因为电力体系对设备小型化、智能化、牢靠性的要求越来越高,而惯例的变电站主动化体系在使用中又存在许多缺乏,已不能适应电网的开展和电力市场化的需求,所以变电站技能开展的远景是主动化体系的首要技能特征、结构和开展远景,剖析了数字化变电站主动化体系的通讯网络选型中的要求,具体研讨了数字化变电站主动化体系中
变电站主动化技能通过十多年的开展现已到达必定的水平,在我国城乡电网改造与建造中大多数变电站均选用了归纳主动化技能,完成了无人值勤,然后下降了变电站建造的总造价和运转本钱,大大进步了电网建造的现代化水平。跟着智能化开关、光电式互感器、一次运转设备在线状况检测等技能逐渐老练,以及计算机高速网络在实时体系中的开发使用,全数字化的变电站主动化体系现已呈现。
现在,跟着高压、超高压体系开展,对电网安全、安稳、牢靠、操控、信息交互等提出了更高要求。国家电网公司在《国家电网公司“十一五”科技开展规划》中将“数字化变电站技能”列入电网主动化技能的五大课题之一。数字化变电站技能是往后变电站归纳主动化技能的开展方向。
电子式或光电式互感器代替了变电站内传统的电磁式互感器,它能直接向外供给数字式光纤以太网接口;站内选用具有向外进行数字通讯的智能断路器、变压器等设备,或许在这些一次设备就地加装智能终端完成信号的数字式转化与状况监测,到达一次设备数字化和智能化的要求。
数字化变电站的二次设备除了具有一般数字式设备的特色外,还具有对外光纤网络通讯接口,与传统变电站信息传输以电缆为前言不同,数字化变电站二次信号传输是依据光纤以太网完成的。
传统变电站中信息描绘和网络通讯协议规范的差异导致了不同设备间信号辨认困难、互操作性差;数字化变电站全站通讯网络和体系完成均选用IEC61850规范,该规范的完整性、体系性、开放性确保了数字化变电站站内设备具有互操作性的特征。
在现有综自体系现已具有较大程度的主动化特征的根底上,数字化变电站在站内设备的互操作性、信号的光纤传输、网络通讯渠道的信息同享等方面进一步表现了运转办理主动化的特色。综上所述,依据光电技能的互感器使用构成了变电站电气量信息收集的数字化使用;IEC61850规范的颁布实施为变电站完成信息的共同建模奠定了根底;以太网技能的开展为变电站内完成依据网络方法的信息交流供给了技能支撑;智能断路器技能的开展使变电站主动化技能完成了二次设备向一次设备的使用延伸。
通讯网络的根本任务是处理归纳主动化体系内部以及与其他体系之间的实时信息交流,网络是不可或缺的功用载体,构建一个牢靠、实时、高效的网络体系是通讯体系的要害之一。2000年世界大电网会议第34组(维护与操控组),评论和介绍了变电站主动化及其通讯体系,其根本共同的思维便是通讯技能是变电站主动化体系的要害。通讯网络是衔接站内各种智能电子设备(IED)的枢纽,因而它有必要能支撑各种通讯接口,满意通讯网络规范化。跟着变电站的无人化以及主动化信息量的不断添加,通讯网络有必要有满意的空间和速度来存储和传送事情、电量、操作、毛病以及录波等数据。为改进电压运转质量,无人值勤变电站要求通讯网络具有电压无功主动调理功用、体系对时功用等。别的自确诊、自恢复以及远方确诊、在线状况检测是针对运转维护提出的几项功用要求。
(1)牢靠性因为电力出产的连续性和重要性,站内通讯网络的牢靠性是第一位的,应防止单个设备损坏导致站内通讯中止。跟着数字、图画信息的多媒体技能的使用,监控会愈加依靠通讯网络,因而一个牢靠的通讯网络是首要条件。
(2)开放性站内通讯网络是调度主动化的一个子体系,除了确保站内IED设备互连、便于扩展外,它还应遵守电力调度主动化的总体规划,硬件接口应满意世界规范,应选用世界规范的通讯协议,便使用户的体系集成。
(3)实时性因测控数据、维护信号、遥控指令等都要求实时传送,尽管正常运转时站内数据流不大,但呈现毛病时要传送很多的数据,要求信息能在站内通讯网络上快速传送。
(1)变电站站内光纤网络化变电站站内光纤网络化,站内一、二次设备之间完成全数字化光纤网通讯。首要包含电气量收集值数字化传输维护等二次设备、跳合闸、状况信号及毛病告警信号的数字化传输,智能变压器告警信号、分接遥调、温度等模拟量的数字化传输。
(2)全站共同的规范化渠道共同的信息模块、数据模型、功用模型,共同的通讯协议、数据无缝交流、信息传输的牢靠性、完整性、实时性。各种设备同享共同信息,具有互操作性。通过功用的组合化规划,使用先进的计算机技能、现代化通讯技能和信号处理技能,完成对全变电站的首要设备和输配电线路的主动监督、主动操控与维护以及与调度通讯等归纳性的主动化功用。
(3)数字化/智能化一次设备一次设备被检测的信号回路和被操控的操作驱动回路,选用微处理器和光电技能规划,变电站二次回路中惯例的继电器及其逻辑回路被可编程操控器代替。
(4)削减二次操控和信号电缆以光缆和少数通讯电缆代替野外和操控室成捆的二次操控电缆和信号电缆。削减二次接线占地面积,下降变电站的总造价,下降运营本钱。
(5)体系数据完成就地收集选用光纤完成数据信号的传输,信号收集精度高、牢靠性强,数据信号源仅有,重复出资少,完成分层操控及分层数据传输,进步数据传输和使用的功率。
数字化变电站的通讯体系依据IEC61850规范。IEC61850供给了变电站主动化体系功用建模、数据建模、通讯协议、通讯体系的项目办理和共同性检测等一系列规范。依照IEC61850建造变电站的通讯网络和体系,是建造数字化变电站的有效途径。IEC61850的发布为建造数字化变电站供给了坚实的根底。依照IEC61850规范,变电站的功用应分为站控层、间隔层和进程层。数字化变电站通讯体系应有图1所示通讯接口。
①站控层设备之间的通讯接口;②站控层与间隔层设备的通讯接口;③间隔层设备之间的通讯接口;④间隔层与进程层设备的通讯接口;⑤站控层设备与远方操控中心的通讯接口;⑥间隔层设备与远方维护的通讯接口。
其间通讯接口③依据状况在通讯接口②或④上完成,通讯接口①和②在小规模的变电站可共用一个物理通讯网络。通讯接口①~④应依照IEC61850规范建造。为了能与现有的调度体系接口,通讯接口⑤仍选用IEC60870-5-101或104规约,但远动通讯接口设备应有能升级到IEC61850的才能。通讯接口⑥首要用于纵差维护、远跳设备等,由设备制造厂界说,应能在变电站间的通讯体系上完成。
数字化变电站的物理设备间应能实时、高效、牢靠的交流信息,以太网通讯技能是满意这种要求的最佳挑选。依据IEEE及EPRI的实验报告,现有的以太网通讯技能彻底可以满意变电站主动化的通讯要求。以太网技能是干流的通讯技能,具有极佳的经济性,而且仍在快速开展中,为变电站主动化体系供给了宽广的开展空间。