一种用软压板控制的变电站二次设备在线备用方法及装置

摘要

本发明涉及一种利用软压板控制的变电站二次设备在线备用方法，包括下述步骤：备用设备接收站控层管理模块发送的软压板投切命令，并存储软压板状态；读取存储在备用设备中的软压板状态文件，并从中读取软压板状态至压板缓冲区；对备用设备中存储的软压板状态进行同步，并判别同步结果是否正确；存储同步后的主设备N压板和备用平台压板状态文件；判断主设备N压板和备用平台压板状态是否存储完毕；判断备用设备是否需要切换运行状态：若需要，则置备用设备运行状态标志位，启动切换过程；否则进行下步骤；控制流程结束。本发明在完成间隔层设备备用的前提下，减少备用设备的数量，实现备用功能的灵活切换和控制，具备可控性和可操作性。

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统自动化领域，具体涉及制造电力系统自动化设备/产品的方法，具体 涉及一种用软压板控制的变电站二次设备在线备用方法及装置。

背景技术

智能变电站间隔层设备大多采用通信方式实现信息的交互和控制命令的发布，通信环节 的实现全部遵循IEC61850标准。由于输入输出环节工程实施方式的变化，智能变电站间隔层 设备的研制可以采用通用间隔层平台附加应用功能软件的方式。因此，对不同间隔应用功能 的切换可以通过软件操作实现。现阶段对智能变电站二次设备的研究多集中于其功能集成完 善、通信网络拓展以及高级应用实现等方面，对二次设备的故障诊断、失效判断以及失效设 备的隔离检修等方面关注较少，对二次设备的在线备用方式缺少研究，未充分发挥智能变电 站二次设备信息共享带来的优势。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用软压板控制的变电站二次设备在线备 用方法，另一目的是提供用软压板控制的变电站二次设备在线备用装置，本发明在完成间隔 层设备备用的前提下，减少备用设备的数量，实现备用功能的灵活切换和控制，具备可控性 和可操作性。在智能变电站二次设备的硬软件平台通用化的基础上，可以在备用设备中配置 多功能的应用软件。通过就地控制或远程控制，采用软压板投切的方式协调控制其备用功能 的投切。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种利用软压板控制的变电站二次设备在线备用方法，其改进之处在于，所 述方法包括下述步骤：

（1）备用设备接收站控层管理模块发送的软压板投切命令，并存储软压板状态；

（2）读取存储在备用设备中的软压板状态文件，并从中读取软压板状态至压板缓冲区； 所述软压板包括主设备N压板（N为自然数）和备用平台压板；

（3）对备用设备中存储的所有设备软压板状态进行同步，并判别同步结果是否正确；

（4）存储同步后的主设备N压板和备用平台压板状态文件；

（5）判断主设备N压板和备用平台压板状态是否存储完毕；

（6）判断备用设备是否需要切换运行状态：若需要进行运行状态切换，则置备用设备运 行状态标志位，启动切换过程；否则进行步骤（7）；

（7）软压板控制流程结束。

其中，所述步骤（3）中，对备用设备中存储的所有与设备投入有关的软压板进行同步， 若同步结果正确，则进行步骤（4）；否则在向站控层管理模块告警后，进行步骤（7）。

其中，所述步骤（5）中，若主设备N压板和备用平台压板状态存储完毕，则进行步骤 （6）；否则进行步骤（7）。

其中，所述步骤（6）中，根据当前主设备N压板和备用平台压板投切状态以及当前主 设备和备用设备运行状态，判断备用设备是否需要切换运行状态，其判断原则如下：

<1>备用设备中的软压板状态均为退出时默认为备用平台压板投入，备用设备运行在监测 平台状态；

<2>备用平台压板和主设备压板同时投入时，以主设备压板为准切换设备运行状态；

<3>多台主设备压板同时投入时，备用设备运行状态不变，不进行运行状态切换操作；

<4>多台主设备压板同时投入时，退出其中一个主设备压板，则备用设备按优先级运行在 另一个主设备压板的运行状态；

<5>仅当所有主设备压板全部退出后，备用设备切换至监测平台状态运行；

<6>如备用设备运行状态切换标志位已经置位，备用设备处于运行状态切换过程中，不进 行上述判断。

其中，备用设备运行状态是否切换判断包括下述步骤：

A、同步主设备压板和备用平台压板的压板文件；

B、读取备用设备当前压板文件；

C、获取备用设备的当前压板状态；

D、判断备用设备是否运行在监测平台状态：若备用设备运行在监测平台状态，则进行 步骤E；否则进行步骤F；

E、判断备用设备当前压板是否是主设备压板：若备用设备当前压板是主设备压板，则进 行步骤I；否则进行步骤K；

F、判断备用设备是否运行在主设备状态：若备用设备运行在主设备状态，则进行步骤G； 否则进行步骤K；

G、判断备用设备当前压板是否是主设备压板：若备用设备当前压板是主设备压板，则 进行步骤K，否则进行步骤H；

H、判断备用设备当前压板是否是监测平台压板：若备用设备当前压板是监测平台压板， 则进行步骤J，否则进行步骤K；

I、备用设备切换到主设备压板状态；

J、备用设备切换到状态监测平台状态；

K、不进行任何切换，结束备用设备运行状态判断。

本发明基于另一目的提供的一种利用软压板控制的变电站二次设备在线备用装置，其改 进之处在于，所述装置包括站控层设备和间隔层设备；所述间隔层设备包括进行数据交互的 主设备和备用设备，所述主设备和备用设备均与站控层设备连接；所述备用设备为基于网采 网跳模式的设备；所述备用设备和主设备之间通过过程层网络交互运行状态信息。

其中，所述站控层设备包括监控系统主机和二次设备监测主机；所述二次设备监测主机 包括管理软件模块。

与现有技术比，本发明达到的有益效果是：

1、采用通用二次备用设备实现一对多的备用模式。本发明在完成间隔层设备备用的前提 下，实现备用功能的灵活切换和控制，具备可控性和可操作性。在智能变电站二次设备的硬 软件平台通用化的基础上，可以在备用设备中配置多功能的应用软件。通过就地控制或远程 控制，采用软压板投切的方式协调控制其备用功能的投切。在正常运行的二次设备发生故障 时对失效设备进行监测隔离，并控制二次备用设备应用功能的投入，从而快速的实现失效功 能的自动恢复，降低设备的配置数量，降低设计和维护成本，提高智能变电站系统整体的自 适应能力和自愈能力。

2、本发明利用软压板控制的方法实现了智能变电站二次在线备用设备运行状态的快速切 换，可在主设备功能失效时利用备用设备快速恢复主设备的运行功能。本发明的应用能够减 少智能变电站备用设备的数量，所提供的备用功能能够缩短智能变电站二次设备故障后的恢 复时间，提高整个系统的安全性和稳定性，为故障检修人员提供充裕的检修时间处理二次设 备故障；同时由于应用本方法可以通过一台备用设备同时备用多个二次设备，减少智能变电 站二次设备的设置数量，从而节省了智能变电站的建设投资。

附图说明

图1是本发明提供的软压板控制的变电站二次设备在线备用方法流程图；

图2是本发明提供的备用设备运行状态的判断流程图；

图3是本发明提供的二次设备备用实现架构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

实施例1

以备用两台二次设备为例对二次设备在线备用方法进行说明，正常运行的二次设备以下 称为“主设备”，备用二次设备以下称为“备用设备”。

备用设备按照备用功能的数量设置软压板数量。在备用两台设备情况下，设置三个软压 板位置，分别为“备用平台压板”，“主设备1压板”和“主设备2压板”。

在主设备正常运行时，备用设备中“备用平台压板”投入，其他两压板退出，备用设备 运行在监测平台状态，站控层的管理软件对主设备的运行状态进行监测，同时记录主设备中 各压板的投切状态。

主设备发生影响保护动作的异常告警时，需要启用备用功能。备用设备根据站控层管理 软件发送的软压板投切命令进行设备运行状态切换，备用设备的软压板控制流程图如图1所 示，切换按以下步骤进行：

（1）备用设备接收站控层管理模块发送的软压板投切命令，并存储软压板状态；

（2）读取存储在备用设备中的软压板状态文件，并从中读取软压板状态至压板缓冲区； 所述软压板包括主设备1，2压板和备用平台压板；

（3）对备用设备中存储的所有设备软压板状态进行同步，并判别同步结果是否正确：

对备用设备中存储的所有与设备投入有关的软压板进行同步，若同步结果正确，则进行 步骤（4）；否则在向站控层管理模块告警后，进行步骤（7）。

（4）存储同步后的主设备1，2压板和备用平台压板状态文件；

（5）判断主设备N压板和备用平台压板状态是否存储完毕：

若主设备1，2压板和备用平台压板状态存储完毕，则进行步骤（6）；否则进行步骤（7）。

（6）判断备用设备是否需要切换运行状态：若需要进行运行状态切换，则置备用设备运 行状态标志位，启动切换过程；否则进行步骤（7）；

（7）软压板控制流程结束。

步骤（6）中，根据当前主设备1、2压板和备用平台压板投切状态以及当前主备设备运 行状态判断备用设备是否需要切换运行状态，其判断原则如下：

<1>备用设备中的软压板状态均为退出时默认为备用平台压板投入，备用设备运行在监测 平台状态；

<2>备用平台压板和主设备压板同时投入时，以主设备压板为准切换设备运行状态；

<3>两台主设备压板同时投入时，备用设备运行状态不变，不进行运行状态切换操作；

<4>两台主设备压板同时投入时，退出其中一个主设备压板，则备用设备按优先级运行在 另一个主设备压板的运行状态；

<5>仅当所有主设备压板全部退出后，备用设备切换至监测平台状态运行；

<6>如备用设备运行状态切换标志位已经置位，备用设备处于运行状态切换过程中，不进 行上述判断。

备用设备运行状态判断流程如图2所示，包括下述步骤：

A、同步主设备压板和备用平台压板的压板文件；

B、读取备用设备当前压板文件；

C、获取备用设备的当前压板状态；

D、判断备用设备是否运行在监测平台状态：若备用设备运行在监测平台状态，则进行 步骤E；否则进行步骤F；

E、判断备用设备当前压板是否是主设备压板：若备用设备当前压板是主设备压板，则进 行步骤I；否则进行步骤K；

F、判断备用设备是否运行在主设备状态：若备用设备运行在主设备状态，则进行步骤G； 否则进行步骤K；

G、判断备用设备当前压板是否是主设备压板：若备用设备当前压板是主设备压板，则 进行步骤K，否则进行步骤H；

H、判断备用设备当前压板是否是监测平台压板：若备用设备当前压板是监测平台压板， 则进行步骤J，否则进行步骤K；

I、备用设备切换到主设备压板状态；

J、备用设备切换到状态监测平台状态；

K、不进行任何切换，结束备用设备运行状态判断。

实施例

为实现本发明，以110kV变压器保护测控装置为例，验证本发明中所阐述的实现方法。 在110kV变电站配置一套基于直采直跳的110kV变压器主后备一体的保护测控装置，实现变 压器保护测控功能，同时配置一套基于网采网跳的备用装置。两套设备在运行时，都与站控 层管理模块相连接，备用设备与主设备之间同时通过过程层网络交换机交互设备运行状态信 息。其系统配置如图3所示。

主设备包括分段智能单元、110kV内桥智能单元、110kV线路智能单元、变压器智能单 元和低压侧智能单元，备用设备包括10kV分段保护及备自投、110kV桥保护及进线备自投、 变压器测控保护一体装置和间隔层备用装置。采用图1所述的软压板控制流程实现本发明。

本发明利用软压板控制的方法实现了智能变电站二次在线备用设备运行状态的快速切 换，可在主设备功能失效时利用备用设备快速恢复主设备的运行功能。在正常运行的二次设 备发生故障时对失效设备进行监测隔离，并控制二次备用设备应用功能的投入，从而快速的 实现失效功能的自动恢复，降低设备的配置数量，降低设计和维护成本，提高智能变电站系 统整体的自适应能力和自愈能力。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照 上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本 发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等 同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。