智能變電站集群測(cè)控裝置及具有該集群測(cè)控裝置的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能變電站集群測(cè)控裝置及具有該集群測(cè)控裝置的系統(tǒng)，屬于電力設(shè)備測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]測(cè)控裝置作為實(shí)現(xiàn)測(cè)量和控制功能的前端二次設(shè)備，包含模擬量采集、信號(hào)量采集及控制量輸出等基礎(chǔ)輸入輸出模塊，以及交流量計(jì)算、分合閘、同期、有載調(diào)壓控制和間隔五防聯(lián)閉鎖等模塊。為了體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性，在I1kV及以下電壓等級(jí)通常采取保測(cè)一體化方案。220kV及以上電壓等級(jí)，通常采用單測(cè)控按間隔和斷路器獨(dú)立配置的方案，而不是采取類似于保護(hù)的雙重化配置方案。在此情況下測(cè)控裝置無(wú)后備，是側(cè)重于配置經(jīng)濟(jì)性的結(jié)果。雙重化配置，不是提升測(cè)控裝置可靠性的唯一答案。
[0003]2011年至2015年我國(guó)智能電網(wǎng)進(jìn)入全面建設(shè)階段，基建變電站按智能變電站標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。智能變電站過(guò)程層數(shù)字化并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)替代傳統(tǒng)的二次接線，使得一次系統(tǒng)的交流采集量、一次設(shè)備信號(hào)量、開(kāi)關(guān)刀閘位置信號(hào)等，可以基于網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)共享。間隔層測(cè)控裝置可以通過(guò)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)對(duì)過(guò)程層進(jìn)行操作。智能變電站測(cè)控系統(tǒng)是否仍然采取面向間隔的單裝置模式需要深入思考。
[0004]為了節(jié)約變電站的占地，智能變電站采用了二次設(shè)備預(yù)制艙的設(shè)計(jì)思想，即將二次設(shè)備按照既定的規(guī)則，分別安裝在幾個(gè)二次設(shè)備艙體內(nèi)，而這些預(yù)制艙安裝在戶外，并盡可能地靠近一次設(shè)備。面向間隔配置的測(cè)控裝置數(shù)量大，而二次設(shè)備艙的數(shù)量受制于變電站的場(chǎng)地，艙體內(nèi)會(huì)顯得比較擁擠。
[0005]有鑒于此，本發(fā)明人對(duì)此進(jìn)行研宄，專門(mén)開(kāi)發(fā)出一種智能變電站集群測(cè)控裝置及具有該集群測(cè)控裝置的系統(tǒng)，本案由此產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種智能變電站集群測(cè)控裝置及具有該集群測(cè)控裝置的系統(tǒng)，解決智能變電站測(cè)控裝置無(wú)后備的問(wèn)題，面向二次設(shè)備預(yù)制艙的應(yīng)用，有效減少測(cè)控裝置的數(shù)量，提升了智能變電站二次系統(tǒng)測(cè)控功能實(shí)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
一種智能變電站集群測(cè)控裝置，包括10~15個(gè)虛擬測(cè)控裝置和I個(gè)集群任務(wù)管理器，其中所述集群任務(wù)管理器分為主從兩種工作狀態(tài)，各自管理各個(gè)虛擬測(cè)控裝置，主任務(wù)管理器和從任務(wù)管理器均包括如下模塊:
虛擬測(cè)控裝置狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)虛擬測(cè)控裝置的運(yùn)行狀態(tài)，并作出正常、異常和故障3種運(yùn)行狀態(tài)的判斷；
任務(wù)管理器主從令牌裁決模塊:在任何時(shí)刻，確保集群內(nèi)只有一個(gè)主任務(wù)管理器，其余均為從任務(wù)管理器；
虛擬測(cè)控裝置數(shù)據(jù)同步功能模塊:實(shí)現(xiàn)集群內(nèi)多個(gè)集群測(cè)控裝置的配置參數(shù)、虛擬測(cè)控裝置運(yùn)行狀態(tài)和事件記錄的同步；
虛擬測(cè)控裝置后備調(diào)度功能模塊:采用手動(dòng)或自動(dòng)方式，將某個(gè)虛擬測(cè)控裝置從一臺(tái)集群測(cè)控裝置迀移到另一臺(tái)集群測(cè)控裝置。
[0008]作為優(yōu)選，所述任務(wù)管理器主從令牌裁決模塊裁決時(shí)，IP地址小的任務(wù)管理器優(yōu)先獲得主令牌，成為主任務(wù)管理器。
[0009]一種具有上述智能變電站集群測(cè)控裝置的智能變電站集群系統(tǒng)，包括若干個(gè)智能變電站集群測(cè)控裝置，所述智能變電站集群測(cè)控裝置位于智能變電站的間隔層，通過(guò)間隔層交換機(jī)與站控層監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備互聯(lián)，通過(guò)過(guò)程層交換機(jī)與過(guò)程層合并單元、智能終端互聯(lián)，所述智能變電站集群測(cè)控裝置設(shè)有10個(gè)接入過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)的100M LC光口和4個(gè)接入站控層網(wǎng)絡(luò)1000M RJ45電口，具有過(guò)程網(wǎng)絡(luò)和站控層網(wǎng)絡(luò)的全景數(shù)據(jù)。
[0010]作為優(yōu)選，為了提高處理效率，同臺(tái)集群測(cè)控裝置的多個(gè)虛擬測(cè)控裝置的過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊采用集中方式，站控層網(wǎng)絡(luò)收發(fā)模塊采用面向虛擬測(cè)控裝置IP地址的分散方式。
[0011]采用本發(fā)明所述的智能變電站集群測(cè)控裝置及具有該集群測(cè)控裝置的集群系統(tǒng)，將10~15個(gè)虛擬測(cè)控裝置集成到一個(gè)集群測(cè)控裝置，并通過(guò)集群任務(wù)管理器統(tǒng)一管理，大大減少了測(cè)控裝置的數(shù)量，由于集群測(cè)控裝置具有后備，保證了整個(gè)集群系統(tǒng)的可靠性。而且，集群任務(wù)管理器采用I個(gè)主任務(wù)管理器和多個(gè)從任務(wù)管理的管理方式，使各個(gè)虛擬測(cè)控裝置數(shù)據(jù)同步時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)混亂，保證數(shù)據(jù)同步準(zhǔn)確性的同時(shí)也加快了數(shù)據(jù)同步速度。
[0012]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)施例的集群任務(wù)管理器功能邏輯圖；
圖2為本實(shí)施例的集群任務(wù)管理器的數(shù)據(jù)同步原理圖；
圖3為本實(shí)施例的智能變電站集群系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
圖4為本實(shí)施例的集群測(cè)控裝置的面向間隔模塊化設(shè)計(jì)原理圖圖5為本實(shí)施例的集群測(cè)控裝置的間隔檢修和維護(hù)獨(dú)立性原理圖；
圖6為本實(shí)施例的集群測(cè)控裝置的同期插件原理圖。
[0014]
【具體實(shí)施方式】
[0015]一種智能變電站集群測(cè)控裝置，包括10~15個(gè)虛擬測(cè)控裝置和I個(gè)集群任務(wù)管理器，其中所述集群任務(wù)管理器管理本實(shí)體裝置內(nèi)的所有虛擬測(cè)控裝置，集群任務(wù)管理器分為主從兩種工作狀態(tài)，即主任務(wù)管理器和從任務(wù)管理器，如圖1所示，主任務(wù)管器和從任務(wù)管理器均包括如下模塊:
虛擬測(cè)控裝置狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊1:虛擬測(cè)控裝置具有正常、異常和故障3種運(yùn)行狀態(tài)，任務(wù)管理器與所管轄的虛擬測(cè)控裝置通訊并判斷其運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)還接收其他任務(wù)管理器共享的本任務(wù)管理器所管轄的虛擬測(cè)控裝置的運(yùn)行狀態(tài)；
任務(wù)管理器主從令牌裁決模塊2:為了同步的一致性和實(shí)時(shí)性，任何時(shí)刻只能有一個(gè)主任務(wù)管理器，從任務(wù)管理器10秒內(nèi)未收到主任務(wù)管理器的通告報(bào)文，將令牌申請(qǐng)狀態(tài)設(shè)置為申請(qǐng)，每隔5秒發(fā)出主令牌申請(qǐng)報(bào)文，發(fā)現(xiàn)存在IP地址比自己小的主令牌申請(qǐng)報(bào)文時(shí)，將自動(dòng)停發(fā)主令牌申請(qǐng)報(bào)文，并將令牌申請(qǐng)狀態(tài)設(shè)置為放棄，連續(xù)20秒未收到其他從任務(wù)管理器的主令牌申請(qǐng)報(bào)文，或其他從任務(wù)管理器的申請(qǐng)狀態(tài)均為放棄時(shí)，本任務(wù)管理器將切換為主任務(wù)管理器。
[0016]虛擬測(cè)控裝置數(shù)據(jù)同步功能模塊3:如圖2所示，數(shù)據(jù)同步采取主從方式，所有的從任務(wù)管理器必須通過(guò)主任務(wù)管理器進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，從