数字化变电站主动化体系开展趋向
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  现在,我国数字化变电站体系曾经投运电网、核电、煤炭等范畴的25 个科技试点或工程建立重点项目。现从数字化变电站、数字化变电站主动化体系的特点、布局、网络选型、次要题目以及数字化变电站主动化体系开展趋向等方面举行了探究剖析。 
1 数字化变电站 
    数字化变电站是由智能化一次设置装备摆设(电子式互感器、智能化开关等)和网络化二次设置装备摆设分层(历程层、距离层、站控层)构建,创建在IEC61850通讯标准底子上,可以完成变电站内智能电气设置装备摆设间信息共享和互操纵的古代化变电站。数字化变电站的好处: 
1.1 功能高 
(1)通讯网络一致接纳IEC61850标准,无需举行转化,能使通讯速率有所加速,体系的庞大性以及维护难度都有所低落,由此通讯体系的功能进步。(2)数字信号接纳光缆举行传输,传输历程中没有信号的衰减和失真。(3)电子互感器无磁饱和,精度高。 
1.2 宁静性高 
(1) 电子互感器的使用在很大水平上增加了运转维护的事情量,同时进步了宁静性。(2)电子互感器使得电流互感器二次开路、电压互感器二次短路大概危及人身宁静等题目曾经所有消散,很大水平上进步了宁静性。 
1.3 牢靠性高 
兼并器假如收不到数据,就会判别通讯妨碍(互感器妨碍)而收回告诫,因而设置装备摆设自检功效强,进步了运转的牢靠性以及加重了运转职员的事情量。 
1.4 经济性高 
(1)完成了信息共享,兼容性高,变电站本钱增加; 
(2)办理了电子互感器渗漏题目,由此增加了检验本钱;(3)技能含量高,具有环保、节能、浪费社会资源的多重成效。 
2 数字化变电站主动化体系的特点 
2.1 智能化的一次设置装备摆设 
    一次设置装备摆设被检测的信号回路和被控制的操纵驱动回路接纳微处置器和光电技能设计,简化了惯例机电式继电器及控制回路的布局,数字程控器及数字大众信号网络代替传统的导线毗连。换言之,变电站二次回路中惯例的继电器及其逻辑回路被可编步伐取代,惯例的强电模仿信号和控制电缆被光电数字和光纤取代。 
2.2 网络化的二次设置装备摆设 
    变电站内惯例的二次设置装备摆设,如继电掩护安装、防误闭锁安装、丈量控制安装、远动安装、妨碍录波安装、电压无功控制、同期操纵安装以及正在开展中的在线形态检测安装等所有基于尺度化、模块化的微处置机设计制造,设置装备摆设之间的毗连所有接纳高速的网络通讯,二次设置装备摆设不再呈现惯例功效安装反复的I/O现场接口,经过网络真正完成数据共享、资源共享,惯例的功效安装在这里酿成了逻辑的功效模块。 
2.3 主动化的运转办理体系 
    变电站主动化运转办理体系应包罗电力消费运转数据、形态记载统计无纸化;数据信息分层、分流互换主动化;变电站运转产生妨碍时能实时提供妨碍剖析陈诉、指出妨碍缘故原由、提出妨碍处置意见;体系能主动收回变电站设置装备摆设检验陈诉,即惯例的变电站设置装备摆设“活期检验”改动为“形态检验”。 
3 数字化变电站主动化体系的布局 
    数字化变电站主动化体系的布局在物理上可分为智能化的一次设置装备摆设和网络化的二次设置装备摆设;在逻辑布局上可分为历程层、距离层以及变电站层。 
3.1 历程层 
(1)运转设置装备摆设在线监测参数包罗:压力、温度、密度、绝缘、机器特征等数据。 
(2)电流、电压、相位以及谐波重量的检测便是电力运转的及时电宇量检测,其他电宇量可经过距离层的设置装备摆设运算得出。 
(3)电容、电抗器投切控制、变压器分讨论调治控制、直流电源充放电控制以及刀闸合分控制是操纵控制的实行和驱动的次要内容。在实行控制下令时能对行将举行的举措精度举行控制、能鉴别下令的真伪及其公道性,能使断路器定相合闸、选相分闸,要求操纵工夫限定在划定的参数内以完成断路器的关合和开断等。 
3.2 距离层 
    实行对一次设置装备摆设掩护控制功效;汇总本距离历程层及时数据信息;实行本距离操纵闭锁功效;优先控制对数据收罗、统计运算以及控制下令的收回;实行操纵同期及其他控制功效;同时高速完成与站控层和历程层的网络通讯功效。 
3.3 变电站层 
(1)依据既定例约,将相干数据送往调理中心。 
(2)使用两级高速网络对全站的及时数据信息举行汇总,对及时数据不停举行革新,汗青数据库要定时登录。 
(3)吸收调理中心的相干控制下令,转到距离层、历程层举行实行。 
(4)具有站内外地监控、人际联系功效,在线可编程的全站操纵闭锁控制功效,变电站妨碍主动剖析和操纵培训功效,对距离层、历程层诸设置装备摆设的在线维护、在线组态、在线修正参数的功效。 
4 数字化变电站主动化体系中的网络选型 
    网络体系的牢靠性和信息化传输的疾速性决议了体系的可用性,它是数字化变电站主动化体系的命根子。数字化体系中网络上多个CPU协同完玉成信息的采样、掩护算法与控制下令的构成。网络的顺应性是控制好采样的同步和掩护下令的疾速输入的最根本的条件,网络通讯速率的进步和符合的通讯协议的订定是控制好采样的同步和掩护下令疾速输入的要害技能。数字化变电站主动化体系的两级网络所有接纳100 MHz以太网技能。 
5 数字化变电站主动化体系中的数据建模 
    变电站化体系及相干设置装备摆设、功效和数据举行建模是经过接纳面向变电站工具建模的办法,其接纳一致建模言语UML来举行形貌,并将这些模子在变电站层的盘算机上、距离层的IED上以及历程层的ECT/EVT和智能终端上软件完成,以完成历程层、距离层IED之间及IED与变电站层盘算机之间的通讯。以下几个步调辨别是实践IED的数据建模的历程。 
5.1 功效建模 
    数字化变压器掩护安装的每个功效都界说为响应逻辑节点类的一个实例,如差动掩护、瞬时过流掩护、谐波制动功效辨别用逻辑节点PDIF、PIOC、PHAR来表现;丈量功效用MMXU表现;当场设定和手动操纵功效用IHMI来表现;扰动记录功效用RADR来表现;断路器控制功效用CSWI来表现;断路器用XCBR来表现;电流电压互感器用TCTR、TVTR来表现。然后依据实践状况,在差别的物理安装内分派LN。 
5.2 设置装备摆设建模 
    设置装备摆设建模次要是对IED的Server、LD、LN、DO及DA举行顺次建模。一个IED大概包括一个或多个办事器,办事器是物理设置装备摆设中的一个通讯实体,是物理设置装备摆设的内部通讯接口,包括从通讯网络可视和可拜访的内容。 
5.3 信息互换办事建模 
    依据实践必要信息互换办事建模完成设置组控制块(SGCB)、陈诉控制块(BRCB和URCB)、记录控制块(LCB)、通用变电站事情控制块(GOCB和GSCB)、采样值传输控制块(MSVCB和USVCB)和DATE-SET、文件、联系关系等的建模。 
6 数字化变电站主动化体系开展中的次要题目 
    在历程层、距离层、变电站层这3个层中,数字化变电站主动化体系的研讨正在自下而上渐渐开展。历程层是现在次要会合研讨的内容。在外洋,曾经对历程层有了较成熟的履历;在国际,很多大专院校、研讨院等都对其举行了开辟研讨,而且在某些方面还获得了较得意的成果。我国现在在数字化变电站主动化体系的研讨中还存在肯定的题目,起首,需增强研讨开辟历程中专业协作;其次,改良质料器件方面的缺陷;再次,实行控制、查验尺度、测试办法还处于弱势;最初,一体化的通讯协议。 
7 数字化变电站主动化体系开展趋向 
    数字化变电站对电气设置装备摆设行业影响宏大,将招致二次设置装备摆设行业、互感器行业乃至开关行业的洗牌,而且以IEC61850为纽带将促进一次设置装备摆设和二次设置装备摆设企业的互相互助与浸透。将来数字化变电站将完成一次设置装备摆设的智能化和二次设置装备摆设的信息化,经过在变电站的站控层、距离层以及历程层接纳片面的尺度IEC61850通讯协议,制止设置装备摆设的反复投入。在站控层方面,除了承继传统的监控体系外,应设置装备摆设远开工作站,目标是向调理完成近程数据传输;在距离层方面,由于多种IED的使用使的数字变电站发生多种差别的框架布局;在历程层方面,一些初级设置装备摆设的研发和使用,比方智能化开关设置装备摆设等。据行业内的剖析陈诉表现,每年都有上千座35 kV及以上品级的新建变电站投入运转,新建变电站根本上都接纳主动化体系形式,因而估计将来几年电力体系变电站主动化市场范围每年将坚持在50~80亿元。 
    随着国度电网公司对峙智能电网方案的实行,变电站将向智能变电站开展,一次设置装备摆设要晋级为智能电力设置装备摆设,二次设置装备摆设则成为智能控制单位,这是一个反动性的变革。