吳紅建

摘要：變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，在電力應(yīng)用中發(fā)揮著重要的作用。從變電站的具體利用來看，其效果與二次設(shè)備就地化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架有著比較密切的關(guān)系，如果構(gòu)建合理，二次設(shè)備的效果發(fā)揮顯著，變電站的具體利用效果會(huì)更加突出，如果不合理，效果便會(huì)大打折扣。本文針對(duì)變電站二次設(shè)備利用中的挑戰(zhàn)對(duì)其的具體布置等做全面性的分析，旨在指導(dǎo)實(shí)踐構(gòu)建具有穩(wěn)定性和安全性的電力應(yīng)用系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：變電站；二次設(shè)備；就地化系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

隨著技術(shù)的進(jìn)步和其應(yīng)用領(lǐng)域的加深，智能化電網(wǎng)獲得了顯著的發(fā)展。就當(dāng)前的智能化電網(wǎng)分析來看，其中的變電站普遍采用“三層兩網(wǎng)”的系統(tǒng)架構(gòu)，在這種架構(gòu)模式下，合并單元、智能終端等新型智能電子設(shè)備的應(yīng)用率在顯著的提升，具體的設(shè)備安裝方式等也發(fā)生了明顯的改變。以上的變化雖然促進(jìn)了智能變電站的進(jìn)步，但是對(duì)二次展業(yè)產(chǎn)生了一些消極影響，為了避免這些影響需要對(duì)具體的架構(gòu)做更為合理的分析和布置，因此研究相關(guān)性的內(nèi)容具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、變電站二次設(shè)備就地化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)整體原則

變電站二次設(shè)備就地化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在具體構(gòu)建的時(shí)候需要遵循具體的原則，而就目前的設(shè)計(jì)分析來看，其原則主要有三個(gè)：其一是全站二次保護(hù)控制設(shè)備均要采用就地化無防護(hù)的安裝，以此來滿足整體更換以及即插即用的具體要求。其二是單間隔的保護(hù)控制設(shè)備要采用電纜采樣以及電纜跳閘的模式。在做跨間隔保護(hù)的時(shí)候需要進(jìn)行分布式設(shè)計(jì)。其三是考慮不同設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)的具體要求不同，所以在整體架構(gòu)的時(shí)候要多設(shè)置靈活的接口。

二、全站二次設(shè)備配置方案

全站二次設(shè)備在具體的配置中需要有明確的方向和目標(biāo)，原則分析可以讓具體的設(shè)計(jì)有明確、清楚的目標(biāo)和內(nèi)容。

（一）單間隔保護(hù)配置原則

第一，在具體做設(shè)備配置方案設(shè)計(jì)的時(shí)候需要遵循單間隔保護(hù)配置原則。之所以利用此原則一方面是因?yàn)榇嗽瓌t配置的具體保護(hù)其在問題類型反應(yīng)方面更加的突出，所以其提供的保護(hù)也會(huì)更加的有效。另一方面是利用此種保護(hù)原則，具體的設(shè)備維修便利性更加的突出。簡(jiǎn)言之，單間隔保護(hù)配置原則在具體系統(tǒng)構(gòu)架中現(xiàn)實(shí)意義突出。

（二）公用采集控制終端配置原則

第二，在做具體方案設(shè)計(jì)的時(shí)候需要采用公共采集控制終端配置原則。從具體的實(shí)踐分析來看，要對(duì)跨間隔保護(hù)就地化問題做有效的解決，采用分布式架構(gòu)現(xiàn)實(shí)效果突出。同樣，利用分布式架構(gòu)方式，站域保護(hù)等設(shè)備在間隔信息的采集方面也會(huì)發(fā)揮更為優(yōu)越的數(shù)據(jù)共性優(yōu)勢(shì)，這樣，裝置開入和電纜開出可以得到簡(jiǎn)化。

（三）主從結(jié)構(gòu)的測(cè)控裝置配置原則

第三，在具體的方案設(shè)計(jì)的時(shí)候利用主從結(jié)構(gòu)的測(cè)控裝置配置原則，這樣可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)就地化后變電站二次設(shè)備的統(tǒng)一配置和安裝，測(cè)控裝置也采用就地化無防護(hù)安裝方式?？傮w來講，采用這樣的裝置配置原則，二次設(shè)備的種類可以得到有效減少，裝置的通用性效果明顯的提升。

三、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方案

考慮到智能化變電站的具體構(gòu)建，在二次設(shè)備就地化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的時(shí)候出現(xiàn)了兩種方案，以下是對(duì)方案的具體分析。

（一）三網(wǎng)合一架構(gòu)

首先是基于PRP的三網(wǎng)合一構(gòu)架方案。要具體分析此方案，需要從技術(shù)應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架和性能做具體的判斷。就技術(shù)而言，主要是PRP技術(shù)。PRP協(xié)議的利用主要是通過網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)冗余，而非網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在網(wǎng)絡(luò)冗余的基礎(chǔ)上雙連接點(diǎn)的執(zhí)行冗余目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。就網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分析來看，三網(wǎng)合一是基于PRP的冗余雙網(wǎng)架構(gòu)，通過傳輸站控制層，MMS信息、保護(hù)、測(cè)控聯(lián)閉鎖信息、站域保護(hù)以及故障錄波等能顧實(shí)現(xiàn)可靠性，相關(guān)設(shè)備的可靠性也會(huì)顯著的加強(qiáng)。具體分析三網(wǎng)合一架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)性能發(fā)現(xiàn)在此種架構(gòu)形式下，MMS、SV、以及GOOSE網(wǎng)絡(luò)的綜合性能都比較的突出，而且跨間隔保護(hù)的HSK網(wǎng)絡(luò)效果也比較的顯著。

（二）基于全HSR環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

其次是基于全HSR環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方案。在三網(wǎng)合一的基礎(chǔ)上利用HSR環(huán)網(wǎng)做就地化二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，交換機(jī)在全站建設(shè)中做了取消，整體通信利用雙向的HSP環(huán)網(wǎng)進(jìn)行。在此方案下做具體的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，采用的主要原則是功能獨(dú)立、專業(yè)獨(dú)立和檢修便利。綜合利用以上原則，形成了相互獨(dú)立且互不影響的三層網(wǎng)絡(luò)：其分別是1）站控層MMS網(wǎng)絡(luò)，此網(wǎng)絡(luò)主要在站控層設(shè)備通信和間隔層裝置間做利用，保證了信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。2）網(wǎng)采網(wǎng)跳環(huán)網(wǎng)。站域保護(hù)、穩(wěn)控以及錄波通過專用的環(huán)網(wǎng)進(jìn)行采樣和跳閘。戰(zhàn)域等設(shè)備的退出不影響網(wǎng)絡(luò)及其他裝置的運(yùn)行。3）測(cè)控環(huán)網(wǎng)。主要用于測(cè)控裝置采集SV報(bào)文。

（三）方案比較

綜合對(duì)比上述的兩種架構(gòu)方案，其均有HSR等新技術(shù)的利用，但是具體分析發(fā)現(xiàn)其存在著顯著的不同：其一是三網(wǎng)合一方案在具體利用中采用了延時(shí)可測(cè)交換機(jī)，裝置的網(wǎng)絡(luò)接口有了明顯的減少，在退出設(shè)備運(yùn)行的時(shí)候網(wǎng)絡(luò)不會(huì)發(fā)生變化。其二是三網(wǎng)合一的架構(gòu)方案，信息的傳遞是通過一個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的，而且信息種類多，數(shù)量大，所以整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的工程工作量比較的突出。其三是基于HSR環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方案，有多個(gè)HSR接口的裝置，其減少了對(duì)交換機(jī)的依賴性。最后是采用基于全HSR環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方案，當(dāng)發(fā)生裝置異常退出時(shí)，會(huì)出現(xiàn)單項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的情況。

四、結(jié)語

綜上所述，變電站二次設(shè)備就地化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對(duì)其具體的運(yùn)行保護(hù)來講具有重要的意義，尤其是在智能化變電站發(fā)展的過程中，合理的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以有效的削減不利影響，提升變電站的穩(wěn)定性和可靠性，因此總結(jié)分析具體的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)現(xiàn)實(shí)意義顯著。

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