一种面向间隔的二次设备集成系统及其集成方法与流程

本发明涉及二次设备集成，具体涉及一种面向间隔的二次设备集成系统及其集成方法。

背景技术：

1、近年来，随着清洁能源发电在电网中并网规模的逐年扩大，因其明显的间歇性和随机性的特征使得整个电力系统的频率稳定性、电压控制与电能质量等问题均受到巨大影响，同时也使电网的电能量及功率平衡与运行方式日趋复杂化。在这种情形下，运用智能电网技术作为一种有效的解决方法日益受到关注，利用现代信息与通讯技术促进功率流、信息流、业务流等数据间的相互融合，实现电力系统智能化分析与控制，从而提高电网运行稳定性，降低发电与输电成本节的目的。智能变电站相较于传统变电站，存在系统更加简化、设备集成度高、接线简单、状态实时监测并调整、占地面积小、经济性好等优势。电气一次设备受制于绝缘配合、安全距离等规程的限制，设备体积已近优化的极限。相比于电气一次设备，绝缘配合等规定对电气二次设备影响较小，且随着智能变电站理论、集成电路等技术的快速发展，针对电气二次系统的进行结构调整、装置功能整合已大规模开展，但模建设及长期的运行，二次系统还普遍存在以下问题：

2、(1)技术随着电力系统规模不断扩大和复杂程度日益提升，变电站内二次设备数量众多、接口各异，导致设备运维困难、信息交互复杂、资源利用率低下等问题，现有的二次设备集成方案往往缺乏针对性，无法充分满足间隔级设备间的紧密协作与高效管理需求，现有设备众多之间的连接采用电缆、光缆连接，耗费大量资源，二次设备类别繁多，重复配置，没有充分发挥智能变电站统一平台、统一规约的优势，导致全站信息无法充分共享；

3、(2)站内敷设的多种线缆导致施工难度大、设备调试困难、后期运维工作复杂等，设备及应用较多，存在功能重复，部分设备还处于闲置状态；

4、(3)站内的计量表计与传统变电站一样均为单独配置，单独采集，未发挥智能设备高度集成的优势。故提供一种面向间隔的二次设备集成系统及其集成方法，使其解决以上问题。

技术实现思路

1、本发明提出的一种面向间隔的二次设备集成系统及其集成方法，解决了现有的二次设备集成方案往往缺乏针对性，无法充分满足间隔级设备间的紧密协作与高效管理需求，以及现有设备众多之间的连接采用电缆、光缆连接，耗费大量资源的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种面向间隔的二次设备集成系统及其集成方法，其包括：母端模块，所述母端模块连接有触控人机，所述触控人机包括间隔级数据采集模块、数据处理模块、智能融合处理单元、间隔设备协同控制模块及远程监控模块；所述数据采集模块实现对间隔内各类二次设备的实时数据采集，所述数据处理模块用于实现模拟量数据实现源端数字化；所述智能融合处理单元用于对采集数据进行标准化处理、关联分析与智能决策，并根据本间隔采集的数据做出保护逻辑动作，同时接受间隔设备协同控制模块命令并执行；所述间隔设备协同控制模块依据处理结果，对间隔内设备进行联动控制与优化调度，所述远程监控模块用于实现全站二次设备状态的集中监控与远程管理。

3、作为本发明的一种优选技术方案，所述母版模块还连接有互联互通模块、电源模块、操作箱模块、开关量模块、保护模块、交流模块，所述互联互通模块用于全站二次设备状态相互连通并通过互联网联通远程监控平台。

4、作为本发明的一种优选技术方案，所述保护模块是指在正常网络情况下对断路器失灵保护、线路光差保护、线路距离保护、主变差动保护、非电量保护、后备保护、母差保护，监测在合理时间延迟内动作正常，使得二次设备正常运行。

5、作为本发明的一种优选技术方案，所述电源模块用于连接外界电源，使得二次设备通电运行，所述操作箱模块用于控制输出。

6、作为本发明的一种优选技术方案，所述交流模块是通过交换机为接入任意两个网络节点提供独享的电信号通路，能为子网络中提供更多的连接端口，从而在计算机网络上连接不同的设备。

7、作为本发明的一种优选技术方案，所述开关量模块用于通过继电器自动监测电路过热以及过载进而控制间隔输入。

8、一种面向间隔的二次设备集成系统及其集成方法，包括以下步骤：

9、步骤一：采用标准化接口协议、数据模型与控制指令，实现不同类型的二次设备之间的无缝对接与互操作；

10、步骤二：通过设备虚拟化、功能重构等手段，将间隔内二次设备的功能模块进行逻辑整合，形成面向间隔服务的统一资源池；

11、步骤三：通过人工智能算法，实现设备状态预测、故障诊断、优化控制的智能化升级。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

13、1、通过设备集成，简化间隔内设备管理，减少人工干预，提高运维效率；

14、2、增强设备协作，实现间隔内二次设备间的深度协同与智能调度，提高电力系统运行稳定性与经济性；

15、3、优化资源利用，通过设备虚拟化与功能重构，实现硬件资源共享，降低设备投资与运行成本；

16、4、借助人工智能技术，实现设备状态精准预测、故障快速定位、隔离与自愈，提升电力系统的智能化水平，采用集成化、智能化、模块化的设备替代原有的二次设备，适用于变电站、发电厂等电力设施中各类二次设备的高效整合与智能化管理。

技术特征：

1.一种面向间隔的二次设备集成系统，其特征在于，包括：母端模块，所述母端模块连接有触控人机，所述触控人机包括间隔级数据采集模块、数据处理模块、智能融合处理单元、间隔设备协同控制模块及远程监控模块；所述数据采集模块实现对间隔内各类二次设备的实时数据采集，所述数据处理模块用于实现模拟量数据实现源端数字化；所述智能融合处理单元用于对采集数据进行标准化处理、关联分析与智能决策，并根据本间隔采集的数据做出保护逻辑动作，同时接受间隔设备协同控制模块命令并执行；所述间隔设备协同控制模块依据处理结果，对间隔内设备进行联动控制与优化调度，所述远程监控模块用于实现全站二次设备状态的集中监控与远程管理。

2.如权利要求1所述的一种面向间隔的二次设备集成系统，其特征在于，所述母版模块还连接有互联互通模块、电源模块、操作箱模块、开关量模块、保护模块、交流模块，所述互联互通模块用于全站二次设备状态相互连通并通过互联网联通远程监控平台。

3.如权利要求1所述的一种面向间隔的二次设备集成系统，其特征在于，所述保护模块是指在正常网络情况下对断路器失灵保护、线路光差保护、线路距离保护、主变差动保护、非电量保护、后备保护、母差保护，监测在合理时间延迟内动作正常，使得二次设备正常运行。

4.如权利要求1所述的一种面向间隔的二次设备集成系统，其特征在于，所述电源模块用于连接外界电源，使得二次设备通电运行，所述操作箱模块用于控制输出。

5.如权利要求1所述的一种面向间隔的二次设备集成系统，其特征在于，所述交流模块是通过交换机为接入任意两个网络节点提供独享的电信号通路，能为子网络中提供更多的连接端口，从而在计算机网络上连接不同的设备。

6.如权利要求1所述的一种面向间隔的二次设备集成系统，其特征在于，所述开关量模块用于通过继电器自动监测电路过热以及过载进而控制间隔输入。

7.一种面向间隔的二次设备集成系统的集成方法，其特征在于，应用于上述权利要求1-6任一项所述的系统，所述方法包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种面向间隔的二次设备集成系统及其集成方法，包括：母端模块，母端模块连接有触控人机，触控人机包括间隔级数据采集模块、数据处理模块、智能融合处理单元、间隔设备协同控制模块及远程监控模块，数据采集模块实现对间隔内各类二次设备的实时数据采集，数据处理模块用于实现模拟量数据实现源端数字化，本发明具有以下优点：通过设备集成，简化间隔内设备管理，减少人工干预，提高运维效率，增强设备协作，实现间隔内二次设备间的深度协同与智能调度，提高电力系统运行稳定性与经济性，优化资源利用，通过设备虚拟化与功能重构，实现硬件资源共享，降低设备投资与运行成本，借助人工智能技术提升电力系统的智能化水平。技术研发人员：郭玉涛,戚杰,庞海东,王英民,吴国媛,貌剑杰,刘欢,叶大展,张奎受保护的技术使用者：惠州电力勘察设计院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10