一種電能量計量系統(tǒng)子站技術方案

本發(fā)明專利技術公開了一種新型電能量計量系統(tǒng)子站，所述的系統(tǒng)包括：計量裝置，變電站監(jiān)控主備服務器（變電站監(jiān)控系統(tǒng)后臺），正向隔離裝置，電能計量轉發(fā)工作站；所述的正向隔離裝置把系統(tǒng)電能量計量系統(tǒng)子站分成安全級別不同的兩個區(qū)域：安全Ｉ區(qū)（實時控制區(qū)）和安全ＩＩ區(qū)（非控制生產區(qū)）；所述的變電站監(jiān)控主備服務器屬于系統(tǒng)安全Ｉ區(qū)，用于原始電能計量數據的直接采集和處理，該單元通過光纖接入智能電能表，并透過正向隔離裝置向電能轉發(fā)工作站同步電能計量數據；所述的電能轉發(fā)工作站位于隔離裝置外網，屬于安全ＩＩ區(qū)，該單元完成電能計量數據的存儲和轉發(fā)，把從監(jiān)控后臺獲得的電能計量數據，通過ＩＥＣ８７０－５－１０２規(guī)約向計量主站傳送。本發(fā)明專利技術作為一種新型的電能量計量系統(tǒng)子站，實現了變電站監(jiān)控和電能計量一體化設計，簡化了冗余配置，明晰了數據安全等級，符合電力系統(tǒng)安全規(guī)范，符合數字化變電站的發(fā)展趨勢。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于電力系統(tǒng)自動化領域，更具體地涉及電力系統(tǒng)中電能量計量系統(tǒng)，特別是涉及數字化變電站的電能量計量子站。
技術介紹
電能量計量系統(tǒng)子站的前身稱為電能量數據集中采集器，是一種位于于計量主站 與計量裝置(電度表)之間的中間設備，是一臺獨立裝置，主要完成電能量數據采集、處理、 存儲及轉發(fā)等功能。傳統(tǒng)的電能量數據集中采集器與智能電表之間一般采用RS-485的串 口通訊方式。 目前變電站的建設正在向數字化智能化發(fā)展，數字化智能化變電站的設計思想之 一就是二次設備網絡化。二次設備包括繼電保護裝置、測控裝置、故障錄波裝置、計量裝置 及其他自動裝置等是基于全數字或光纖信號的新型微機裝置，采用光纖以太網傳輸，因此 這種傳統(tǒng)的依賴于串口的電能數據集中采集方式明顯不適合數字化變電站的設計思路。并 且數字化變電站還應具備資源高度共享，功能高度集成的特點。 因此本專利技術提供了另外一種模式的電能量數據采集終端，稱為電能量計量系統(tǒng)子 站。電能量計量系統(tǒng)子站與電能量計量系統(tǒng)主站相對應，主要完成電能量數據采集、處理、 存儲及轉發(fā)等功能，以上功能由不同的機器完成，其中變電站監(jiān)控系統(tǒng)承擔了電能量數據 采集和處理的工作，接入支持光纖的智能電度表。電能量的存儲和轉發(fā)由電能轉發(fā)工作站 完成。
技術實現思路
本專利技術的目的在于完成傳輸通道的數字化改造，充分利用已有的變電站監(jiān)控系統(tǒng) 資源，做到變電站監(jiān)控和電能計量一體化設計，明晰數據安全等級，確保不同類型電力數據 的安全傳輸。 為實現以上目的，所述的電能量計量系統(tǒng)子站是通過如下的技術方案實現的，所 述的電能量計量系統(tǒng)子站包括 —種電能量計量系統(tǒng)子站，其特征在于，所述的系統(tǒng)子站包括 變電站監(jiān)控主服務器，所述主服務器通過網絡與各計量裝置連接，通過所述計量 裝置獲取原始電能數據，所述主服務器還與正向隔離裝置連接，把經過處理后的電能數據 通過正向隔離裝置單向上傳給所述電能計量轉發(fā)工作站； 正向隔離裝置，該正向隔離裝置連接在所述變電站監(jiān)控主服務器和電能計量轉發(fā) 工作站之間，把所述電能量計量系統(tǒng)子站分成安全級別不同的兩個區(qū)域、即安全I區(qū)和安 全II區(qū)，所述變電站監(jiān)控主服務器位于安全I區(qū)，所述電能計量轉發(fā)工作站位于安全II 區(qū)，二者不能直接建立Tcp連接，實現了物理隔離，能夠確保安全I區(qū)數據的安全，避免安全 I區(qū)數據安全受到來自安全II區(qū)的威脅； 電能計量轉發(fā)工作站，該所述電能計量轉發(fā)工作站通過所述正向隔離裝置所述電能數據，并進一步將電能計量數據上傳至電能計量主站，承擔電能計量數據的存儲瀏 覽和轉發(fā)功能。所述主服務器優(yōu)選通過光纖與各計量裝置連接，并進一步優(yōu)選使用DL/ T645-1997規(guī)約與所述計量裝置通信；所述電能轉發(fā)工作站優(yōu)選使用IEC870-5-102規(guī)約與 所述電能計量主站通訊，向電能計量主站上傳電能計量數據。 所述系統(tǒng)子站還進一步包括變電站監(jiān)控備用服務器，主服務器和備用服務器采取 競爭方式，能自動切換，當主服務器死掉以后，備服務器變?yōu)橹鞣掌鳎鞣掌髦匦聠?動后，原主服務器切換成備服務器；主備服務器機制為電能數據的采集提供了更高的可靠 性。 本專利技術的電能量計量系統(tǒng)子站和變電站監(jiān)控系統(tǒng)采用一體化設計，實現了資源的 高度共享；使用光纖數字接口接入智能電表，在數據傳送過程中使用隔離裝置保證站內數 據安全，并為數據的安全傳輸提供保障，系統(tǒng)的每一處設計都為數字化智能變電站的實現 打下堅實基礎。附圖說明 圖1是本專利技術的電能量計量系統(tǒng)子站結構示意圖； 圖2是本專利技術的電能量計量系統(tǒng)子站實現圖。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術的技術方案進一步地描述，能夠更好地理解本專利技術的實質 和優(yōu)點。 圖1是本專利技術的電能量計量系統(tǒng)子站結構示意圖。如圖1所示，所述的系統(tǒng)子站 包括變電站監(jiān)控主備服務器，該模塊下與智能電度表光纖連接，使用DL/T645-1997規(guī)約 從智能電度表獲取原始電能數據，上與正向隔離裝置連接，把經過處理后的電能數據透過 正向隔離裝置向電能計量轉發(fā)工作站發(fā)送。 正向隔離裝置，該模塊連接變電站監(jiān)控主備服務器和電能計量轉發(fā)工作站，把電 能量計量系統(tǒng)子站分成安全級別不同的兩個區(qū)域安全I區(qū)(實時控制區(qū))和安全II區(qū) (非控制生產區(qū))，變電站監(jiān)控主備服務器位于安全I區(qū)，電能計量轉發(fā)工作站位于安全II 區(qū)，二者不能直接建立Tcp連接，實現了物理隔離，可以確保安全I區(qū)數據的安全，避免安全 I區(qū)數據安全受到來自安全II區(qū)的威脅。 電能計量轉發(fā)工作站；該模塊連接正向隔離裝置，對上連接電能計量主站，承擔電 能計量數據的存儲瀏覽和轉發(fā)功能，使用IEC870-5-102規(guī)約與主站通訊，向電能計量主站 上傳電能計量數據。 本專利技術使用光纖網絡，計量裝置提供光纖輸入輸出，對下采用光纖接口與交換機 連接取得采樣值數據，對上采用光纖接口接入站控層網絡傳送電量信息，實現了電能計量 數據采集的全數字化設計。 圖2是本專利技術的系統(tǒng)實現圖。如圖2所示，變電站監(jiān)控主備服務器提供計量裝置 接入模塊，采用DL/T645-1997規(guī)約從接入光纖網絡的計量裝置讀入原始電能數據，進行電 能數據的采集和分析；變電站主備服務器保持數據實時同步。 監(jiān)控主備服務器和電能轉發(fā)工作站之間的同步，采用ClientServer同步模式，由于正向隔離裝置僅允許從內網至外網建立連接，因此，同步模塊Client運行在監(jiān)控主服務器，同步模塊Server運行在電能轉發(fā)工作站，Tcp連接建立后，采取實時變化同步和定時全數據同步并存的方式把站內電能計量數據傳至電能轉發(fā)工作站。 主備服務器均可運行計量裝置接入模塊和同步模塊Client，僅運行在主服務器上的模塊工作，由于主備服務器角色可以根據情況自動切換，因此，當主服務器死掉后，備服務器上的進程自動切換為主，同步模塊Client自動運行，重新與電能轉發(fā)工作站的同步模塊Server建立Tcp連接，保持數據同步通暢；當原主服務器恢復運行，啟動后該機器上所有進程自動切換為備用狀態(tài)。 電能轉發(fā)工作站在獲得電能計量數據后，把電能計量數據寫入實時庫，可利用實時庫瀏覽工具實時瀏覽；歷史存儲進程負責把電能計量數據定期保存，便于報表查看；同時電能轉發(fā)工作站的轉發(fā)模塊使用IEC-870-5-102規(guī)約向電能計量主站轉發(fā)電能計量數據. 綜上所述，本專利技術的電能量計量系統(tǒng)子站出了一般的技術方案，該方案是在電力自動控制系統(tǒng)的硬件設備的基礎是構成的，因此，本專利技術沒有必要對現存電力自動控制系統(tǒng)的硬件設備的構成詳細描述，本領域的技術人員可以根據所述的方案對其具體構成進行修改，例如對變電站監(jiān)控系統(tǒng)、正向隔離裝置和電能轉發(fā)工作站的構成進行修改，這些都沒有脫離本專利技術權利要求書限定的范圍。權利要求一種電能量計量系統(tǒng)子站，其特征在于，所述的系統(tǒng)子站包括變電站監(jiān)控主服務器，所述主服務器通過網絡與各計量裝置連接，通過所述計量裝置獲取原始電能數據，所述主服務器還與正向隔離裝置連接，把經過處理后的電能數據通過正向隔離裝置單向上傳給所述電能計量轉發(fā)工作站；正向隔離裝置，該正向隔離裝置連接在所述變電站監(jiān)控主服務器和電能計量轉發(fā)工作站之間，把所述電能量計量系統(tǒng)子站分成安全級別不同的兩個區(qū)域、即安全I區(qū)和安全II區(qū)，所述變電站監(jiān)控主服務器位于安全I區(qū)，所述電能計量轉發(fā)工作站位于安全I本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電能量計量系統(tǒng)子站，其特征在于，所述的系統(tǒng)子站包括：變電站監(jiān)控主服務器，所述主服務器通過網絡與各計量裝置連接，通過所述計量裝置獲取原始電能數據，所述主服務器還與正向隔離裝置連接，把經過處理后的電能數據通過正向隔離裝置單向上傳給所述電能計量轉發(fā)工作站；正向隔離裝置，該正向隔離裝置連接在所述變電站監(jiān)控主服務器和電能計量轉發(fā)工作站之間，把所述電能量計量系統(tǒng)子站分成安全級別不同的兩個區(qū)域、即安全Ⅰ區(qū)和安全Ⅱ區(qū)，所述變電站監(jiān)控主服務器位于安全Ⅰ區(qū)，所述電能計量轉發(fā)工作站位于安全Ⅱ區(qū)，二者不能直接建立Ｔｃｐ連接，實現了物理隔離，能夠確保安全Ⅰ區(qū)數據的安全，避免安全Ⅰ區(qū)數據安全受到來自安全Ⅱ區(qū)的威脅；電能計量轉發(fā)工作站，該所述電能計量轉發(fā)工作站通過所述正向隔離裝置所述電能數據，并進一步將電能計量數據上傳至電能計量主站，承擔電能計量數據的存儲瀏覽和轉發(fā)功能。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：趙亮，張長久，高卓，孫集偉，吳小穎，肖志國，于泓，房萍，
申請(專利權)人：華北電網有限公司，華北電網有限公司唐山供電公司，北京國電華北電力工程有限公司，北京四方繼保自動化股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：11[中國|北京]