智能变电站概述及通讯结构图
-精品-
电气设备监测与故障诊断作业
智能变电站
学院:电子信息
专业:电气工程及其自动化
班级:13级01班
姓名:苗增
学号:41303040134
-精品- 智能化变电站建设
苗增 西安工程大学电气工程及其自动化系,临潼,710600
摘要:智能变电站是由智能化一次设备、网络化二次设备在IEC61850通信协议基础上分层构建,能够实现智能设备间信息共享和互操作的现代化变电站。与常规变电站相比,智能化变电站间隔层和站控层的设备及网络接口仅接口和通信模型发生了变化,但过程层却由传统的电流、电压互感器、一次设备以及一次设备与二次设备之间的电缆连接,改变为电子式互感器、智能化一次设备、合并单元、光纤连接等内容。
1.智能化变电站的体系结构与通讯网络
IEC61850将智能变电站分为过程层、间隔层和站控层,各层内部及各层之间采用高速网络通信。整个系统的通讯网络可以分为:站控层和间隔层之间的站控层通讯网、以及间隔层和过程层之间的过程层通讯网。
站控层通信全面采用IEC61850标准,监控后台、远动通信管理机和保护信息子站均可直接接入IEC61850装置。同时提供了完备的IEC61850工程工具,用以生成符合IEC61850-6规范的SCL文件,可在不同厂家的工程工具之间进行数据信息交互。
2.间隔层通讯网采用星型网络架构,在该网络上同时实现跨间隔的横向联锁功能。
-精品- 110kV及以下电压等级的变电站自动化系统可采用单以太网,110kV以上电压等级的变电站自动化系统需采用双以太网。
智能化变电站通讯结构见如下示意图:
3.PRS7000变电站自动化系统
3.1.技术特点
采用分层分布、面向对象的设计思想;
支持IEC61850标准,间隔层测控/保护装置全面通过中国电科院RTU检测中心的一致性测试和荷兰KEMA公司IEC61850一致性测试及认证;
当地监控系统适用于多操作系统(Windows/UNIX/Linux),多硬件系统(32位/64位)的混合平台;
-精品- 当地监控系统采用图库一体化设计,并内嵌了操作票和一体化五防等功能;
采用嵌入式软/硬件设计技术,实现了变电站层通信平台的通用化和装置化,可以方便地满足不同应用场合的需要;
间隔层测控/保护装置采用了网络化硬件平台,实现了硬件的标准化、模块化,方便配置和扩展。
3.2.工程应用
浙江宁波220kV武胜变
宁夏银川220kV掌政变
广东220kV电科院实验室
四川绵阳110kV北川变
新疆昌吉110kV北庭变
贵州贵阳110kV东关变
河南周口110kV北郊变
河北邯郸110kV贾口变
……
4.PRS700-D/ PRS7000系列间隔层装置
-精品- 4.1.装置列表
表 1 数字化保护测控设备列表
型号 名称 功能简介
BP-2C-D 母线保护 实现母线差动保护、母联充电保护、母联过流保护、母联非全相保护、母联失灵(或死区)保护、以及断路器失灵保护出口等功能。
PRS-753-D 超(特)高压线路光纤纵差保护 以分相电流差动元件为全线速动的主保护,并集成了全套的距离及零序(或过流)保护。
PRS-778-D 超(特)高压变压器成套保护 220kV及以上各种电压等级的变压器的主保护、高中低压侧后备保护功能。
PRS-701-D
PRS-702-D 超(特)高压线路成套保护 以突变量距离继电器构成的快速距离保护;以相间距离、接地距离、零序电流、零序反时限、三相不一致保护等组成的全套后备保护
PRS-721断路器保护 数字式断路器保护及自动重合闸装置,完成断
-精品- 型号 名称 功能简介
-D 路器失灵保护、三相不一致保护、死区保护、充电保护和自动重合闸等。
PRS-723-D 母联(分段)断路器及辅助保护 数字式断路器保护及自动重合闸装置,完成断路器失灵保护、三相不一致保护、死区保护、充电保护和自动重合闸等。
PRS-747-D 超(特)高压电抗器成套保护 220kV及以上各电压等级高压并联电抗器全套电量保护。
PRS-741-D 单元测控装置 各电压等级单元测控装置,具有四遥功能,具有和五防主机同规则的间隔五防闭锁遥控功能。
PRS-742-D 公共测控装置 各电压等级公共测控装置,具有四遥功能,具有和五防主机同规则但不依赖于监控系统的间隔五防闭锁遥控功能。
PRS-711-D 距离保护测控 110kV距离保护、测控。
PRS-713线路光纤纵110kV光纤纵差保护、测控。
-精品- 型号 名称 功能简介
-D 差保护测控
PRS-7387 变压器差动保护 适用于110kV多种接线方式的三卷和两卷变压器,提供110变压器差动等功能。
PRS-7388 变压器后备保护测控 实现110kV变压器的后备保护、测控等功能
PRS-7358 备自投装置 适用于两段母线、两条进线或两台变压器互为备用方式。也可适用于三台降压变、负荷侧四段母线、中间一台低压侧有双分支的运行模式,可完成四段母线两两互为暗备用和均分负荷功能。
PRS-7378 变压器保护测控 110kV变压器的主保护、高中低压侧后备保护、测控功能。
PRS-7351 馈线保护测控 实现馈线、变压器组、分段的保护、测控、操作等功能。
PRS-7359 电容器保护测控 零序差压差流型、分相差压型、分相差流型。
-精品- 型号 名称 功能简介
PRS-7367 线路保护测控 实现输电线路的保护、测控、操作等功能。
PRS-7381 所用变保护测控装置 实现所用变、接地变、曲折变的保护测控等功能。
4.2.技术特点
面向智能电网、立足数字化电网、兼容传统电网的自动化系统。
统一的硬件和软件平台,实现了硬件的标准化、模块化,软件的组态化,方便配置和扩展。
总线式架构,内部千兆数据总线,采用点对点/组播方式进行数据交互,数据传输容量大,扩展性强。
保护装置支持传统互感器以及不同型号电子式互感器同时接入,并具备良好的数据处理能力,母线保护装置工程应用已实现36间隔接入。
电子式互感器采样值正确性检测识别及异常数据处理,有效处理飞点问题。
4.3.典型产品简介
1.BP-2C-D母线保护
-精品- BP-2C-D型分布式微机母线保护装置是深圳南瑞科技有限公司在继承BP系列集中式母线保护产品基础上基于数字化变电站IEC61850标准开发的母线保护装置,采用全新的高性能硬件平台,具有全开放式数字接口,既可以与智能一次设备(光电互感器、一次智能开关)无缝接口,也兼容传统的一次设备;支持IEC61850协议的站控层接入、间隔层的GOOSE闭锁互联和过程层的电子式互感器数字信号接入,可灵活地用于部分或全部采用智能一次设备的变电站。分布式母差各子机按照IEC61850协议提供接口,无须关注网络类型,实现灵活组网,可以适用于过程层各种组网方式,以能够实现变电站内智能电气设备间信息共享、互操作和保护间隔下放为目的,从而具有更完善的、更经济的、更可靠的工程应用价值。
适用于1000kV及以下电压等级,包括单母线、单母分段、双母线、双母单分段以及双母双分段在内的各种主接线方式,母线上连接元件的最大规模为24个支路。对于中性点不接地系统,若母线保护仅接入两相CT,母线上连接元件的最大规模为36个支路。
2.PRS-753-D线路保护
PRS-753-D装置为全数字式的超高压线路保护,主要适用于220kV及以上电压等级的数字化变电站的需选相跳闸的输电线路保护。
PRS-753-D装置以分相电流差动元件为全线速动的主保护,并配有零序电流差动元件的后备差动段。装置还集成了全套的距离及零序保护作后备保护。PRS-753-D后备保护包括三段式相间距离、三段式接地距离保护、两段零序电流保护、一段零序反时限保护,并配有灵活的自动重合闸功能。
-精品- PRS-753-D装置内置光通信接口,以光的方式对外通信,传输保护用电流数据及开关量信息;同时,装置还可通过独立的外置光通信转换装置与电站PCM设备的复接,实现长距离线路的纵差保护。
3.PRS-778-D主变保护
PRS-778-D微机变压器成套保护主要适用于220KV及其以上各种电压等级的变压器。它集成一台变压器全套电量保护,主保护和后备保护共用一组TA。可满足各种电压等级变压器的双套主保护和双套后备保护完全独立的配置要求。满足变电站综合自动化系统的要求,全面支持数字化变电站自动化系统,可方便接入电子式互感器和智能终端等过程层设备,并通过工业以太网与站控层设备进行通信,保护装置通信遵循最新的IEC 61850国际标准,按照IEC61850协议提供接口,无须关注网络类型,实现灵活组网,可以适用于过程层各种组网方式。
4.4.工程应用
陕西延安750kV洛川变
陕西延安330kV延安变
浙江宁波500kV兰溪变
浙江杭州220kV闻堰变
浙江绍兴220kV东关变
贵州贵阳220kV湾塘变
-精品- 江西吉安220kV泰和变
山东潍坊220kV怡明变
重庆220kV双桥变
四川绵阳110kV北川变
……
产品应用包括BP-2C-D母线保护、PRS778-D主变保护、PRS753-D线路保护、PRS713-D线路保护、PRS711-D线路保护、PRS747-D高抗保护、PRS723-D母联及分段保护、PRS721-D断路器保护、PRS761-D非电量智能终端、PRS741-D高压测控装置、PRS7358备自投装置等全系列设备。
5.PRS7000系列过程层装置
5.1.装置列表
表 2 过程层装置列表
型号 名称 功能简介
PRS-7390-1 间隔合并单元 接入数字互感器,按IEC61850-9-1/2格式输出,用于间隔单元
PRS-739电压合并单接入电压数字互感器,按IEC61850-9-1/2格
注册电气工程师继续教育培训教材-智能变电站部分
智能变电站智能变电站 智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向,并被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。变电站是电力网络的节点,它连接线路,输送电能,担负着变换电压等级、汇集电流、分配电能、控制电能流向、调整电压等功能。变电站的智能化运行是实现智能电网的基础环节之一。随着智能电网建设的开展,以数字化变电站技术为基础,以设备智能化、信息标准化、协同互动化为特征的新型智能变电站模式应运而生。智能变电站是变电站整体技术的跨越和未来变电站发展的方向。 第一节第一节 智能变电站的概念与特征 一、 智能变电站的概念 根据《智能变电站技术导则》的定义,智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。 二、 智能变电站的特征 与常规变电站相比,智能变电站设备具有信息数字化、功能集成化、结构紧凑化、状态可视化等主要技术特征,符合易扩展、易升级、易改造、易维护的工业化应用要求。智能变电站能够完成比常规变电站范围更宽、层次更深、结构更复杂的信息采集和信息处理,变电站内、站与调度、站与站之间、站与大用户和分布式能源的互动能力更强,信息的交换和融合更方便快捷,控制手段更灵活可靠。智能变电站的主要特征如下:
首先,智能变电站具有高度的可靠性。高度的可靠性是智能变电站应用于智能电网的最基本、最重要的要求。高度的可靠性不仅意味着站内设备和变电站本身具有高可靠性,而且要求变电站具有自诊断和自治功能,能够对设备故障提早预防、预警,并在故障发生的第一时间内对其作出快速反应,将设备故障带来的供电损失降低到最小程度。 其次,智能变电站具有很强的交互性。智能变电站必须向智能电网提供可靠、充分、准确、实时、安全的信息。为了满足智能电网运行、控制的要求,智能变电站所采集的各种信息不仅要求能够实现站内共享,而且要求实现与电网内其他高级应用系统相关对象之间的互动,为各级电网的安全稳定经济运行提供基本信息保障。 第三,智能变电站具有高集成度的特点。智能变电站将现代通信技术、现代网络技术、计算机技术、传感测量技术、控制技术、电力电子技术等诸多先进技术和原有的变电站技术进行高度的融合,简化了变电站的数据采集模式,形成了统一的电网信息支撑平台,从而为实现电网的实时控制、智能调节、在线分析决策等各类高级应用提供了信息支持。 第四,智能变电站还应具有低碳、环保的特店。智能变电站内部使用光纤代替了传统的电缆接线;集成度高且功耗低的电子元件广泛应用于变电站内各种电子设备;采用电子式互感器代替粗重的传统充油式互感器。这些不但节省了资源消耗,而且减少了变电站内部的电磁污染、噪声、辐射和电磁干扰,净化了变电站内部的电磁环境,优化了变电站的性能,使智能变电站更加符合环境保护的要求。 第二节第二节 智能变电站体系结构
220kV智能变电站网络结构分析
220kV智能变电站网络结构分析
摘要:随着智能变电站的快速发展和大规模建设,其在智能电网中的枢纽地位越来越突出。智能变电站采用光纤数字通信技术和网络技术代替传统的电缆传输模拟量,相比较而言,智能变电站简化了二次电缆接线,增强了抗干扰能力,提高了系统的互操作性与可拓展性。而网络结构的优劣则会直接影响到变电站内的网络传输效率、设备配置数量和投资。基于此,本文主要对220kV智能变电站网络结构进行分析探讨。
关键词:220kV智能变电站;网络结构
1、前言
随着我国“建成智能化电网”工作的全面铺开,智能化设计已经成为220kV及以上变电站设计的必然趋势。显然,在继电保护机理及元件都基本不变的情况下,智能化变电站相较于以往综自站最突出的变化就是网络结构的革新。
2、智能变电站系统结构与组网方案
结合某新建220kV智能变电站,分析设计智能变电站的网络结构,1.1系统结构根据DL/T860(IEC61850)协议的规定,智能变电站自动化系统可以从功能上划分为3层,分别是站控层、间隔层、过程层。
站控层位于变电站的顶层,包括主机与操作员站、远动通信系统、对时系统等,其主要功能是汇总实时数据,实现全站设备的监视、告警、控制等交互功能,同时执行调度下达的操作命令;间隔层位于站控层与过程层的中间,包括保护、测量、控制和录波等二次装置,其主要任务是通过智能终端对一次设备进行保护和控制,实现本间隔内的操作闭锁,并进行一次电气量的运算和计量;过程层位于智能变电站的最底层,典型设备包括常规/电子式互感器、智能终端(执行单元)、合并单元等,其主要功能是进行一次电气量采集、执行操控命令和检测设备状态。依据国家电网公司颁布的《110(66)kV~220kV智能变电站设计规范》,智能变电站网络可从逻辑上分为“两网”,即站控层网络和过程层网络。其中,站控层网络连接了站控层设备与间隔层设备,主要是传输站控层内部、间隔层内部、以及站控层与间隔层之间的数据信息,内容以MMS报文为主。过程层网络连接过程层设备与间隔层设备,主要是传输过程层内部、间隔层内部以及过程层与间隔层之间的数据信息,内容以GOOSE和SV报文为主。
图解智能变电站工作原理
智能电网是将现代信息系统融入传统能源网络构成的新电网系统,从而使电网具有更好的可控性和可观性, 解决传统电力系统能源利用率低、互动性差、安全稳定分析困难等问题,从而实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。
1.1智能变电站工作原理
智能电网作为未来电网的发展方向,渗透到发电、输电、变电、配电、用电、调度、通信等各个环节。而在上述这些环节中,智能变电站无疑是最核心的一环。
智能变电站是由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建,是实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。智能化一次设备主要包括智能变压器、智能高压开关设备、电子式互感器等。例如:智能变压器与控制系统依靠通信光纤相连,可及时掌握变压器状态参数和运行数据。
在实现一次设备实现通讯的基础上,网络化二次设备分层构建还需要一个具有广泛适用性、功能强大的通讯协议,使各种设备能通过协议实现互操作,才能让变电站的智能化变为可能。这个通讯协议就是IEC61850。IEC61850标准实现了智能变电站的工程运作标准化,使得智能变电站的工程实施变得规范、统
一和透明。通过对设备的一系列规范化,使其形成一个规范的输出,实现系统的无缝连接。
1.2各种设备之间互操作的可靠性
安全和可靠永远是电网系统不可逾越的原则,而众多不同厂家的设备连接到一起,设备之间互操作的可靠性问题也是一个难关。为了保证整个智能变电站系统的可靠性运行及响应速度,必须依靠变电站验收时各种试验及系统联调。由于智能变电站的设备分为过程层、间隔层、站控层3层,因此智能变电站的验收应根据智能变电站的特殊性,在验收时需制定相应验收计划。总的来说,智能变电站的验收项目主要有过程层设备验收、站控层设备验收及主要系统功能验收等项目。
智能化变电站的概念及架构
智能化变电站的概念及架构
前言
在中国,国家电网公司的定义是:以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,利用先进的通信、信息和控制技术,构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的统一的坚强智能化电网。通过电力流、业务流、信息流的一体化融合,实现多元化电源和不同特征电力用户的灵活接入和方便使用,极大提高电网的资源优化配置能力,大幅提升电网的服务能力,带动电力行业及其他产业的技术升级,满足我国经济社会全面、协调、可持续发展要求涉及到电网发、输、配、售、用的各个环节。常用称谓是坚强智能电网,统一性、坚强网架、智能化的高度融合。
目录
一、 智能化变电站的概念 ........................................... 3
二、 智能化变电站的功能特征 ....................................... 3
三、 智能化变电站与数字化变电站的区别 ............................. 5
四、 智能化变电站架构 ............................................. 6
1、数字化变电站的集成化 ........................................... 6
2、智能化变电站综合集成化智能装置及其功能结构 ..................... 7
3、综合集成的智能化变电站的架构 ................................... 9
五、 智能化变电站的关键技术 ...................................... 10
L、智能化变电站技术体系、技术标准及技术规范研究。 ................ 11
2、智能化一、二次设备智能化集成技术研究。 ........................ 11
智能变电站通信安全评价管理系统的设计
智能变电站通信安全评价管理系统的设计
- I - 摘 要
随着社会的进步和科技的发展,智能电网已然成为时代的潮流趋势。智能电网通过强大有效的通信网络,来实现电网的安全可靠、经济高效和环境友好的目标。由于智能电网面向的电力行业在诸多领域有着不同多样的服务需求而决定的通信网络构成的复杂性,从而导致智能电网通信中存在着更多的安全隐患。智能变电站作为智能电网的核心组成部分,为了减小智能电网因为通信安全漏洞导致的风险、降低经济损失,我们需要加强智能变电站的通信安全评价工作,发现系统中存在的问题和隐患,并及时进行整改措施,防止危险事件的发生,这对于保障智能电网安全稳定运行有着重要意义。
论文依据《国家电网公司信息通信安全性评价标准》和《国家电网公司信息通信安全性查评依据》,基于WEB完成了智能变电站通信网络安全评价管理系统的设计。本系统的工作通过浏览器、WEB服务器和数据库服务器来合作完成。用户仅仅需要浏览器能够连入网络,然后就可以进行操作。在WEB服务器中进行数据的处理与分析,数据存储在系统的数据库服务器中。
论文首先综合各方面的考虑因素如系统的可维护性和性能等问题,选用B/S结构作为系统的开发模式,然后根据系统的设计要求,设计了系统的总体结构和功能模块。开发平台使用Visual Studio2008软件,采用技术进行系统页面的创建,编程语言则使用当下较为流行的C#语言,系统后台数据库选用SQL Server,数据的存取访问通过数据接口访问技术实现。
最后,在实验室的计算机上配置服务器操作系统,发布系统,在局域网中进行系统测试,模拟不同用户登录系统并展开安全性评价工作,导出评价结果。根据智能变电站通信安全评价管理系统的功能要求及测试结果,验证了系统的设计方案合理,可以满足工程实际需求。
关键词:智能变电站;通信网络;安全性评价;技术;B/S架构
智能变电站通信安全评价管理系统的设计
- II - Design Of Safety Evaluation Management System For The
智能变电站网络通讯方案
龙源期刊网
智能变电站网络通讯方案
作者:王进新 冀小斐 纪秀平
来源:《城市建设理论研究》2013年第16期
摘要本文总结了智能变电站特点及基于 IEC61850 智能变电站的特征和功能,介绍了智能变电站通信标准和关键技术的应用,分析了智能变电站分层网络的数据交换模式,讨论了通信网络的构建原则和简化方案。
关键词IEC61850智能变电站关键技术通信网络
中图分类号: F626.5 文献标识码: A 文章编号:
1 引言
变电站自动化技术是我国电力行业的热点技术之一,目前新建变电站自动化系统大多采用面向间隔、面向对象(Object-Oriented)设计的分层分布式结构模式,该模式按变电站的控制层次和对象设置站控层和间隔层两层。由于缺乏统一和先进的通信标准,以及受高压电气设备非数字化的制约,现有变电站自动化技术已不能完全满足现代电网发展的要求。在各种新技术的推动下,利用通信网络实现全站信息数字化传输的智能变电站试点应用逐渐成熟。
1.1 智能变电站概述
智能变电站是由智能化一次设备、网络化二次设备在IEC61850通信协议基础上分层构建,能够实现智能设备间信息共享和互操作的现代化变电站。与常规变电站相比,智能化变电站间隔层和站控层的设备及网络接口和通信模型发生了变化,过程层由传统的电磁型电流、电压互感器、一次设备以及一次设备与二次设备之间的电缆连接,改变为电子式互感器、合并单元、光纤连接等内容。
智能变电站采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。
智能变电站概述及通讯结构图
电气设备监测与故障诊断作业
智能变电站
学院:电子信息
专业:电气工程及其自动化
班级:13级01班
姓名:苗增
学号:41303040134 智能化变电站建设
苗增 西安工程大学电气工程及其自动化系,临潼,710600
摘要:智能变电站是由智能化一次设备、网络化二次设备在IEC61850通信协议基础上分层构建,能够实现智能设备间信息共享和互操作的现代化变电站.与常规变电站相比,智能化变电站间隔层和站控层的设备及网络接口仅接口和通信模型发生了变化,但过程层却由传统的电流、电压互感器、一次设备以及一次设备与二次设备之间的电缆连接,改变为电子式互感器、智能化一次设备、合并单元、光纤连接等内容。
1。智能化变电站的体系结构与通讯网络
IEC61850将智能变电站分为过程层、间隔层和站控层,各层内部及各层之间采用高速网络通信。整个系统的通讯网络可以分为:站控层和间隔层之间的站控层通讯网、以及间隔层和过程层之间的过程层通讯网。
站控层通信全面采用IEC61850标准,监控后台、远动通信管理机和保护信息子站均可直接接入IEC61850装置。同时提供了完备的IEC61850工程工具,用以生成符合IEC61850-6规范的SCL文件,可在不同厂家的工程工具之间进行数据信息交互.
2。间隔层通讯网采用星型网络架构,在该网络上同时实现跨间隔的横向联锁功能。
110kV及以下电压等级的变电站自动化系统可采用单以太网,110kV以上电压等级的变电站自动化系统需采用双以太网.
智能化变电站通讯结构见如下示意图:
3。PRS7000变电站自动化系统
智能变电站网络通信技术
智能变电站网络通信技术
A 组网方案
结合国家电网公司关于智能变电站的技术导则规范,考虑南方电网公司对于数字化变电站的规划,当前智能变电站网络通信的结构主要有以下四种:(1)采用光纤点对点与GOOSE网络相结合的方式,其中,国网智能变电站中的保护装置是“直采直跳”,即点对点采样、点对点跳闸,亦存在“直采网调”的保护构架,集中在南网的数字化变电站;(2)采用光纤点对点、采样值网络与 GOOSE网络相结合的方式,对于保护装置是光纤点对点的模式,而就测控、计量、故障滤波则是从采样值网络获取相关信息;(3)采用过程总线方式,即采用交流采样(SMV)和GOOSE组网的方式,其中又分为共网或分网模式;(4)采用完全过程总线方式,即交流采样9-2、 IEEE 1588 和
GOOSE 统一组网。方案四与方案三实际的运行方式相似,方案三用IEEE1588进行对时处理,而方案二是用国际流行的B码对时。
现对上述三种方案做简要阐述及评价:
方案一的结构与现行常规变电站的网络结构模式是一致的,只是规约由 IEC60870 改为 IEC 61850,在这一点上3个方案是一致的。在方案一中,过程层采用光纤点对点与过程总线相结合的方式,即交流采样合并单元采用点对点的方式,将交流实时数据用光纤传输至保护、测控、计量、录波,这样采样数据独立传输,跳合闸等开关量信息采用GOOSE网络方式,为保证动作的可靠性,GOOSE 网必须保证一定冗余,即按照双网方式组建,且必须同时工作于主机方式。在目前100 M以太网技术成熟的条件下,采样数据独立传输虽然有需要敷设大量光缆的缺点,但其优点是能够保证数据响应实时性。
方案二的结构同方案一类似,不同之处则在于测控、计量、录波等二次设备是通过采样值网络获取相关信息,该方案可一定程度上减少光缆的铺设,并促进数据信息的共享互用。
方案三的特征点在于采样值和GOOSE信号均组网传输,有利于信息的共享化。在采样值和GOOSE共同组网的情况下,为了保证GOOSE报文的实时性,可以利用VLAN技术将过程层划分为一些功能子网,启用交换机分级服务质量提供优先传输机制,保证重要报文优先传输,减少重要帧的排队延时。
新建和改造智能变电站过程层网络典型配置
箜 鲞 2011年12月 湖 北 电 力 Vo1.35 Add Dec.2Ol1
新建和改造智能变电站过程层网络典型配置
陈理 ,黄旦莉。
(1.湖北省电力公司,武汉430077;2.湖北省电力公司孝感供电公司,孝感432100) [摘 要]从智能变电站的概念、组成及特性,介绍了其主要的特点。通过重点分析研究智能变电
站网络结构和典型的配置方案,详细阐述了建立在IEC61850规范基础上的主要网络技术,有助于更加
深入的理解智能变电站所采用的主流网络技术。 [关键词] 智能变电站;网络;配置方案
[中图分类号]TM77 [文献标识码]B [文章编号]1006—3986(2011)增刊I一0124—03
1 智能变电站网络结构
新建和改造智能变电站网络建立在IEC61850 通信技术规范基础上,一般系统整体分为站控层、间
隔层、过程层三层结构,分层分布式实现站内智能设 备间的信息共享和互操作。各层及逻辑接口的逻辑
关系如图1所示。其中接口4、5实现过程层和间隔
层之问电压互感器和电流互感器瞬时数据、控制数 据的交换,其功能分别由过程层采样值网络和
… ……jQ… 站控层 I 壁垒 坠I
… . 一.
远方保护 … ……… …‘ 远方保护 过程层;[二至垂重固 匪垂要蛩—圆
— ≥— ——一次设备 ——
对于智能变电站而言,过程层网络与变电站设 备的实时控制功能密切相关,如继电保护、稳控装置
等。过程层网络设计的合理性很大程度上决定了变
电站运行的可靠性。
2过程层网络主流技术分析
2.1 网络拓扑结构分析 目前过程层网络常见的拓扑结构有星型和环
型,其优点见表1。星型拓扑结构中央节点为中心,
[收稿日期]2011-10—25 [作者简介]陈理(1975一),男,武汉人,高级工程师。
・ l24 ・ 因此又称之为集中式网络,如图2所示;环形拓扑各
交换机之间连接成闭环,如图3所示。 表1 两种拓扑结构优缺点
变电站综合自动化概述
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变电站综合自动化,也就是我们常说的综自系统,是二次系统的
一个组成部份。 也是保证变电站安全。 经济运行的一种重要技术
手段。随着智能站的推广,综自系统和保护的界限越来越含糊,
其的重要性越来越高。近几期就和大家一起来学习一些综自方面
的相关知识。本期介绍一些总体的概念。
1 .综自的概念
变电站综合自动化就是将变电站的二次设备(包括测量仪表、 保
护装置、 信号系统、 自动装置和远东装置等)的功能综合于一体,
实现对变电站主要设备的监视、测量、控制、保护以及与调度通
信等自动化功能。
综自系统包括微机监控、微机保护、微机自动装置、微机五防等
子系统。它通过微机化保护、测控单元采集变电站的各种信息(如
母线电压、路线电流、断路器位置、各种遥信等)。并对采集到
的信息进行分析处理,并借助通信手段,相互交换和上传相关信 -可编辑修改-
息。
综自所谓的综合,既包括横向综合,即讲不同间隔、不同厂家的
设备相互连接在一起;也包括纵向综合,即通过纵向通信,将变
电站与控制中心、调度之间密切集合。
2 .综自的布局
综自系统按照设备的布局来划分,可以分为集中式、局部份散式、
分散式三种。
( 1 )集中式
通过集中组屏的方式采集变电站的摹拟量、 开关量和数字量等信
息,并同时完成保护、控制、通信等功能。这种布局形式早期应
用的比较多, 因为早期综自设备技术不成熟,对运行现场的条件
要求比较高,所以只能在环境比较良好的主控室中安装。
集中式布局的主要缺点是,所有与综自系统相连的设备都需要拉
电缆连接进入主控室,电缆的安装敷设工作量很大,周期长,成 -可编辑修改-
本高,也增加了 CT 的二次负载。随着综自设备技术的成熟,已
经用的很少。
( 2 )局部份散式
将高压等级的保护、 测控装置集中安装在主控室, 而将低压等级
的保护综自设备就近集中安装于高压室内或者专用继保小室内。
这 种布局形式是一种综合考虑经济性和运行环境的方案,现在较多 的用在超高压变电站中。比如一个 500kV 站,分为主控室、500kV 继保小室、 220kV 继保小室,各二次设备电缆就近连接到相应的 继保小室中,各个继保小室的保护测控设备间再通过光纤进行通 信联系。
