一种特高压工程电气主设备群控制系统

技术领域

本发明涉及特高压工程技术领域，更具体地，涉及一种特高压工程电气主设备群控制系统。

背景技术

随着经济的快速发展，特高压工程也越来越多，特高压工程具有投资大、建设周期长、施工负荷需求大的特点。特别是变压器、高抗等油设备数量众多，在热油循环、充干燥空气等油处理环节易出现人为操作失误导致变压器壳体损坏的风险，并且众多油设备的油温、滤油机出口温度值、干燥空气发生器出口压力值产生了海量实时数据，现有方案中只是对单个变压器或高抗进行研究，未对特高压工程现场设备群的智能调度和数据集成开展研究，同时现有供电方式多是通过站内电源，来源单一，在极端条件下未有补充电源，且未将就地的清洁能源和负荷结合起来进行协调控制。

因此，有必要发展一种具备智能调度和数据集成的特高压工程电气主设备群控制系统。

发明内容

本发明技术方案提供一种特高压工程电气主设备群控制系统，以解决针对特高压工程超大变压器在热油循环、充干燥空气等油处理环节易出现人为操作失误导致变压器壳体损坏的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种特高压工程电气主设备群控制系统，所述系统包括：中央控制器以及至少三个并联的子网；各个子网与所述中央控制器相连接；其中，各个子网包括电连接的：子网终端、微网单元、油设备、干燥空气发生器、滤油机；所述干燥空气发生器与所述油设备通过输气管道进行物理连接，所述干燥空气发生器内设置有：露点检测单元、气压检测单元以及第一无线收发单元；所述露点检测单元、所述气压检测单元以及所述第一无线收发单元通过电信号进行连接；所述第一无线收发单元与所述子网终端之间为无线连接；所述滤油机与所述油设备通过输油管路进行物理连接；所述滤油机内设置有：温度检测单元、颗粒检测单元、流量检测单元、油压检测单元；所述温度检测单元、所述颗粒检测单元、所述流量检测单元、所述油压检测单元以及第二无线收发单元通过电信号进行连接；所述第二无线收发单元与所述子网终端之间为无线连接；多个子网单元中的第一子网单元的第一油罐17与所述滤油机通过输油管路进行物理连接；第一油罐17与多个子网单元中的第二子网单元的第三油罐19之间设置有第二油罐18，所述第二油罐18与所述第二无线收发单元16通过电信号进行连接；所述子网终端经由所述微网单元与微型燃气轮机和蓄电池相连接；所述子网终端内设置有通信模块，所述通信模块用于采集：微网单元、微型燃气轮机、蓄电池、露点检测单元、气压检测单元、温度检测单元、颗粒检测单元、流量检测单元以及油压检测单元的运行数据，并将所述运行数据发送至中央控制器；所述通信模块还用于接收所述中央控制器的控制指令。

优选地，所述运行数据包括：电能数据、并离网开关状态信号、并离网开关控制信号、模拟量信号。

优选地，还包括：双向计量模块，所述双向计量模块用于采集电能数据。

优选地，还包括：数字量输入模块，所述数字量输入模块用于采集并离网开关状态信号。

优选地，还包括：数字量输出模块，所述数字量输出模块用于输出并离网开关控制信号。

优选地，还包括：模拟量输入模块，用于采集露点检测单元、气压检测单元、温度检测单元、颗粒度检测单元、流量检测单元、油压检测单元的信号。

优选地，还包括：模拟量输出模块，用于输出并离网开关控制信号。

本发明技术方案提供了一种特高压工程电气主设备群控制系统，系统包括：中央控制器以及至少三个并联的子网；各个子网与所述中央控制器相连接；其中，各个子网包括电连接的：子网终端、微网单元、油设备、干燥空气发生器、滤油机；干燥空气发生器与油设备通过输气管道进行物理连接，干燥空气发生器内设置有：露点检测单元、气压检测单元以及第一无线收发单元；露点检测单元、气压检测单元以及第一无线收发单元通过电信号进行连接；第一无线收发单元与子网终端之间为无线连接；滤油机与油设备通过输油管路进行物理连接；滤油机内设置有：温度检测单元、颗粒检测单元、流量检测单元、油压检测单元；温度检测单元、颗粒检测单元、流量检测单元、油压检测单元以及第二无线收发单元通过电信号进行连接；第二无线收发单元与子网终端之间为无线连接；多个子网单元中的第一子网单元的第一油罐17与滤油机通过输油管路进行物理连接；第一油罐17与多个子网单元中的第二子网单元的第三油罐19之间设置有第二油罐18，第二油罐18与第二无线收发单元16通过电信号进行连接；子网终端经由微网单元与微型燃气轮机和蓄电池相连接；子网终端内设置有通信模块，通信模块用于采集：微网单元、微型燃气轮机、蓄电池、露点检测单元、气压检测单元、温度检测单元、颗粒检测单元、流量检测单元以及油压检测单元的运行数据，并将运行数据发送至中央控制器；通信模块还用于接收中央控制器的控制指令。本发明技术方案针对特高压工程多个变压器、高抗等电气设备在热油循环、充干燥空气等油处理环节易出现人为操作失误导致变压器壳体损坏的风险，以多个变压器、高抗组成的设备群为研究载体，提出一种可集成油温、滤油机出口温度值、干空出口压力值等众多海量实时监测点数据且具备智能优化调度的设备群控制系统，实现特高压工程现场设备群的智能调度和数据集成，满足特高压工程中的智能化的要求。

附图说明

通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：

图1为根据本发明优选实施方式的一种特高压工程电气主设备群控制系统结构图；以及

图2为根据本发明优选实施方式的一种特高压工程电气主设备群控制系统结构图。

具体实施方式

现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

图1为根据本发明优选实施方式的一种特高压工程电气主设备群控制系统结构图。本发明技术方案提出一种具备智能调度和数据集成的特高压工程电气主设备群控制系统，针对特高压工程超大变压器在热油循环、充干燥空气等油处理环节易出现人为操作失误导致变压器壳体损坏的风险，提出一种可集成多个变压器油温、滤油机出口温度值、干空出口压力值等众多海量实时监测点的信息控制系统，并考虑至少三个并联型子网构成并联型多微网，极大提高特高压工程现场附属电气设备的用电可靠性，降低用电成本，达到节能减排的有益效果。

本发明提供一种具备智能调度和数据集成的特高压工程电气主设备群控制系统，包括中央控制器、子网终端、微网单元、微型燃气轮机、蓄电池、油设备、干燥空气发生器、露点检测单元、气压检测单元、无线收发单元、滤油机、温度检测单元、颗粒度检测单元、流量检测单元、油压检测单元、无线收发单元、油罐、油罐开关。

图1中，中央控制器1、子网终端2、微网单元3、微型燃气轮机4、蓄电池5、油设备6、干燥空气发生器7、露点检测单元8、气压检测单元9、无线收发单元10、滤油机11、温度检测单元12、颗粒度检测单元13、流量检测单元14、油压检测单元15、无线收发单元16、油罐17、油罐开关18。

本发明提供一种特高压工程电气主设备群控制系统，系统包括：中央控制器以及至少三个并联的子网；各个子网与中央控制器相连接；各个子网通过断路器与区域主网母线相连接，区域主网母线通过中央控制器与380V配电网相连接；

其中，各个子网包括电连接的：子网终端、微网单元、油设备、干燥空气发生器、滤油机；干燥空气发生器与油设备通过输气管道进行物理连接，干燥空气发生器内设置有：露点检测单元、气压检测单元以及第一无线收发单元；露点检测单元、气压检测单元以及第一无线收发单元通过电信号进行连接；第一无线收发单元与子网终端之间为无线连接；滤油机与油设备通过输油管路进行物理连接；滤油机内设置有：温度检测单元、颗粒检测单元、流量检测单元、油压检测单元；温度检测单元、颗粒检测单元、流量检测单元、油压检测单元以及第二无线收发单元通过电信号进行连接；第二无线收发单元与子网终端之间为无线连接；多个子网单元中的第一子网单元的第一油罐17与滤油机通过输油管路进行物理连接；第一油罐17与多个子网单元中的第二子网单元的第三油罐19之间设置有第二油罐18，第二油罐18与第二无线收发单元16通过电信号进行连接；子网终端经由微网单元与微型燃气轮机和蓄电池相连接；子网终端内设置有通信模块，通信模块用于采集：微网单元、微型燃气轮机、蓄电池、露点检测单元、气压检测单元、温度检测单元、颗粒检测单元、流量检测单元以及油压检测单元的运行数据，并将运行数据发送至中央控制器；通信模块还用于接收中央控制器的控制指令。

本发明提出的一种具备智能调度和数据集成的特高压工程电气主设备群控制系统，包括一次系统与二次系统。

其中一次系统包括中央控制器1、第一子网A、第二子网B和第三子网C。子网终端2、微网单元3、油设备6、干燥空气发生器7、滤油机11通过电连接形成第一子网A。本发明仅以3个并联的子网进行举例说明，但本发明实施方式不仅局限于3个并联子网。

各个子网通过断路器与区域主网母线相连接，区域主网母线通过中央控制器1与380V配电网相连接。

子网终端2与微网单元3电连接，微型燃气轮机4、蓄电池5与微网单元3电连接；

干燥空气发生器7与油设备6通过输气管道物理连接；干燥空气发生器7本体内置露点检测单元8、气压检测单元9、无线收发单元10；露点检测单元8、气压检测单元9与无线收发单元10通过电信号连接；无线收发单元10通过无线传输信号至子网终端2；

滤油机11与油设备6通过输油管路物理连接；滤油机11本体内置温度检测单元12、颗粒度检测单元13、流量检测单元14、油压检测单元15；温度检测单元12、颗粒度检测单元13、流量检测单元14、油压检测单元15与无线收发单元16通过电信号连接；无线收发单元16通过无线传输信号至子网终端2；

油罐17与滤油机11通过输油管路物理连接，油罐17与其他油罐19之间设置有油罐开关18；油罐开关18与无线收发单元16通过电信号连接；无线收发单元16通过无线传输信号至子网终端2；

子网终端2通信模块从微网单元3、微型燃气轮机4、蓄电池5、以及露点检测单元8、气压检测单元9、温度检测单元12、颗粒度检测单元13、流量检测单元14、油压检测单元15采集运行数据并下达通信控制指令；

子网终端2内置通信模块传输运行数据至中央控制器1，并接收中央控制器1的控制指令；

子网终端2采集第一子网A、第二子网B和第三子网C的开关状态；

微网单元3输出微型燃气轮机4、蓄电池5的功率出力控制信号；

优选地，运行数据包括：电能数据、并离网开关状态信号、并离网开关控制信号、模拟量信号。

优选地，还包括：双向计量模块，双向计量模块用于采集电能数据。

优选地，还包括：数字量输入模块，数字量输入模块用于采集并离网开关状态信号。

优选地，还包括：数字量输出模块，数字量输出模块用于输出并离网开关控制信号。

优选地，还包括：模拟量输入模块，用于采集露点检测单元、气压检测单元、温度检测单元、颗粒度检测单元、流量检测单元、油压检测单元的信号。

优选地，还包括：模拟量输出模块，用于输出并离网开关控制信号。

本发明的双向计量模块采集出口的电能数据；

本发明的数字量输入模块采集并离网开关状态；

本发明的数字量输入模块输出并离网开关控制信号；

本发明的模拟量输入模块采集露点检测单元、气压检测单元、温度检测单元、颗粒度检测单元、流量检测单元、油压检测单元相关信号；

本发明的模拟量输入模块输出并离网开关控制信号；

本发明的子网终端通信模块传输运行数据至中央控制器，并接收中央控制器的控制指令；

本发明的子网终端通信模块接收各个子网终端传输的运行数据，结合调度信息经决策后下达通信控制指令。

本发明的二次系统是主控硬件采用芯片控制系统，主要控制装置包括中央控制器1具有底层设备通信模块、子网终端2具有终端通信模块、数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块、模拟量输出模块，中央控制器、子网终端均有双向计量模块。

本发明提出的一种具备智能调度和数据集成的特高压工程电气主设备群控制系统，设备群控制系统的子网终端通过底层设备通信模块实时采集微型燃气轮机4、蓄电池5、干燥空气发生器、滤油机的运行数据，再综合模拟量输入模块采集的露点检测单元、气压检测单元、温度检测单元、颗粒度检测单元、流量检测单元、油压检测单元相关信号，通过终端通信模块传输数据至中央控制器；子网终端将采集的并离网开关状态通过终端通信模块传输给中央控制器；中央控制器对接收的数据进行统计分析，结合调度信息经决策后向子网终端发送控制指令，一体化终端再向微型燃气轮机4、蓄电池5、油罐开关下达指令，实现设备群功率实时平衡控制、智能调度、模式切换和数据集成。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本发明实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现，例如，面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。

通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。