一种用于实时监视变配电站继电保护装置的管理设备的制作方法

1.本实用新型涉及电力系统自动化技术，具体涉及一种用于实时监视变配电站继电保护装置的管理设备。


背景技术：

2.继电保护装置是关系到电网安全稳定运行的重要设备，是电力系统不可缺少的重要组成部分，因此继电保护装置的日常管理成为电力系统的重用工作内容之一。由于继电保护装置种类繁多、厂家型号纷繁复杂，给继电保护装置的管理造成的很大压力。比如，不同继电保护装置的生产厂家除了在继电保护装置的功能上满足一致性要求，在继电保护装置的内部原理、定值管理及通信传输等方面都存在很大差异。而且，各个生产厂家本身也存在不同时期的装置，技术手段和软件版本也会不同。这些，都造成了继电保护装置难以管理，对运维人员的技术要求非常高。
3.另外，根据电压等级的不同，继电保护装置的类型、责任主体和管理要求也不同。35kv及以下继电保护装置的管理相对落后，各继电保护装置本身相对孤立，缺乏远程管理手段，一旦出现故障，必须第一时间赶到现场，查看继电保护装置本身的液晶显示，下载故障录波文件，再进行故障分析，极大影响了故障处理的及时性和准确性。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种用于实时监视变配电站继电保护装置的管理设备，以实现对电网中的继电保护装置进行日常化的远程监控和管理的目的。
5.为了实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
6.一种用于实时监视变配电站继电保护装置的管理设备，包括：公共背板，分别设置在所述公共背板上的核心板、若干个串口卡、若干个网口卡。每一所述串口卡用于连接支持串口连接的待监测的继电保护装置。每一所述网口卡用于连接支持网口连接的待监测的继电保护装置。所述核心板用于实时通过每一所述串口卡和/或每一所述网口卡对应获取所述继电保护装置的关键信息，并将所述关键信息发送给电网的远端主站。所述远端主站根据接收到的所述关键信息对所述继电保护装置进行远程控制，以切换所述继电保护装置的定值组别。
7.优选地，还包括：设置在所述公共背板上的对时卡，所述对时卡分别与所述核心板和每一所述串口卡连接，所述对时卡用于使得所述串口卡与所述核心板进行对时，以使所述关键信息进行同步传输。
8.优选地，还包括：设置在所述公共背板上的电源板，所述电源板用于为所述管理设备进行供电。
9.优选地，所述关键信息包括：继电保护装置的模拟量、开关量、软压板状态、当前定值组别和告警信息中的一种或多种。
10.优选地，每一所述串口卡还用于连接支持串口连接的待监测的故障录波仪；
11.每一所述网口卡还用于连接支持网口连接的待监测的故障录波仪；
12.当电网发生故障时，所述核心板获取对应的继电保护装置的故障事件信息、故障录波文件以及对应的所述故障录波仪的故障录波文件，并结合所述电网中的变配电站拓扑结构，对故障进行综合分析，判断故障位置和故障类型，形成故障简报，实时推送至所述远端主站。
13.优选地，每一所述串口卡配置有8路rs484/rs232串口，每路rs484/rs232串口接入至少6～8台继电保护装置和/或故障录波仪。
14.优选地，每一所述网口卡配置有3路rj45以太网口；所述rj45以太网口用于网口连接的待监测继电保护装置、网口连接的待监测故障录波仪、下行配电站网络和电力数据网网络的连接。
15.优选地，每一所述网口卡采用网络交换机进行所述rj45以太网口的扩充。
16.优选地，所述核心板通过所有网口卡中的任意一网口卡设有的任意一所述rj45以太网口将所述关键信息发送给所述远端主站。
17.本实用新型至少具有以下优点之一：
18.本实用新型提供的一种用于实时监视变配电站继电保护装置的管理设备可以安装在35kv/110kv变电站内，即，本实用新型提供的管理设备是以上述变电站及其下级配电站内的继电保护装置和/或故障录波仪为监测对象的嵌入式监控装置。
19.本实用新型提供的管理设备通过结合110kv变电站、35kv变电站及10kv开关站内的继电保护装置的特点，同时充分考虑日常运维管理的具体要求，设计出一套适合110kv及以下电压等级的变电站内的继电保护装置管理的嵌入式装置，实现110kv变电站、35kv变电站和10kv开关站继电保护装置、110kv/35kv变电站内的故障录波等装置的信息互联互通，并通过专用通道(网口)实现数据的上传；在调度和运检端(远端主站)，通过继电保护装置管理平台，实现对极点保护装置的日常化的远程监控和管理；同时，在故障发生时，能自动收集故障数据，做出初步分析和智能判断。将有效解决继电保护装置过于分散无法管理、类型繁杂无法统一、故障数据无法获取等诸多问题，有效提高10kv及以下电压等级配网继电保护装置的自动化管理水平。
20.且本实用新型提供的管理设备具有结构简单，成本低，低功耗，安装方便，操作简单，可扩展性强，能够兼容各种类型保护装置和故障录波装置，能够实时监测保护模拟量、开关量、软压板、定值、告警、事件、录波文件等信息，并通过网口将信息传输至远端主站，实现了变配电站继电保护和故障录波装置的远程实时在线监测，有效提高了故障处理的实时性和准确性。
附图说明
21.图1为本实用新型一实施例提供的一种用于实时监视变配电站继电保护装置的管理设备的主要结构示意图。
具体实施方式
22.以下结合附图1和具体实施方式对本实用新型提出的一种用于实时监视变配电站继电保护装置的管理设备作进一步详细说明。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将
更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施方式的目的。为了使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
23.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
24.如图1所示，本实施例提供的一种用于实时监视变配电站继电保护装置的管理设备，包括：公共背板，分别设置在所述公共背板上的核心板102、若干个串口卡103、若干个网口卡104。每一所述串口卡103用于连接支持串口连接的待监测的继电保护装置。每一所述网口卡103用于连接支持网口连接的待监测的继电保护装置。所述核心板102用于实时通过每一所述串口卡103和/或每一所述网口卡104对应获取所述继电保护装置的关键信息，并将所述关键信息发送给电网的远端主站。所述远端主站根据接收到的所述关键信息对所述继电保护装置进行远程控制，以切换所述继电保护装置的定值组别。
25.在本实施例中，所述核心板102采用潜入式设计，具备低功耗、intel x86架构、512m内存、散热铜片散热且无风扇，但不以此为限。
26.核心板102是整个管理设备的核心部件，负责计算、存储和通信。公共背板采用高速cpci(compact pci)总线技术，满足通信接口或其他功能的扩展要求。通合理配置串口卡或网口卡数量，满足现场大规模保护装置通信接口差异化的接入要求。
27.所述公共背板，可以采用compactcpi标准背板技术，设有8个安装板卡槽位(含主板)、2个电源卡槽和支持双电源输入，但不以此为限。
28.每一所述串口卡103可配置8个rs485/rs232串口，rs485和rs232可以通过拨轮进行切换。每路rs484/rs232串口接入至少6～8台继电保护装置和/或故障录波仪。所述串口卡103的类型可以为可插拔式串口板卡，但不以此为限。
29.每台管理设备可插4块串口板卡，可支撑当前35kv/110kv变电站及下级配电站典型设计中最大规模继电保护装置的接入数量，也可以根据变电站不同的规模，对板块进行灵活配置，节约本实施例提供的管理设备的造价成本。
30.每一网口卡104可配置3个10m/100m独立网口(rj45以太网口)，所述rj45以太网口用于网口连接的待监测继电保护装置、网口连接的待监测故障录波仪、下行配电站网络和电力数据网网络的连接。所述网口卡104的类型可以为可插拔式网口板块，但不以此为限。
31.每台管理设备可插2块网口板卡，可满足网口型保护装置、故障录波仪、下行配电站网络接入、电力数据网网络接入的所有以太网接口要求。
32.使得本实施例提供的兼容不同厂家、各类型保护装置和故障录波仪的通信规约(例如iec61850通信规约)。通过所述通信规约，实时读取继电保护装置的模拟量、开关量、软压板状态、定值、告警等信息，远程切换定值组别。当电网发生故障时，装置会第一时间获取保护装置的故障事件信息、故障录波文件以及故障录波仪的故障录波文件，并结合变配电站拓扑结构，对故障进行综合分析，判断故障位置和故障类型，形成故障简报，及时推送至上级监控主站(远端主站)。
33.由此可知，本实施例提供的管理设备采用cpci总线技术(核心板)，提供配置灵活、便于扩展的通信物理接口，实现35kv/110kv变电站及下级配电站保护装置、故障录波仪的远程实时监控、信息调用和故障分析。
34.本实施例还包括：设置在所述公共背板上的对时卡105，所述对时卡105分别与所述核心板102和每一所述串口卡103连接，所述对时卡105用于使得所述串口卡103与所述核心板102进行对时，以使所述关键信息进行同步传输。本实施例提供的对时卡105，能够支持irig
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b码和串口对时，但不以此为限。
35.本实施例还包括：设置在所述公共背板上的电源板101，所述电源板101用于为所述管理设备进行供电。
36.所述关键信息包括：继电保护装置的模拟量、开关量、软压板状态、当前定值组别和告警信息中的一种或多种。
37.每一所述串口卡103还用于连接支持串口连接的待监测的故障录波仪.
38.每一所述网口卡104还用于连接支持网口连接的待监测的故障录波仪。
39.当电网发生故障时，所述核心板102获取对应的继电保护装置的故障事件信息、故障录波文件以及对应的所述故障录波仪的故障录波文件，并结合所述电网中的变配电站拓扑结构，对故障进行综合分析，判断故障位置和故障类型，形成故障简报，实时推送至所述远端主站。
40.每一所述网口卡104采用网络交换机进行所述rj45以太网口的扩充。
41.所述核心板102通过所有网口卡104中的任意一网口卡设有的任意一所述rj45以太网口将所述关键信息发送给所述远端主站。
42.本实施例还包括壳体，用于容纳上述的管理设备。
43.本实施例提供的一种用于实时监视变配电站继电保护装置的管理设备可以安装在35kv/110kv变电站内(例如可安装在35kv/110kv变电站二次设备柜内)，即，本实施例提供的管理设备是以上述变电站及其下级配电站内的继电保护装置和/或故障录波仪为监测对象的嵌入式监控装置。
44.本实施例提供的管理设备通过结合110kv变电站、35kv变电站及10kv开关站内的继电保护装置的特点，同时充分考虑日常运维管理的具体要求，设计出一套适合110kv及以下电压等级的变电站内的继电保护装置管理的嵌入式装置，实现110kv变电站、35kv变电站和10kv开关站继电保护装置、110kv/35kv变电站内的故障录波等装置的信息互联互通，并通过专用通道(网口)实现数据的上传；在调度和运检端(远端主站)，通过继电保护装置管理平台，实现对极点保护装置的日常化的远程监控和管理；同时，在故障发生时，能自动收集故障数据，做出初步分析和智能判断。将有效解决继电保护装置过于分散无法管理、类型繁杂无法统一、故障数据无法获取等诸多问题，有效提高10kv及以下电压等级配网继电保
护装置的自动化管理水平。
45.且本实施例提供得管理设备可通过网络延伸的方式连接下级10kv站点的保护装置。
46.且通过本实施例装置提供的网口可以上级主站系统进行互联。
47.本实施例提供的管理设备具有结构简单，成本低，低功耗，安装方便，操作简单，可扩展性强，能够兼容各种类型保护装置和故障录波装置，能够实时监测保护模拟量、开关量、软压板、定值、告警、事件、录波文件等信息，并通过网口将信息传输至远端主站，实现了变配电站继电保护和故障录波装置的远程实时在线监测，有效提高了故障处理的实时性和准确性。
48.应当注意的是，在本文的实施方式中所揭露的装置和方法，也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
49.另外，在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
50.尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。