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        自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用于220kV智能變電站的設(shè)計(jì)方案

        2017-04-27 15:19:39丁敬雷梁雯
        電子技術(shù)與軟件工程 2016年15期
        關(guān)鍵詞:控層測(cè)控變電站

        丁敬雷++梁雯

        摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)不斷的進(jìn)步,變電站的發(fā)展也越來越趨于智能化。本文主要研究的是在220kV智能變電站當(dāng)中,對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析。

        【關(guān)鍵詞】220kV智能變電站 設(shè)計(jì)方案 自動(dòng)化系統(tǒng)

        1 自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

        自動(dòng)化系統(tǒng)主要是由哪幾個(gè)方面構(gòu)成的呢?據(jù)調(diào)查可知,220kV智能變電站的基礎(chǔ)是IEC61850標(biāo)準(zhǔn),該變電站所采用的設(shè)備均為智能化一次設(shè)備(智能化一次設(shè)備指的是:開關(guān)設(shè)備、IED以及狀態(tài)監(jiān)測(cè))和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備。因此,自動(dòng)化系統(tǒng)是由全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化和信息共享標(biāo)準(zhǔn)化所構(gòu)成的。下面,我們?cè)诟鶕?jù)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站模型來對(duì)其進(jìn)行分析。

        根據(jù)圖1,我們可以知道,智能變電站系統(tǒng)是由站控層、間隔層以及過程層所組成的。其中站控層由工作站、GPS以及遠(yuǎn)動(dòng)站這三部分所構(gòu)成的,間隔層則是由保護(hù)、測(cè)控和其他這三部分所構(gòu)成的,過程層則是由智能單元以及電子式互感器所構(gòu)成。這幾個(gè)部分也是自動(dòng)化系統(tǒng)配置的主要內(nèi)容,接下里我們將分別從這三部分對(duì)其進(jìn)行分析。

        2 自動(dòng)化系統(tǒng)配置

        2.1 站控層

        上文中就有提到,站控層當(dāng)中主要包括了工作站、GPS以及遠(yuǎn)動(dòng)站這三部分的設(shè)備。在220kV智能變電站當(dāng)中,站控層中的監(jiān)控主機(jī)、遠(yuǎn)東站這兩方面的設(shè)備應(yīng)該進(jìn)行雙套配置。目前,依舊我國現(xiàn)有的技術(shù),智能變電站均為無人值班式的變電站。因此,操作員的工作站和工程師的工作臺(tái)可以不用單獨(dú)設(shè)置而是和監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行結(jié)合,用一個(gè)工作臺(tái)來滿足這三方面的需求。

        將自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用在220kV智能變電站當(dāng)中,其主要是需要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享。因此,在站控層這一部分,將三部分的設(shè)備全部集合在一起,監(jiān)控、操作員以及工程師之間的數(shù)據(jù)都可以實(shí)現(xiàn)共享。

        2.2 保護(hù)、測(cè)控功能進(jìn)行一體化配置

        保護(hù)以及測(cè)控功能是屬于間隔層當(dāng)中的構(gòu)成部分,在自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中,所需要實(shí)現(xiàn)的就是將這兩部分的裝置技術(shù)進(jìn)行一體化的配置。正如我們所知,在常規(guī)的變電站當(dāng)中,保護(hù)和測(cè)控這兩方面的裝置是分開進(jìn)行配置的,其主要是因?yàn)椋?/p>

        (1)保護(hù)和測(cè)控這兩個(gè)裝置在功能需求方面就很不同;

        (2)保護(hù)和測(cè)控這兩方面的裝置在硬件的處理能力上也是不同的;

        (3)保護(hù)和測(cè)控這兩方面的裝置體積以及接線上也是不同的。

        因此,在常規(guī)的變電站當(dāng)中,這兩個(gè)功能的裝置才會(huì)進(jìn)行獨(dú)立配置。

        那么在自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中,是通過如何的設(shè)計(jì),才將這兩方面的裝置進(jìn)行一體化的呢?在智能變電站當(dāng)中,由于其可以通過過程層來進(jìn)行合并單元、智能終端,由此也就實(shí)現(xiàn)了開關(guān)量和模擬量的數(shù)字化,這樣保護(hù)和測(cè)控就可以通過網(wǎng)絡(luò)共享這一功能來獲得這一些開關(guān)和模擬的數(shù)字量,這樣也就不需要像過去一樣進(jìn)行復(fù)雜的二次接線,由此也就解決了接線和裝置體積方面的不同。

        再就是對(duì)保護(hù)以及測(cè)控功能的CPU進(jìn)行獨(dú)立配置。保護(hù)和測(cè)控這兩方面的CPU處理內(nèi)容都是不同的,保護(hù)裝置的CPU主要是處理保護(hù)邏輯的運(yùn)算,而測(cè)控則是對(duì)遙測(cè)以及遙信的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。這也就是其硬件在處理能力上的不同,將這兩方面的CPU進(jìn)行獨(dú)立化,就可以利用數(shù)字化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)保護(hù)、測(cè)控功能的一體化配置。

        2.3 雙測(cè)控信息處理

        220kV在線路方面的要求是線路保護(hù)雙重化,那么當(dāng)220kV使用了保護(hù)測(cè)控一體化裝置的時(shí)候,為了滿足220kV在這一方面的要求,這也就需要將其一體化的裝置進(jìn)行雙套配置,不管是采樣值還是GOOSE,都需要進(jìn)行雙套采集,這也就是雙套測(cè)控功能。

        那么當(dāng)雙套測(cè)控功能存在了。自動(dòng)化系統(tǒng)首先所需要做的是什么呢?其首先需要將所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、組織,然后再為雙套測(cè)控選擇適當(dāng)?shù)那袚Q方式,最后就是需要確定好其控制命令。

        關(guān)于數(shù)據(jù)分類方面,所謂的分類其實(shí)也就是將雙套測(cè)控裝置當(dāng)中的數(shù)據(jù)劃分為冗余數(shù)據(jù)和非冗余數(shù)據(jù)。將這兩類分類好也就可以實(shí)現(xiàn)將設(shè)備的虛點(diǎn)數(shù)據(jù)在原始數(shù)據(jù)當(dāng)中獲取。

        關(guān)于雙測(cè)控切換方式的選擇方面,這方面主要是為了能夠讓切換工作能夠在雙方面進(jìn)行,也就是說其能夠在站端進(jìn)行,也可以在集控端進(jìn)行。其中站端進(jìn)行是針對(duì)有人操控的,集控端進(jìn)行則是針對(duì)無人操控的。而切換方式則是由手動(dòng)和自動(dòng)兩種,這可以根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行選擇。

        最后就是控制命令來進(jìn)行傳輸方面,這方面所指的是當(dāng)操作端發(fā)來命令的時(shí)候,在經(jīng)過了站控層的監(jiān)控驗(yàn)證之后,然后在根據(jù)映射關(guān)系來找到提供主要數(shù)據(jù)的源頭,并對(duì)此進(jìn)行運(yùn)輸。

        3 結(jié)束語

        綜上所述,本文主要通過對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及配置進(jìn)行分析,由此來看自動(dòng)化系統(tǒng)在220kV智能變電站的設(shè)計(jì)方案。在變電站建設(shè)當(dāng)中,智能變電站使其工作內(nèi)容當(dāng)中的重點(diǎn),加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)在220kV智能變電站當(dāng)中的應(yīng)用,是能夠擴(kuò)大智能變電站安全可靠運(yùn)行的可能的。

        參考文獻(xiàn)

        [1]左利.220kV智能變電站監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化研究[D].長(zhǎng)沙:長(zhǎng)沙理工大學(xué),2014.

        [2]段培明,許美娜,石磊,李東升,王曉丹.220kV智能變電站設(shè)計(jì)存在的問題及優(yōu)化分析[J].科技展望,2014(19):101.

        [3]袁渝蓉.220kV智能變電站繼電保護(hù)調(diào)試關(guān)鍵問題及對(duì)策分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2015(36):129-130.

        作者單位

        1.南京南瑞繼保電氣有限公司 江蘇省南京市 210000

        2.江蘇海能電力設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司 江蘇省南京市 210000

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