步天龍

呼倫貝爾電業(yè)局滿洲里供電局，內(nèi)蒙古滿洲里 021400

智能保護(hù)與變電站綜合自動(dòng)控制

步天龍

呼倫貝爾電業(yè)局滿洲里供電局，內(nèi)蒙古滿洲里 021400

智能保護(hù)與變電站綜合自動(dòng)控制是當(dāng)今變電站運(yùn)行的主要發(fā)展方向。將當(dāng)今社會(huì)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)引用到變電站的運(yùn)行管理中來，對(duì)變電站的穩(wěn)定供電、安全運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用。本文以先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)，提出了智能保護(hù)與變電站綜合自動(dòng)控制的應(yīng)用方法，實(shí)現(xiàn)變電站智能化、自動(dòng)化的管理。

智能保護(hù)；變電站；自動(dòng)控制

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，科技的不斷發(fā)展，各種先進(jìn)的技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。智能保護(hù)和變電站綜合自動(dòng)控制是應(yīng)用高速的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、電子式互感器設(shè)備、智能開關(guān)等各種先進(jìn)的設(shè)備，將變電運(yùn)行由常規(guī)站發(fā)展為智能綜合自動(dòng)化變電站的技術(shù)手段。將智能保護(hù)和變電站綜合自動(dòng)控制應(yīng)用到變電站的運(yùn)行管理中，是一種變電站管理的必然發(fā)展趨勢(shì)。

1 智能保護(hù)

智能保護(hù)是以高速的網(wǎng)絡(luò)通信平臺(tái)作為信息傳輸?shù)幕A(chǔ)，通過各種先進(jìn)的設(shè)備組合而成，以實(shí)現(xiàn)變電運(yùn)行的信息采集、運(yùn)行控制、變電保護(hù)能功能。同時(shí)根據(jù)實(shí)際需要，可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)自動(dòng)控制、電力智能調(diào)節(jié)等高級(jí)功能。變電站的智能保護(hù)系統(tǒng)由設(shè)備層和系統(tǒng)層兩部分組成。其中，設(shè)備層是由變電運(yùn)行設(shè)備、智能組件等設(shè)備構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)對(duì)變電運(yùn)行的檢測(cè)、控制、計(jì)量以及保護(hù)等功能。系統(tǒng)層是實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站進(jìn)行智能保護(hù)的控制層，通過對(duì)設(shè)備層智能組件獲取變電運(yùn)行的相關(guān)信息進(jìn)行整理和分析，以變電站運(yùn)行安全性和電網(wǎng)穩(wěn)定性為標(biāo)準(zhǔn)，控制電網(wǎng)中各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，保證變電站穩(wěn)定的運(yùn)行。圖1為變電站智能保護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1

設(shè)備層中的智能組件可以是各種滿足系統(tǒng)需要的，可用于保護(hù)單元、測(cè)量單元、控制單元、計(jì)量單元以及檢測(cè)單元的物理設(shè)備。智能組件的形態(tài)可以是高壓設(shè)備上獨(dú)立運(yùn)行的外置或內(nèi)嵌智能組件，表現(xiàn)為保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、狀態(tài)檢測(cè)的智能附件。

2 變電站綜合自動(dòng)控制

變電站綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)是通過將設(shè)備層采集到的信息通過不同規(guī)約傳輸?shù)礁鱾€(gè)前置機(jī)上，由前置機(jī)對(duì)信息進(jìn)行解析并打包后，將信息以XML格式實(shí)現(xiàn)在以太網(wǎng)中的傳輸。圖2為變電站綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系設(shè)計(jì)圖。

由于大型樞紐的變電站中，有著大量的220kV以上的電壓等級(jí)變電站節(jié)點(diǎn)，變電站內(nèi)的CPU數(shù)量龐大，產(chǎn)生的信息流量也非常大，對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俾室筝^高，所以普遍采取工業(yè)以太網(wǎng)作為變電站綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)內(nèi)的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于系統(tǒng)中需要檢測(cè)控制的電氣設(shè)備嵌入以太網(wǎng)接口，使設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)連接。設(shè)備接口有兩種設(shè)置方法：對(duì)于大型的樞紐變電站，可對(duì)系統(tǒng)中的每個(gè)需要監(jiān)測(cè)控制的電氣設(shè)備都配置一個(gè)以太網(wǎng)接口，將該設(shè)備作為一個(gè)單獨(dú)的以太網(wǎng)節(jié)點(diǎn)連入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。同時(shí)，最好采取雙以太網(wǎng)冗余配置的形式，保證系統(tǒng)內(nèi)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)也可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)變電站綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，使各個(gè)智能保護(hù)設(shè)備可以正常工作。對(duì)于中低壓變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，可采用將幾個(gè)測(cè)控裝置通過現(xiàn)場(chǎng)總線或者RS232/485等方式進(jìn)行連接，通過嵌入式的以太網(wǎng)接口通信控制器，將這幾個(gè)設(shè)備作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)連接到系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中。以上兩種方法都要依靠嵌入式以太網(wǎng)借口，從本質(zhì)上看來，沒有大的差別。變電運(yùn)行工作人員可根據(jù)變電站的電壓等級(jí)、變電站的管理成本等實(shí)際因素進(jìn)行考慮，應(yīng)用最合適的連接方式。采用面向?qū)ο蠓椒ㄔO(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)。將系統(tǒng)進(jìn)行分層分布配置，分為系統(tǒng)層和設(shè)備層。在變電站內(nèi)建立系統(tǒng)層和設(shè)備層兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)層各個(gè)工作站以光纜為介質(zhì)，通過以太網(wǎng)形成局域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。設(shè)備層以屏蔽雙絞線為通訊介質(zhì)，以現(xiàn)場(chǎng)總線的方式接入工作站，以實(shí)現(xiàn)兩層結(jié)構(gòu)的連接。

圖2

基于高科技的智能保護(hù)與變電站綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享、設(shè)備保護(hù)、智能控制等功能，對(duì)變電站安全穩(wěn)定的運(yùn)行具有劃時(shí)代的意義。智能保護(hù)與變電站綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)有更加完善的設(shè)計(jì)，我們要對(duì)智能電網(wǎng)以及智能變電站方面的研究報(bào)告不斷進(jìn)行學(xué)習(xí)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合廣大變電運(yùn)行管理人員的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)智能保護(hù)與變電站綜合自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行更加完善和成熟的設(shè)計(jì)。

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1674-6708（2010）32-0054-01