备通讯连接。
2. 如权利要求1所述的数字化变电站二次设备运行状态的监测系统，其特征 在于所述二次设备包括智能操作箱、合并单元和保护/测控装置，所述 网纟M艮文记录设备包括GOOSE交换机、SMV交换机和主控室交换机， 其中，所述智能操作箱通过GOOSE交换机与所述保护/测控装置网络连 接，所述合并单元通过SMV交换机与所述保护/测控装置网络连接，所述 保护/测控装置通过主控室交换机与所述站控层"i殳备网络连接。
3. 如权利要求2所述的数字化变电站二次设备运行状态的监测系统，其特征 在于所述网络分析仪包括GOOSE分析仪、SMV分析仪和MMS分析 仪，其中，所述SMV分析仪与SMV交换机通讯连接，所述GOOSE分 析仪与所述GOOSE交换^L通讯连接，所述MMS分析仪与所述主控室交 换机通讯连接，且所述SMV分析仪、GOOSE分析仪及MMS分析仪还 分别与所述状态监测装置通讯连接。
4. 如权利要求2所述的数字化变电站二次设备运行状态的监测系统,其特征 在于所述站控层设备包括操作员站、后台主机和远动主机，所述操作员 站、后台主机和远动主机分别与主控室交换机网络连接，所述远动主机还 与所述状态监测装置通讯连接。
专利摘要本实用新型涉及变电站技术领域。公开了一种数字化变电站二次设备运行状态的监测系统，该系统包括若干数字化变电站二次设备和站控层设备，所述二次设备通过各自网络报文记录设备与站控层设备直接或间接连接，本系统还包括状态监测装置及若干与所述网络报文记录设备相应的网络分析仪，所述网络分析仪分别与各自相应的网络报文记录设备连接，且所述状态监测装置分别与各网络分析仪和站控层设备通讯连接。本实用新型通过在现有的数字化变电站综合自动化通讯网络中增加对应的网络分析仪和状态监测装置，可以完全满足数字化变电站状态监测的要求，进而为在此基础上建立的数字化变电站的状态检修系统、全寿命周期成本管理等其他高级应用提供相关数据支持。
文档编号H02J13/00GK201393089SQ20092006972
公开日2010年1月27日 申请日期2009年3月31日 优先权日2009年3月31日
发明者键 周, 庄黎明, 张培鸿, 毕晓亮, 冰 沈, 蒋跃强, 邱智勇, 陈建民 申请人:华东电力试验研究院有限公司;华东电网有限公司;上海久东电气自动化集成有限公司