一种用于500kA电解铝供电的综合自动化系统的制作方法

本发明涉及电力综合自动化系统领域，特别涉及一种用于500ka电解铝供电的综合自动化系统。

背景技术：

电力综合自动化系统是提升电网安全性和自动化程度的重要工具，目前在铝电解供电中被广泛应用。铝电解供电的综合自动化系统可实现断路器、隔离开关、变压器和稳流系统等的设备控制管理和在线监测，既能提高生产劳动效率，又能减少人为误操作的可能性。

但是，随着供电技术的跟进，现在的500ka电解铝供电系统存在有更多的设备和仪表需要接入到综合自动化系统，需要实现远方控制和监控。现有技术是将这些新增设备的数据直接添加至系统，这样会使服务器的信号数据增多，监控机上的报警信号也就更多，主控人员监盘时，过多的报警信会使主控人员未及时发现一些故障报警，造成处理故障的不及时，严重的会造成重大事故的发生。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于500ka电解铝供电的综合自动化系统，可实现500ka电解铝供电系统的多个信号数据分类管理，更优的处理报警信息，使电力系统运行更可靠、更安全、更高效。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案如下：

一种用于500ka电解铝供电的综合自动化系统，包括综自模块、稳流模块和gps对时模块；

所述综自模块用于断路器和隔离开关的控制和监视、变压器和线路的保护监控，综自模块包括第一站控层和第一间隔层，所述第一站控层包括第一服务器、第一监控机、子站系统和第一通讯模块，第一服务器、第一监控机和子站系统均连接到第一通讯模块；所述第一间隔层包括有继电保护装置、测控装置、故障录波装置、电容补偿装置、单相接地系统和测温系统，继电保护装置、测控装置、故障录波装置、电容补偿装置、单相接地系统和测温系统均连接至第一通讯模块；第一监控机用于所述综自模块的监视和控制，第一服务器装有所述综自模块的数据库；

所述稳流模块用于水风冷系统、油风冷系统、稳流系统和直流屏的控制和监视，稳流模块包括第二站控层和第二间隔层，所述第二站控层包括第二服务器、第二监控机器和第二通讯模块，第二服务器和第二监控机均连接到第二通讯模块；所述第二间隔层包括有油风冷控制器、水风冷控制器、稳流控制器和直流屏装置，油风冷控制器、水风冷控制器、稳流控制器和直流屏装置均连接到第二通讯模块；第二监控机用于所述稳流模块的监视和控制；第二服务器装有所述稳流模块的数据库；

所述第一通讯模块与所述第二通讯模块连接，实现综自模块和稳流模块的一些数据的交换；

所述gps对时模块分别与所述第一通讯模块和所述第二通讯模块连接，用于系统内所有设备的对时；

所述第一通讯模块和第二通讯模块均由多个交换机和多个串口服务器组合而成；

所述第一监控机和第二监控机均装有人机交互系统，所述第一服务器和第二服务器均装有人机交互系统的数据管理系统。

所述第一通讯模块由多个pt-7528以太网交换机和多个nport5200串口设备联网服务器组成，pt-7528以太网交换机和nport5200串口设备联网服务器连接方式采用星型拓扑结构，所述继电保护装置、测控装置和故障滤波装置接入pt-7528以太网交换机，所述电容补偿装置、单相接地系统和测温系统接入nport5200串口设备联网服务器。

所述第二通讯模块采用多个eds-608紧凑型以太网交换机、多个pt-7528以太网交换机和多个nport5200串口设备联网服务器组成，所述油风冷控制器、水风冷控制器和稳流控制器均接入到eds-608紧凑型以太网交换机，直流屏装置接入到nport5200串口设备联网服务器，eds-608紧凑型和nport5200串口设备联网服务器均接入到pt-7528以太网交换机。

本发明通过使用双间隔层和双站控层，将信号数据进行分类管理，实现了控制方式最优化，报警信号更直观，更易被发现，明显提高了500ka电解供电系统的运行控制的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是第一通讯模块及其与供电系统设备连接的示意图；

图3是第二通讯模块及其与供电系统设备连接的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进一步说明。实施例及其说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1所示的用于500ka电解铝供电的综合自动化系统，包括综自模块1、稳流模块2和gps对时模块3。所示综自模块1包括第一站控层11和第一间隔层12，第一站控层包括第一服务器111、第一监控机112、子站系统113和第一通讯模块114，子站系统113用于采集继电保护装置121、测控装置122的保护信号和开关信号，发送给电网调度，第一服务器111、第一监控机112和子站系统113均连接到第一通讯模块114；第一间隔层12包括有继电保护装置121、测控装置122、故障录波装置123、电容补偿装置124、单相接地系统125和测温系统126，继电保护装置121、测控装置122、故障录波装置123、电容补偿装置124、单相接地系统125和测温系统126均连接至第一通讯模块114。第一间隔层还可添加其他智能设备或系统。所述稳流模块2包括第二站控层21和第二间隔层22，第二站控层包括第二服务器211、第二监控机212和第二通讯模块213，第二服务器211和第二监控机212连接到第二通讯模块213；第二间隔层22包括有油风冷控制器221、水风冷控制器222、稳流控制器223和直流屏装置224，油风冷控制器221、水风冷控制器222、稳流控制器223和直流屏装置224均连接到第二通讯模块213。第一通讯模块114与第二通讯模块213相互连接。第二间隔层还可添加其他智能设备或系统。

所述第一通讯模块与所述第二通讯模块连接，实现综自模块和稳流模块的一些数据的交换。所述gps对时模块分别与所述第一通讯模块和所述第二通讯模块连接，用于系统内所有设备的对时。所述第一通讯模块和第二通讯模块均由多个交换机和多个串口服务器组合而成。

如图2所示，本实施例的第一通讯模块114采用多个pt-7528以太网交换机和多个nport5200串口设备联网服务器组成，pt-7528以太网交换机和nport5200串口设备联网服务器连接方式采用星型拓扑结构，所述继电保护装置121、测控装置122和故障滤波装置123接入pt-7528以太网交换机，电容补偿装置124、单相接地系统125和测温系统126接入nport5200串口设备联网服务器。

如图3所示，本实施例的第二通讯模块213采用多个eds-608紧凑型以太网交换机、多个pt-7528以太网交换机和多个nport5200串口设备联网服务器组成，所述油风冷控制器221、水风冷控制器222和稳流控制器223均接入到eds-608紧凑型以太网交换机，直流屏装置224接入到nport5200串口设备联网服务器，eds-608紧凑型以太网交换机和nport5200串口设备联网服务器均接入到pt-7528以太网交换机。

所述第一监控机112和第二监控机212均装有人机交互系统。所述第一服务器111和第二服务器211均装有人机交互系统的数据管理系统，第一服务器111装有综自模块1的数据库，第二服务器211装有稳流模块2的数据库。

所述继电保护装置121包含多个馈线保护装置、多个非电量保护装置和多个变压器保护装置，这些装置采集500ka电解铝供电系统的继电保护数据至第一服务器111。所述测控装置121采集500ka电解铝供电系统的断路器、隔离开关和接地开关状态数据，与第一服务器111进行数据交换。所述测温系统126采集500ka电解铝供电系统的断路器触电温度、开关柜温度等温度数据传送至第一服务器111。所述单相接地系统125采集500ka电解铝供电系统的10kv开关柜单相接地报警数据传送至第一服务器111。所述电容补偿装置124采集500ka电解铝供电系统的电容补偿的开关状态、保护数据，与第一服务器111进行数据交换。

所述油风冷却控制器221使用西门子s7-1200plc模组，plc模组处理器使用cpu1212c，油风冷却控制器221采集500ka电解铝供电系统的油风风机和油泵状态数据，与第二服务器211进行数据交换。所述水风冷却控制器221使用西门子s7-1200plc模组，plc模组处理器使用cpu1212c，水风冷却控制器221采集500ka电解铝供电系统的水风风机和水泵状态数据，与第二服务器211数据交换。所述稳流控制器221使用西门子s7-1500plc模组，plc模组处理器使用cpu1516-3pn/dp，稳流控制器221采集500ka电解铝供电系统的稳流器、直流母线刀闸的数据，与第二服务器211进行数据交换。所述直流屏装置224采集直流屏数据传送至第二服务器211。

本发明的工作过程如下：所述第一间隔层12的各类信号通过第一通讯模块114上传至第一服务器111，第一服务器111的数据库集成第一间隔层12信号数据，第一监控机112的人机交互系统通过采集第一服务器111的信号数据，实现只针对第一间隔层12的实时监控和报警信息处理，子站系统113通过采集继电保护装置121、测控装置122的保护信号和开关信号发送至电网调度。所述第二间隔层22的各类信号通过第二通讯模块213上传至第二服务器211，第二服务器211的数据库集成第二间隔层22信号数据，第一监控机112的人机交互系统通过采集第二服务器211的信号数据，实现只针对第二间隔层22的实时监控和报警信息处理。另外的，第一通讯模块114与第二通讯模块213相互连接，这样当有一台服务器故障时，另一台服务器紧急启用包含综自模块1和稳流模块2信号数据的备用数据库，监控机均切换至正常的服务器。

本发明所述数据库、人机交互系统及其人机交互系统的数据管理系统可采用现有技术系统。所述服务器、监控机均可采用现有技术设备。所述第一间隔层12的继电保护装置121、测控装置122、故障录波装置123、电容补偿装置124、单相接地系统125和测温系统126等，第二间隔层22的油风冷控制器221、水风冷控制器222、稳流控制器223和直流屏装置224等，均为现有500ka电解铝供电的综合自动化系统中的设备。