调相机组控制系统和调相机组的制作方法

1.本技术涉及工业控制技术领域，特别是涉及一种调相机组控制系统和调相机组。


背景技术：

2.随着工业技术的发展，出现了调相机组，该调相机组可以向电力系统提供或者吸收无功功率，维持电力系统的稳定性。
3.传统技术中，通常是基于dsc(distributed control system，分散控制系统)来进行调相机组的一体化监测，基于此，调相机组中各子系统(例如sfc系统(现场监控系统)、开关站以及励磁系统等)均会配置相应的处理器单元，从而通过各处理器单元之间的网络通信实现整个调相机组的串联。
4.然而，调相机组中子系统的数量通常较多，而处理器单元又造价高昂，因此对于基于dsc来进行调相机组的一体化监测的方式，由于需求的处理器单元过多，会导致成本过高。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对传统调相机组控制系统一体化监测成本高的问题，提供一种能够降低的调相机组控制系统和调相机组。
6.一种调相机组控制系统，包括：第一plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)模块，包括第一处理器单元，所述第一处理器单元用于通过各第一信号模件接入调相机组中各热工子系统产生的热工信号；第二plc模块，包括第二处理器单元，所述第二处理器单元用于通过各第二信号模件接入调相机组中各电气子系统产生的电气信号；上位机模块，所述上位机模块分别与所述第一处理器单元以及所述第二处理器单元通信连接，用于获取所述第一处理器单元传输的热工信号以及所述第二处理器单元传输的电气信号。
7.在其中一个实施例中，所述第一plc模块包括第一远程插箱；所述第一远程插箱的一端与所述第一处理器单元连接，所述第一远程插箱的另一端与各第一信号模件的一端可插拔连接；所述第一信号模件的另一端与调相机组中的热工子系统连接，用于接入所述热工子系统产生的热工信号。
8.在其中一个实施例中，所述第二plc模块包括第二远程插箱；
9.所述第二远程插箱的一端与所述第二处理器单元连接，所述第二远程插箱的另一端与各第二信号模件的一端可插拔连接；所述第二信号模件的另一端与调相机组中的电气子系统连接，用于接入所述电气子系统产生的电气信号。
10.在其中一个实施例中，所述第一信号模件或者所述第二信号模件包括soe模件、开关量di模件、开出量do模件、模入量ai模件以及模出量do模件中的一种或者多种。
11.在其中一个实施例中，所述热工子系统包括润滑油系统、调相机机组本体、空调系统、新风系统、冷却系统以及通风系统中的一种或者多种。
12.在其中一个实施例中，所述电气子系统包括调相机的avc系统、励磁系统、sfc系统、开关站系统以及保护屏系统中的一种或者多种。。
13.在其中一个实施例中，所述系统还包括上位交换机单元和下位交换机单元；所述上位交换机单元的一端与所述上位机模块有线连接，所述上位交换机单元与所述下位交换机单元通过光纤进行网络连接；所述下位交换机单元的另一端分别与所述第一处理器单元以及所述第二处理器单元有线连接。
14.在其中一个实施例中，所述系统还包括第一gps模块和第二gps模块；所述第一gps模块用于对各所述电气子系统以及各所述热工子系统进行对时；所述第二gps模块用于对所述上位机模块中各服务器进行对时。
15.在其中一个实施例中，各所述服务器包括第一控制主机、第二控制主机、操作员站、工程师站以及远动装置；所述第一控制主机和所述第二控制主机互为主备，用于控制所述第一plc模块和所述第二plc模块中的plc通信；所述远动装置用于调度所述调相机组中各电气子系统以及各热工子系统；所述操作员站用于对所述调相机组进行遥控操作以及监控所述调相机组的工作状态；所述工程师站用于通过与所述远动装置进行通信，下发调度命令。。
16.一种调相机组，包括上述的调相机组控制系统。
17.上述调相机组控制系统，包括第一plc模块、第二plc模块以及上位机模块，上位机模块分别与第一plc模块中配置的第一处理器单元以及第二plc模块中配置的第二处理器单元通信连接；第一处理器单元可以通过各第一信号模件接入调相机组中各热工子系统产生的热工信号，第二处理器单元可以通过各第二信号模件接入调相机组中各电气子系统产生的电气信号，从而上位机模块可以获取所述第一处理器单元传输的热工信号以及所述第二处理器单元传输的电气信号，实现对调相机组的一体化监测，而在该调相机组控制系统只需为调相机组中热工区域和电气区域分别设置一个处理器单元即可，无需为调相机组中每个子系统均设置一个对应的处理器单元，因此可以节约进行调相机组的一体化监测时的处理器单元的数量，降低了进行调相机组的一体化监测成本。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为一个实施例中调相机组控制系统的系统架构图；
20.图2为另一个实施例中调相机组控制系统的系统架构图；
21.图3为一个实施例中调相机组控制系统的网络连接示意图；
22.图4为又一个实施例中调相机组控制系统的系统架构图。
具体实施方式
23.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述
的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容更加透彻全面。
24.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
25.可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
26.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
27.在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
28.在一个实施例中，参照图1以及图2，提供了一种调相机组控制系统，包括第一plc模块100、第二plc模块200以及上位机模块300，第一plc模块100、第二plc模块200以及上位机模块300三者之间通过以太网进行网络连接。第一plc模块100配置有第一处理器单元101，第一处理器单元101与调相机组中各热工子系统相连接，用于通过各第一信号模件接入各热工子系统产生的热工信号；第二plc模块200配置有第二处理器单元201，第二处理器单元201与调相机组中各电气子系统相连接，用于通过各第二信号模件接入各电气子系统产生的电气信号；上位机模块300用于接收第一处理器单元101传输的热工信号以及第二处理器单元201传输的电气信号，这样实现了对调相机组中各热工子系统和电气子系统的信号监测，即实现了对调相机组的一体化监测，且在该调相机组控制系统，只需为调相机组中热工区域和电气区域分别设置一个处理器单元，无需为调相机组中每个子系统均设置一个对应的处理器单元，因此节约了进行调相机组的一体化监测时的处理器单元的数量，降低了进行调相机组的一体化监测成本。
29.作为一种示例，上位机模块可以使用scada系统对调相机组进行一体化监测。
30.作为一种示例，热工子系统可以为润滑油系统、调相机机组本体、空调系统、新风系统、冷却系统以及通风系统中的一种或者多种的组合。
31.作为一种示例，电气子系统可以为调相机的avc系统、励磁系统、sfc系统、开关站系统以及保护屏系统中的一种或者多种的组合。
32.作为一种示例，第一plc模块100可以部署为热工lcu(local control unit，现场控制单元)柜，第二plc模块100可以部署为电气lcu柜。
33.作为一种示例，进一步参照图2，第一plc模块100包括第一处理单元101和第一远程插箱102和第一信号模件103，第一处理器单元101与上位机模块300通过以太网进行网络连接，第一远程插箱102的一端连接第一处理器单元101，第一远程插箱102的另一端可插拔连接第一信号模件103的一端，第一信号模块103的另一端连接各热工子系统，其中，第一远程插箱102可插拔连接的第一信号模件103的数量可以为一个或者多个，第一信号模件103用于接入各热工子系统的热工信号，其中，每一个第一信号模件103均用于从各热工子系统
接入不同类型的热工信号，这样通过将各第一信号模件103在第一远程插箱102上进行插拔，可以实现对各热工子系统中任意一种类型的热工信号的可选择性接入，可以任意增减每种类型的热工信号的接入，使得热工信号的接入方式更加灵活。
34.作为一种示例，第一信号模件103可以为soe模件、开关量di模件、开出量do模件、模入量ai模件以及模出量do模件中的一种或者多种的组合。
35.作为一种示例，第一处理器单元101包括处理器和网络模块，其中，网络模块用于网络连接，处理器可以配置为双冗余热备cpu，例如可以配置为2个modicon m580双冗余热备cpu。
36.作为一种示例，进一步参照图2，第二plc模块200包括第二处理单元201和第二远程插箱202和第二信号模件203，第二处理器单元201与上位机模块300通过以太网进行网络连接，第二远程插箱202的一端连接第二处理器单元201，第二远程插箱202的另一端可插拔连接第二信号模件203的一端，第二信号模块203的另一端连接各电气子系统，其中，第二远程插箱202可插拔连接的第二信号模件203的数量可以为一个或者多个，第二信号模件203用于接入各电气子系统的电气信号，其中，每一个第二信号模件203均用于从各电气子系统接入不同类型的电气信号，这样通过将各第二信号模件203在第二远程插箱202上进行插拔，可以实现对各电气子系统中任意一种类型的电气信号的可选择性接入，可以任意增减每种类型的电气信号的接入，使得电气信号的接入方式更加灵活。
37.作为一种示例，第二信号模件203可以为soe模件、开关量di模件、开出量do模件、模入量ai模件以及模出量do模件中的一种或者多种的组合。
38.作为一种示例，第二处理器单元201包括处理器和网络模块，其中，网络模块用于网络连接，处理器可以配置为双冗余热备cpu，例如可以配置为2个modicon m580双冗余热备cpu。
39.作为一种示例，参照图3，调相机组控制系统还包括上位交换机单元400和下位交换机单元500，上位交换机单元400包括上位机a网交换机和上位机b网交换机，下位交换机单元500包括下位机a网交换机和下位机b网交换机。上位机模块300通过与上位机a网交换机有线连接接入a网，通过与上位机b网交换机有线连接接入b网；第一plc模块100中的第一处理器单元101通过下位机a网交换机有线连接接入a网，通过与下位机b网交换机有线连接接入b网；第二plc模块200中的第二处理器单元201通过下位机a网交换机有线连接接入a网，通过与下位机b网交换机有线连接接入b网，a网中使用a网光纤进行通信连接，b网中使用b网光纤进行通信连接，其中，a网和b网均可以为以太网。这样本实施例中实现了将第一plc模块100、第二plc模块200以及上位机模块300同时串联至同一网络中，使得第一plc模块100与第二plc模块200中的数据可以传输至上位机模块300，且第一plc模块100与第二plc模块200之间也可以通过网络共享数据。
40.作为一种示例，本实施例中可以使用modbus tcp的通信规约进行网络通信。
41.作为一种示例，参照图4，上位机模块300包括第一控制主机、第二控制主机、操作员站、工程师站、远动装置以及第二gps模块。其中，第二gps模块用于对上位机模块300中各服务器进行对时，服务器可以为第一控制主机、第二控制主机、操作员站、工程师站以及远动装置中的一种或者多种的组合；所述第一控制主机和所述第二控制主机互为主备，用于控制第一plc模块100和第二plc模块200中的plc通信过程；远动装置用于调度调相机组中
各电气子系统以及各热工子系统；操作员站用于对调相机组进行遥控操作以及监控调相机组的工作状态；工程师站用于通过与远动装置进行通信，下发调度命令，工程师站与远动装置可以通过104通信规约进行网络通信；调相机组控制系统还包括第一gps模块，第一gps模块通过与下位机a网交换机有线连接接入a网，通过与下位机b网交换机有线连接接入b网，第一gps模块用于对各电气子系统以及各热工子系统进行对时。
42.作为一种示例，本实施例中还可设置现场工程师站，现场工程师站通过与下位机a网交换机有线连接接入a网，通过与下位机b网交换机有线连接接入b网，用于修改配置现场的scada监控系统，从而实现对调相机组的在线监测。
43.作为一种示例，上位机模块300还包括打印机a以及打印机b，打印机a通过与下位机a网交换机有线连接接入a网，打印机b通过与下位机b网交换机有线连接接入b网。
44.这样，本实施例实现了将plc应用至调相机组的所有网络通信中，构成了一个完整的应用于调相机组的开放网络，调相机组中所有的设备(例如远程的、分布式的、或标准的设备)都可以集成到以太网络中，信息可以在调相机组的所有设备中实时共享，保证系统数据的实时性和时间一致性。
45.另外，需要说明的是，相比于dsc控制系统，plc控制系统的数据处理速度更快，因此在相同的业务场景下plc控制系统所占据的系统资源是小于dsc控制系统的，相比于基于dsc进行调相机组的一体化监测的方式，本实施例中基于plc来进行调相机组的一体化监测的方式更加节约系统资源。
46.在一个实施例中，提供了一种调相机组，包括上述的调相机组控制系统，上述的调相机组控制系统用于对调相机组进行一体化监测。调相机组控制系统的结构可以参照上述各实施例进行设置，不再赘述。
47.在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
48.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
49.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种调相机组控制系统，其特征在于，所述系统包括：第一plc模块，包括第一处理器单元，所述第一处理器单元用于通过各第一信号模件接入调相机组中各热工子系统产生的热工信号；第二plc模块，包括第二处理器单元，所述第二处理器单元用于通过各第二信号模件接入调相机组中各电气子系统产生的电气信号；上位机模块，所述上位机模块分别与所述第一处理器单元以及所述第二处理器单元通信连接，用于获取所述第一处理器单元传输的热工信号以及所述第二处理器单元传输的电气信号。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一plc模块包括第一远程插箱；所述第一远程插箱的一端与所述第一处理器单元连接，所述第一远程插箱的另一端与各所述第一信号模件的一端可插拔连接；所述第一信号模件的另一端与调相机组中的热工子系统连接，用于接入所述热工子系统产生的热工信号。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二plc模块包括第二远程插箱；所述第二远程插箱的一端与所述第二处理器单元连接，所述第二远程插箱的另一端与各所述第二信号模件的一端可插拔连接；所述第二信号模件的另一端与调相机组中的电气子系统连接，用于接入所述电气子系统产生的电气信号。4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述第一信号模件或者所述第二信号模件包括soe模件、开关量di模件、开出量do模件、模入量ai模件以及模出量do模件中的一种或者多种。5.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述热工子系统包括润滑油系统、调相机机组本体、空调系统、新风系统、冷却系统以及通风系统中的一种或者多种。6.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述电气子系统包括调相机的avc系统、励磁系统、sfc系统、开关站系统以及保护屏系统中的一种或者多种。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括上位交换机单元和下位交换机单元；所述上位交换机单元的一端与所述上位机模块有线连接，所述上位交换机单元与所述下位交换机单元通过光纤进行网络连接；所述下位交换机单元的另一端分别与所述第一处理器单元以及所述第二处理器单元有线连接。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括第一gps模块和第二gps模块；所述第一gps模块用于对各所述电气子系统以及各所述热工子系统进行对时；所述第二gps模块用于对所述上位机模块中各服务器进行对时。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，各所述服务器包括第一控制主机、第二控制主机、操作员站、工程师站以及远动装置；所述第一控制主机和所述第二控制主机互为主备，用于控制所述第一plc模块和所述第二plc模块中的plc通信；
所述远动装置用于调度所述调相机组中各电气子系统以及各热工子系统；所述操作员站用于对所述调相机组进行遥控操作以及监控所述调相机组的工作状态；所述工程师站用于通过与所述远动装置进行通信，下发调度命令。10.一种调相机组，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的调相机组控制系统。

技术总结
本申请涉及一种调相机组控制系统和调相机组。第一PLC模块，包括第一处理器单元，所述第一处理器单元用于通过各第一信号模件接入调相机组中各热工子系统产生的热工信号；第二PLC模块，包括第二处理器单元，所述第二处理器单元用于通过各第二信号模件接入调相机组中各电气子系统产生的电气信号；上位机模块，所述上位机模块分别与所述第一处理器单元以及所述第二处理器单元通信连接，用于获取所述第一处理器单元传输的热工信号以及所述第二处理器单元传输的电气信号。这样，以节约进行调相机组的一体化监测时的处理器单元的数量，降低了进行调相机组的一体化监测成本。低了进行调相机组的一体化监测成本。低了进行调相机组的一体化监测成本。


技术研发人员：邓显
受保护的技术使用者：南京电研电力自动化股份有限公司
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/8/4