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变电站综合自动化通信网络的设计与实现(1)

变电站综合自动化通信网络的设计与实现(1)
变电站综合自动化通信网络的设计与实现(1)

变电站综合自动化通信网络的设计与实

现(1)

摘要:本文论述了一种变电站综合自动化系统通信网络的设计。该通信系统具有信息传送效率高,安全、可靠性好,可扩展性强的特点。通信软件应用RTOS开发平台,采用先进的、标准的和成熟的通信网络技术,充分考虑网络的开放性、可扩充性等相关问题,并已成功应用于多家变电站。

关键词:变电站综合自动化通信网接口实时多任务操作系统

0.引言

变电站是输配电系统中的重要环节,是电网的主要监控点。近年来,随着我国经济高速发展,电压等级和电网复杂程度也大大的提高。传统变电站一次设备和二次设备已无法满足降低变电站造价和提高变电站安全与经济运行水平这两方面的要求。

而现在变电站所采用的综合自动化技术是将站内继电保护,监控系统,信号采集,远动系统等结合为一个整体,使硬件资源共享,用不同的模式软件来实现常规设备的各种功能。用局域网来代替电缆,用主动模式来代替常规设备的被动模式。具有可靠、安全、便于维护等特点。

分散分层分布式是变电站综合自动化系统的发展方向,这就对通信的可靠性提出了更高的要求,选择一个可靠、高效的网络结构,是解决问题关键。90年代中期,国内外曾掀起一

场“现场总线热”,但是由于技术上的原因以及采用设备总线时信息量大且传输较慢的特点,造成了现场总线存在多种标准,阻碍了其发展。以太网经过若干年的发展,技术上日臻成熟。随着嵌入式以太网微处理器的发展,以太网已十分便利的应用于变电站综合自动化系统。以太网具有高速、可靠、安全、灵活的特点,使其在变电站综合自动化系统中有广阔的应用前景。

1.变电站通信系统结构

系统结构示意图如图1所示。

从图上可以看出:

1)管理和控制一体化局域网将无可争议地选用以太网。2)间隔级控制总线在FF-H2总线尚未成熟的情况下,工业级以太网和ProfibusMMS (ManufacturingMessageingSpecification制造厂信息规范)将是一个比较好的选择。

3)可编程逻辑控制器PLC被发展成PCC,即用智能模块实现逻辑及自动控制功能,它比常规的PLC具有可交流采样、通讯组态方便等优点。

2.变电站综合自动化系统通信网的基本设计原则

通信在变电站综合自动化占有重要的地位。其内容包括当地采集控制单元与变电站监控管理层之间的通信,变电站当地与远方调度中心之间的通信。系统通讯网架的设计是十

分关键的,本文从以下方面考虑变电自动化系统通信网的设计:

1)电力系统的连续性和重要性,通讯网的可靠性是第一位的。

2)系统通讯网应能使通讯负荷合理分配,保证不出现“瓶颈”现象,保证通讯负荷不过载,应采用分层分布式通讯结构。此外应对站内通讯网的信息性能合理划分,根据数据的特征是要求实时的,还是没有实时性要求以及实时性指标的高低进行处理。另外系统通信网设计应满足组合灵活,可扩展性好,维修调试方便的要求。

3)应尽量采用国际标准的通信接口,技术上设计原则是兼容目前各种标准的通信接口,并考虑系统升级的方便。

4)应考虑针对不同类型的变电所的实际情况和具体特点,系统通信网络的拓扑结构是灵活多样的且具有延续性。

5)系统通信网络应采用符合国际标准的通信协议和通信规约。

6)对于通信媒介的选用,设计原则是在技术要求上支持采用光纤,但实际工程中也考虑以屏蔽电缆为主要的通信媒介。7)为加速产品的开发,保持对用户持续的软件支持,对用户提出的建议及要求的快速响应,就要求摆脱小作坊式的软件开发模式,使软件开发从“小作坊阶段”进入“大生产阶段”,采用先进的通信处理器软件开发平台实时多任务操作

系统RTOS并开发应用与其之上的通信软件平台。

3.通信网的软硬件安装

硬件的选择

为了保证通信网的可靠性,通信网构成芯片必须保证在工业级以上,以满足湿度、温度和电磁干扰等环境要求。通讯CPU 采用摩托罗拉公司或西门子公司的工控级芯片,通讯介质选择屏蔽电缆或光纤。

接口程序

采用国际标准的通信接口,技术上设计原则是兼容目前各种标准的通信接口,并考虑系统升级的方便。装置通信CPU除保留标准的RS232/485口用于系统调试维护外,其它各种接口采用插板式结构,设计支持以下三类共七种方式:标准RS485接口,考虑双绞线总线型和光纤星型耦合型;标准ProfibusFMS接口,考虑双绞线总线型、光纤环网、光纤冗余双环网;标准Ethernet,考虑双绞线星型和光纤星型(通信管理单元考虑以上两种类型的双冗余配置)。

通信协议和通信规约

系统通信网络应采用符合国际标准的通信协议和通信规约,应建立符合变电站综合自动化系统结构的计算机间的网络通讯,根据变电站自动化系统的实际要求,在保证可靠性及功能要求的基础上,尽量注意开放性及可扩充性,并且所选择的网络应具有一定的技术先进性和通用性,尽量靠国际标

准。长期以来,不同的变电站监控系统采用不同的通信协议和通信规约,如何实现不同系统的互连和信息共享成为一个棘手的问题,应采用规范化、符合国际标准的通信协议和规约。为此在系统中选用了应用于RS485网络的IEC61870-5-103规约、应用于Profibus的MMS行规以及应用于TCP/IP上的MMS行规。它们都具有可靠性、可互操作性、安全性、灵活性等特点。

4.通信软件的设计与实现

通信软件的设计涉及到多种设备的配合问题,本文只以DF3003变电站综合自动化系统的通信网络为例,介绍变电站综合自动化系统通信软件设计与运行原理。

软件功能与运行原理

在DF3003变电站综合自动化系统中,采用二级分层分布式网络。针对110KV中压变电站的要求,我们可采取图2所示的组网方式。后台与主站都是一种监控系统,其主要功能为监视各智能单元的运行状态,并能对各智能单元进行控制。而监控系统为完成其主要功能所需要的各种数据都是由通讯转换器DF3211或保护管理单元DF3210来提供的。因此,从数据流控制的角度来看,通讯程序主要完成智能单元运行状态信息的上报和监控系统控制信息的下发两种功能。智能单元的运行状态信息一般包括遥测数据、遥信数据、电度数据、突发数据等。监控系统的控制信息则包括

遥控命令、对时命令、查询命令等。本文中的变电自动化系统通讯程序所要完成的数据结构与函数过程如图3所示。(作者:3COME未知本文来源于爬虫自动抓取,如有侵犯权益请联系service@立即删除)

变电站综合自动化系统

该系统是一种结合变电站自动化最新技术和发展方向,采用先进的计算机技术、嵌入式微处理器技术、DSP数字信号处理技术、以太网技术,研发出的新一代高度集成、结构紧凑、功能强劲并充分优化的变电站自动化系统。 系统适用于220kV及以下各种电压等级的升压或降压变电站,通过系统内各设备间相互交换信息,数据共享,完成变电站运行监视和控制任务。变电站自动化系统以计算机技术为基础, 以数据通讯为手段,以信息共享为目标,提供了测量、控制、监视、保护、录波、通信、报表、小电流接地选线、电压无功自动补偿、五防、故障分析及其他自动化功能,在提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能等方面发挥了重要作用。 变电站综合自动化系统由站控层、通信层和间隔层组成。 1.站控层:包括操作员工作站、工程师工作站、五防工作站、Web工作站、GPS卫星对时系统,站控层设备采用100M工业以太网连接,根据厂站规模和用户需求可以增加工作站或减少部分工作站。 2.通信层:主要由光纤网线双绞线等通信介质、以太网交换机、通信管理机等设备组成,根据不同的厂站规模和用户需求,可自由选择RS485工业总线、星型以太网、双以太网、

光纤环网等不同的组网模式,系统开放性好,组网灵活。 3.间隔层:以一次设备为对象,采用单元式配置,根据厂站规模和用户需求,可选择采用保护测控一体化设备,或者选择采用保护和测控相互独立的设备。各单元独立性强,系统组态灵活,具有高可靠性、高扩展性。装置维护简单方便。 变电站综合自动化系统拥有如下优点: 1、完整的变电站自动化系统解决方案,以高性能的子系统构造优异的变电站自动化系统; 2、系统扩展方便、功能灵活,满足变电站设备的增加及系统功能增加的需求; 3、面向变电站的整体设计,将保护、测量、控制、通讯融为一体,全方位思维,大大减少了用户现场的调试量; 4、采用先进的现场总线通信方式,标准的IEC60870-5-103通讯规约,大大提高了通讯速率及系统的可靠性; 5、间隔层可集中组屏也可按站内一次设备分布式布置,直接安装于开关柜上,既相对独立,又节省投资; 6、间隔层采用32位DSP技术,使产品的稳定性和运算速度得到保证; 7、继电保护功能独立,完全不依赖于通讯网,仅通过通信层交换信息; 8、友好的人机界面,全汉化菜单操作,使用户操作更简单。

数字化变电站过程层网络通信流量计算

过程层网络流量分析 1. 采样值网络流量分析 1.1采样值网络概述 采样值传输采用IEC61850-9-2标准,合并单元和二次设备均连在交换机网络上。220kv线路间隔配置成一个独立的网段,考虑采用独立的交换机。主变三侧作为一个大间隔,配置成一个独立的网段,采用独立的交换机。每一个电压等级配一台公共交换机,连接该电压等级对应的母线保护、PT合并单元,各 间隔对应的交换机也通过级联端口连到该公共交换机。 采用组播过滤技术来解决网络阻塞的问题,接收端口只收到预订的MAC地 址对应的9-2报文,降低了网络的流量。 PT并列考虑在PT合并器实现,PT切换在间隔合并器实现。因此,对于主变保护和线路保护而言,不需要在网路上预订PT合并器的9-2报文,但母线保 护需要预订PT合并器的报文。 1.2IEC61850-9-2帧格式说明 1.2.11SO/IEC 8802-3以太网帧结构 IEC 61850-9-2LE采样值报文在链路层传输都是基于ISO/IEC 8802-3的以太网帧结构。帧结构定义如下图所示:

方法。 (2) 帧起始分隔符字段(Start-of-Frame Delimiter ) 知道导入帧,并且该字段提供了同步化接收物理层帧接收部分和导入比特流的 格式说

帧起始分隔符字段,1字节。字段中1和0交互使用。 (3)以太网mac地址报头 以太网mac地址报头包括目的地址(6个字节)和源地址(6个字节)。目的地址可以是广播或者多播以太网地址。源地址应使用唯一的以太网地址。 IEC 61850-9-2 多点传送采样值,建议目的地址为 01-0C-CD-04-00-00 到 01-0C-CD-04-01-FF。 (4)优先级标记(Priority tagged) 为了区分与保护应用相关的强实时高优先级的总线负载和低优先级的总线 负载,采用了符合IEEE 802.1Q的优先级标记。 优先级标记头的结构: TPID 值:0x8100 User priority :用户优先级,用来区分采样值,实时的保护相关的GOOSE 报文和低优先级的总线负载。高优先级帧应设置其优先级为4?7,低优先 级帧则为1?3,优先级1为未标记的帧,应避免采用优先级 0,因为这会引起正常通信下不可预见的传输时延。 采样值传输优先级设置建议为最高级7。 CFI:若值为1,则表明在ISO/IEC 8802-3标记帧中,Length/Type域后接 着内嵌的路由信息域(RIF),否则应置0。 VID :虚拟局域网标识,VLAN ID。 (5)以太网类型Ethertype 由IEEE著作权注册机构进行注册,可以区分不同应用

智能变电站通信网络技术方案

智能变电站通信网络技术方案 1 智能变电站通信网络总体结构 智能变电站通信网络采用IEC 61850国际标准,IEC 61850标准将变电站在结构上划分为变电站层、间隔层和过程层,并通过分层、分布、开放式网络系统实现连接。 变电站层与间隔层之间的网络称为变电站层网络,间隔层与过程层之间的网络称为过程层网络。 变电站层网络和过程层网络承载的业务功能截然不同。为了保证过程层网络的实时性、安全性,在现有的技术条件下,变电站层网络应与过程层网络物理分开,并采用100M及以上高速以太网构建。 通讯在线保护及故障系统服务器系统服务器GOOSE视频监视终端信息管理兼操作员站2兼操作员站1远动远动联动服务器子站工作站1工作站2变电站层 MMS/GOOSE网变电站层网络 超五类屏蔽 双绞线 其他智能电能保护故障间隔层设备计量测控录波 SMV网光缆过程层网络GOOSE网 合并智能单元单元过程层 光缆电缆

电子式开关设备 互感器(主变、断路器、刀闸) 智能变电站通信网络基本构架示意图 2 变电站层网络技术方案 功能: 变电站层网络功能和结构与传统变电站的计算机监控系统网络基本类似,全站信息的汇总功能(包括防误闭锁)可依靠MMS/GOOSE网络实现。 拓扑结构选择: 环形和星形拓扑结构相比,其网络可用率有所提高(单故障时两者均不损失功能,少数的复故障环形网可以保留更多的设备通信),但是支持环网的交换机和普通星型交换机相比价格大大提高。 国内经过多年的技术积累,装置普遍具备2~3个独立以太网口, 星型网络在变电站实际应用有着更加丰富的使用经验。 国内220kV及以上变电站层网络一般采用双星型拓扑结构;110kV及以下变电站层网络一般采用单星型拓扑结构。 变电站层双星型网络结构示意图 系统服务器兼操作员站远动工作站变电站层 变电站层网络变电站层交换机2 变电站层交换机1

变电站综合自动化系统结构设计(报告)

1 前言变电站是电力网中线路的连接点,承担变换电压、变换功率和汇集、分配电能的作用,它的运行情况直接影响到整个电力系统的安全、可靠、经济运行。然而一个变电站运行情况的优劣,在很大程度上是取决于其二次设备的工作性能。现有的变电站有三种形式:一种是常规变电站;一种是部分实现微机管理、具有一定自动化水平的变电站:再有另一种就是全面微机化的综合自动化变电站。对于常规变电站其致命弱点即不具有自诊断能力、故障记录分析、能力和资源共享能力,对二次系统本身的故障无法检测,也不能全面记录和分析运行参数和故障信息。而全面微机化的综合自动化变电站,是以微机化的二次设备取代了传统使用的分立式设备。集继电保护、控制、监测及远动等功能为一体,实现了设备共享,信息资源共享,使变电站的设计简捷、布局紧凑,实现了变电站更加安全可靠的运行。同时系统二次接线简单,减少了二次设备占地面积,使变电站二次设备以崭新的面貌出现。 1.1变电站综合自动化概论 1.1.1变电站综合自动化基本概念 变电站综合自动化是将变电站的二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等)经过功能的组合和优化设计,利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站综合自动化系统,即利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统,代替常规的测量和监视仪表,代替常规控制屏、中央信号系统和远动屏,用微机保护代替常规的继电保护屏,改变常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。因此,变电站综合自动化是自动化技术、计算机技术和通信技术等高科技在变电站领域的综合应用。变电站综合自动化系统可以采集到比较齐全的数据和信息,利用计算机的高速计算能力和逻辑判断功能,可方便地监视和控制变电站内各种设备的运行和操作。变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征。 变电站综合自动化系统的出现是电网运行管理中的一次变革。它为变电站实现小型化、智能化、扩大监控范围以及为变电站的安全、可靠、合理、经济运行提供了数据采集及监控支持,同时为实现高水平的无人值班变电站管理打下了基础。此外,变电站综合自动化也是电网调度自动化基础,只有通过厂站自动化装置和系统向调度自动化系统提供电网中各个变电站完整可靠的信息,调度控制中心才可能了解和掌握整个电力系统的实时运行状态和变电站设备工况,也才能对

变电站综合自动化系统设计方案

变电站综合自动化系统设计方案 1.1.2 研究现状 变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计,对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息,数据共享,完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备,简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。 如今变电站综合自动化已成为热门话题,研究单位和产品也越来越多,国内具有代表性的公司和产品有:北京四方公司的CSC 2000系列综合自动化系统,南京南瑞集团公司的BSJ2200计算机监控系统,南京南瑞继电保护电气有限公司的RCS一9000系列综合自动化系统,国电南自PS 6000系列综合自动化系统、武汉国测GCSIA变电站综合自动化系统、许继电气公司的CBZ一8000系列综合自动化系统。国外具有代表性的公司和产品有:瑞典ABB的MicroSCADA自动化系统等。现在的变电站自动化系统将站内间隔层设备(包括微机继电保护及自动装置、测控、直流系统等)以互联的方式与主机实现数据交换与处理,从而构成一种服务于电网安全与监测控制,全分散、全数字化和可操作的自动控制系统。 本系统站控层用的软件工具是瑞典ABB公司开发的用于变电站自动化系统的MicroSCADA和COM500,COM500作为前置机,它是整个系统数据采集的核心,MicroSCADA用于后台监控;间隔层测控装置用的主要是芬兰ABB公司生产的是REF54_系列和瑞典ABB公司生产的REC561等自动化产品,远动装置用的是浙江创维自动化工程有限公司自主研发CWCOM200。

变电站通信网络和系统(IEC 61850)标准概述

变电站通信网络和系统(IEC 61850)标准概述 由于现有的规约五花八门、缺乏统一性,数字化(智能化)变电站成为发展方向,性能和速度已不再是问题,因此产生了IEC 61850标准。 IEC 61850系列标准吸收国际先进新技术,并且大量引用了目前正在使用的多个领域内的其它国际标准作为61850系列标准的一部分。所以它是一个十分庞大的标准体系,确切地说,它是一种新的变电站自动化的设计、工程、维护、运行方法准则。 IEC 61850系列标准的全称:变电站通信网络和系统(Communication Networks and Systems in Substations),它规范了变电站内智能电子设备(IED)之间的通信行为和相关的系列要求。 IEC 61850的关键技术: 1)变电站三层接口 2)采用模型思想进行对变电站统一建模 3)抽象通信服务和特定通信服务 4)统一的配置描述语言 5)IEC 61850标准包括10个部分: 6)IEC 61850-1基本原则,包括了适用范围和目的,定义了变电站内IED(电 子式互感器Intelligent Electronic Device)之间的通信和相关系统要求, 并论述了制定一个适合标准的途径和如何对待通信技术革新等问题。 7)IEC 61850-2术语,给出了IEC 61850文档中涉及的关于变电站自动化系 统特定术语及其定义。 8)IEC 61850-3总体要求,详细说明系统通信网络的总体要求,重点是质量 要求(可靠性、可用性、可维护性、安全性、数据完整性以及总的网络 要求),还涉及了环境条件(温度、湿度、大气压力、机械振动、电磁 干扰等)和供电要求的指导方针,并根据其他标准和规范对相关的特定 要求提出了建议。 9)IEC 61850-4系统和项目管理,描述了对系统和项目管理过程的要求以及 对工程和试验所用的专用调度要求。主要包括:工程过程及其支持工具,,

变电站综合自动化系统的通信技术

变电站综合自动化结业论文变电站综合自动化系统通信 系部:电力工程系 班级:供用电12-4 姓名:豆鹏程 学号:2012231026

【摘要】 变电站综合自动化功能的实现,离不开站内工作可靠、灵活性好、易于扩展的通信网络,以来满足各种信息的传送要求。在变电站综合自动化系统中,通信网络是一个重要的环节。本文对通信网络的要求和组成、信息的传输和交换及通信的功能作了有详细的介绍。 【关键字】 变电站综合自动化系统;信息传输;数据通信

变电站综合自动化系统的通信 引言 变电站综合自动化系统实质上是由多台微机组成的分层分布式的控制系统,包括监控、继电器保护、电能质量自动控制系统等多个子系统。在各个子系统中,往往又由多个智能模块组成,例如微机保护子系统中,有变压器保护、电容器保护和各种线路保护等。因此在综合自动化系统内部,必须通过内部数据通信,实现各子系统内部和各子系统间信息交换和实现信息共享,以减少变电站二次设备的重复配置和简化各子系统间的互连,提高整体的安全性。[2、5] 另一方面,变电站是电力系统中电能传输、交换、分配的重要环节,它集中了变压器、开关、无功补偿等昂贵设备。因此,对变电站综合自动化系统的可靠性、抗干扰能力、工作灵活性和可扩展性的要求很高,尤其是无人值班变电站。综合自动化系统中各环节的故障信息要及时上报控制中心,同时也要能接受和执行控制中心下达的各种操作和调控命令。[2] 因此,变电站综合自动化系统的数据通信包括两方面的内容:一是综合自动化系统内部各子系统或各种功能模块间的信息交换;而是变电站与控制中心的通信。 一、变电站内的信息传输[2、3、5] 现场的综合自动化系统一般都是分层分布式结构,传输的信息有以下几种: (一)现场一次设备与间隔层间的信息传输 间隔层设备大多需从现场一次设备的电压和电流互感器采集正常情况和事故情况下的电压值和电流值,采集设备的状态信息和故障诊断信息,这些信息主要是:断路器、隔离开关位置、变压器的分接头位置、变压器、互感器、避雷针的诊断信息以及断路器操作信息。 (二)间隔层的信息交换

变电站综合自动化系统的组成和主要功能

变电站综合自动化系统的组成和主要功能; 系统概述; 本次设计采用YH-B2000变电站综合自动化系统,其系统是面向110KV及以下电压等级变电站的成套自动化设备其是陕西银河网电科技有限公司开发研制的新型设备,该系统是在总结我国微机变电站运行经验基础上,根据国内外新的发展趋势,以提高电网的安全经济运行为宗旨,以方便现场安装调试、无人值守为目的,向智能化迈进的全新概念综合自动化系统。 其设备从变电站整体出发,统一考虑保护、监测、控制、远动、直流和五防等功能,避免了功能装置重复备置等弊病,及减少投资,又有利于变电站运行管理和维护。 YH-B2000变电站综合自动化系统组成结构如下图;

该系统在我国首次集微机保护和远动为一体,并率先把这种装置直接安装于高压开关柜上,系统总体结构设计是以单元分散型嵌入式为指导思想,系统装置中每个单元的结构、外观和尺寸是完全一致的。其可把各个单元分散安装在一次设备上,或集中组屏按装。相比两者具有明显的优点;可以大大减少连接开关柜控制屏及控制室的各种电缆,减少控制室面积,从而节省了变电站综合造价,简化了施工,方便了维护,并且提高了变电站的可控性,可扩展性和灵活性有了很大提高。消除了因设备之间错综复杂的二次电缆引线接错造成的问题,提高可靠性 YH-B2000变电站综合自动化系统是面向对象设计的。系统中每一种单元都面向变电站内的各种一次设备。如线路单元,就是面向开关柜设计的,它包含了对该开关柜的控制、测量、事故记录和线路的各种保护等;电容器单元也像线路单元一样,它是面向电容器组的;变压器是变电站的核心设计,YH-B2000型变电站综合自动化系统对变压器设计了三种面向它的完全独立的功能单元。第一是主保护单元,它主要完成变压器差动保护等。第二是后备保护,它主要完成变压器的过流保护等。第三是变压器的测控单元,主要完成主变的有载调压控制和电气量的测量。备自投单元是完成变电站两路电源的自动投切功能的。直流子系统也被YH-B2000型变电站综合自动化系统纳入了整体成套范围,作为系统的一个单元整体规划设计。 YH-B2000型变电站综合自动化系统无论是以何种方式安装,所有单元均通过一梗三芯通讯电缆同后台总控单元实现实时数据交换。

变电站通信网设计要求

4.6.4 变电站通信网的基本设计原则 变电站通信的内容包括变电站综合自动化系统当地采集控制单元与变电站或电厂主控室监控管理层之间的通信,变电站综合自动化系统与远方调度中心之间的通信。系统通信网架的设计是十分关键的,可从以下方面考虑: 1)电力系统的连续性和重要性,通信网的可靠性是第一位的。 2)系统通信网应能使通信负荷合理分配,保证不出现“瓶颈”现象,保证通信负荷不过载,应采用分层分布式通信结构。此外应对站内通信网的信息性能合理划分,根据数据的特征是要求实时的,还是没有实时性要求以及实时性指标的高低进行处理。另外,系统通信网设计应满足组合灵活、可扩展性好、维修调试方便的要求。 3)应尽量采用国际标难的通信接口,技术上设计原则是兼容目前各种标准的通信接口,并考虑系统升级的方便。 4)应考虑针对不同类型的变电所的实际情况和具体特点,系统通信网络的拓扑结构是灵活多样的且具有延续性。 5)系统通信网络应采用符合国际标准的通信协议和通信规约。 6)对于通信媒介的选用、设计原则是在技术要求上支持采用光纤,但实际工程中也考虑以屏蔽电缆为主要的通信媒介。 7)为加速产品的开发,保持对用户持续的软件支持,对用户提出的建议及要求的快速响应,就要求摆脱小作坊式的软件开发模式,使软件开发从“小作坊阶段”进入“大生产阶段”,采用先进的通信处理器软件开发平台实时多任务操作系统RTOS,并开发应用于其之上的通信软件平台。 4.6.5 通信网的软硬件实现 1.硬件的选择 为了保证通信网的可靠性,通信网构成芯片必须保证在工业级以上,以满足湿度、温度和电磁干扰等环境要求。通信CPU可采用摩托罗拉公司或西门子公司的工控级芯片,通信介质选择屏蔽电缆或光纤。 2.接口程序 采用国际标准的通信接口,技术上设计原则是兼容目前各种标准的通信接口,并考虑系统升级的方便。装置通信CPU除保留标淮的RS-232/485接口用于系统调试维护外,其他各种接口采用插板式结构,设计支持以下三类共七种方式:标准RS-485接口,考虑双绞线总线型和光纤星形耦合型;标准Profibus MMS

35kV变电站综合自动化设计

35kV变电站综合自动化设计 发表时间:2019-09-08T17:53:20.923Z 来源:《基层建设》2019年第17期作者:裴何丁 [导读] 摘要:在35kV变电站综合自动化设计的过程中,想要提高它的设计水平,那么在开展综合自动化设计的过程中,那么就需要了解35变电站综合自动化的设计效率,并且采取有效的措施提高它的设计水平,所以本文结合实际阐述35kV变电站综合自动化设计要点,希望研究之后能够给相关工作人员提供一定的帮助。 苏文电能科技股份有限公司江苏省常州市 摘要:在35kV变电站综合自动化设计的过程中,想要提高它的设计水平,那么在开展综合自动化设计的过程中,那么就需要了解35变电站综合自动化的设计效率,并且采取有效的措施提高它的设计水平,所以本文结合实际阐述35kV变电站综合自动化设计要点,希望研究之后能够给相关工作人员提供一定的帮助。 关键词:35kV变电站;综合自动化;设计 0前言 在经济快速发展的今天,在供电需求上呈现出更加高质量的需要,使得电力用户表现出更多的需求。所以需要对国家电网进行系统性改造,重新组建全新的电力网络,借助科技进步的新优势,实现更高水平的飞跃。当前,电网建设的主要内容是做好一定的管理,改造旧式的电力网络,按照自动化的生产方式,做好每一个环节中的调整,让电力环节中的变电站呈现出更多的优势。在运行过程中,需要结合可靠的数据,改造网络,对电站的运行开展经济性预测,在基本方式的选择中提升变电站的管理水准,实现一个综合智能化的管理模式。 一、35kV变电站综合自动化的设计原理 在对35kv变电站设备进行深度测试时,设计人员需要对其中的内容进行检测。参考供电站的可靠性能参数,按照场地的基本情况,开展分散的测量,对定点分布情况展开研究。将变电站的规模进行统计,选用合适的设备,这些设备具有自动化的功能。改善设备中不可取的参数,根据施工环境进行调整。在借助35kv变电站进行检测时,还需要按照自动化设备的特点,依托组拼式和分散式这两种模式开展研究。这样的改善直接对自动化生产带来深刻影响。在变压器的选择上,按照变电站的规格参与值班涉设计,对自动化的规模进行实质性评估检测。 二、分析变电站综合自动化体系结构分的基本内容 从概念上来说,变电站综合自动化是借助微机来实现监控手段,之后按照保护微机的基本情况开展相关的工作。这种设计具有一定的系统性,将微机的整体内容实现一个全新的改变。运行变电站的效率在这样的变革中得到提升,管理方面的水平也会不断提高。为了让自动化的设备具有较强的可靠性,对变电站二次部分的内容进行简化,做好硬件设施的配置,对综合自动化系统进行系统分析。为了提高变电站当然技术水准和管理能力,使得运行水平更加科学有效,在某种程度上还需要联合一定的企业,综合各方的优势,降低生产成本,获得社会效益的同时,也能讲将经济效益发挥到极致。主要是将配电网系统实现完全的自动化,只有这样才可以保证下一步工作的进展。整个电网的节点需要将变电站的功效发挥出来,联合电力用户,将电压实现不同层级的变化,汇集电能,之后按照电力用户的基本情况开展,分配不同信息,确保一切行为安全有效,实现稳定发展,保证电力系统的经济性。 三、35kV变电站综合自动化的设计模式 (一)35kV变电站综合自动化的基本结构 35kV变电站的综合自动化的组成部分比较简单,通常分为两个方面。首先是对变电站的基本监控,测控一些重要的内容,实现最好的发展方式,在这当中,监控系统的接入模式还需要实现变更,否则难以满足所需。此外,测控系统还要对整体的性能进行维护,让系统的内容实现最好的预测。在融入通行系统中时,还要对部分的内容进行修改,按照独立系统的基本功能,完成一定的内容,实现信号传送,对于大多是内容来说,是非常综合自动的,两者缺少不了系统性认知。 (二)实现35kV变电站综合自动化的措施 作为实现5kV变电站综合自动化系统的主要功能,屏式是一种主要的结构。但是通信系统是实现这种系统的关键要素,正常运转的内容也是不可忽视的,优先实现电源的可靠性,运转系统内部的基本情况,按照优先原则开展。备用电源的选择一般是相同电压的直流电,总线承担起实现每一个工作单元的基本内容和形式,保证系统的完整性,连接起每一个部分。在此过程中,还需要对配置的内容进行预测,尤其是在GPS时钟的设置上十分注意,对一些设备的维护要做到全面具体。, (三)设计35kV变电站综合自动化布置的方案 分层分布是这个系统的主要特点,不同的单元是相互独立的。每一个单元的管理都有cpu一对,可以实现高效运转。为了防范每一个单元之间的消极影响,还要排除干扰,只有在这样的情况下减轻负担,选用彻底汉化的接线模式,推动变电站全体系统的自动化过程。 四、系统设计35kV变电站综合自动化 (一)和主站的连接方面相关问题 借助一点多址的方式,35kV变电站综合自动化系统构建起完整的系统。从通信材料的系统性出发,按照一定的水准,选择独立的党单元设计出一个具有多功能性的窗口。筛选大量的数据,接受具体的数据显示状态,按照系统运行的良好程度开展下一步的工作,完成系统地对接,实现最优的功能分化。 (二)系统监控和保护 从监控系统的效果来看,围绕着光电隔板系统为中心,按照不同的独立单元开展相关的设计合作,之后按照相关的功能,开展相应的合作,对具体的内容进行选择。从系统保护角度来说,独特的设计可以让每一个子系统有着完整的监控体系,设计出的监控系统具有相应的合理性。在对电流电压的控制上,一般而言,电压电流的设计是如出一辙的,在系统的管理过程中,安全系数得到大幅度提升,完成了各项具体操作,实现了应有的功能。 (三)相关信息采集和中央单元箱 采用交流电的形式,综合35kV变电站综合自动化系统,之后开展电量的总体采集。借助基本的装置,对精密仪器的内容开展一定的工作,准确并全面把握住系统的基本信息,监测变电站的运行状态。此外,每一个独立单元采用不同的方式,一般基本的参数和模拟数量都是控制在8个。对参数做好实质性记录,准确计算出参数的把控时间,全面浏览数据信息,在监测变电站的系统中完成相关的操作。

变电站通信网设计要求

4.6.4 变电站通信网的基本设计原则变电站通信的内容包括变电站综合自动化系统当地采集控制单元与变电站或电厂主控室监控管理层之间的通信,变电站综合 自动化系统与远方调度中心之间的通信。系统通信网架的设计是十分关键的,可从以下方面考虑: 1)电力系统的连续性和重要性,通信网的可靠性是第一位的。 2)系统通信网应能使通信负荷合理分配,保证不出现“瓶颈”现象,保证通信 负荷不过载,应采用分层分布式通信结构。此外应对站内通信网的信息性能合理划分,根据数据的特征是要求实时的,还是没有实时性要求以及实时性指标的高低进 行处理。另外,系统通信网设计应满足组合灵活、可扩展性好、维修调试方便的要求。 3)应尽量采用国际标难的通信接口,技术上设计原则是兼容目前各种标准的通信接口,并考虑系统升级的方便。 4)应考虑针对不同类型的变电所的实际情况和具体特点,系统通信网络的拓扑结构是灵活多样的且具有延续性。 5)系统通信网络应采用符合国际标准的通信协议和通信规约。 6)对于通信媒介的选用、设计原则是在技术要求上支持采用光纤,但实际工程 中也考虑以屏蔽电缆为主要的通信媒介。 7)为加速产品的开发,保持对用户持续的软件支持,对用户提出的建议及要求 的快速响应,就要求摆脱小作坊式的软件开发模式,使软件开发从“小作坊阶段”进入“大生产阶段” ,采用先进的通信处理器软件开发平台实时多任务操作系统RTOS,并开发应用于其之上的通信软件平台。 4.6.5 通信网的软硬件实现 1.硬件的选择 为了保证通信网的可靠性, 通信网构成芯片必须保证在工业级以上, 以满足湿度、温度和电磁干扰等环境要求。通信CPU 可采用摩托罗拉公司或西门子公司的工控级 芯片,通信介质选择屏蔽电缆或光纤。 2.接口程序采用国际标准的通信接口,技术上设计原则是兼容目前各种标准的通信接 口,并考虑系统升级的方便。装置通信CPU除保留标淮的RS-232/485接口用于系统 调试维护外,其他各种接口采用插板式结构, 设计支持以下三类共七种方式:标准 RS-485 接口,考虑双绞线总线型和光纤星形耦合型;标准Profibus MMS 接口,考虑双绞线总线型、光纤环网、光纤冗余双环网;标难Ethernet,考虑双

变电站综合自动化系统的综述

变电站综合自动化系统的综述 张飞1张建超2张天玉3 1.长沙电力职业技术学院电力工程系;湖南,长沙,410131 2.贵州大学,电气工程学院;贵州,贵阳,5500033.尉氏县供电公司;河南,尉氏,475500 摘要:随着科学技术的不断发展,计算机已渗透到了世界每个角落。电力系统也不可避免地进入了微机控制时代,变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统,已成为当前电力系统发展的趋势。变电站综合自动化系统以其简单可靠、可扩展性强、兼容性好等特点逐步为国内用户所接受,并在一些大型变电站监控项目中获得成功的应用。 关键词:变电站综合自动化系统电力系统电网监控通讯网络 1概述 要提高变电站运行的可靠性及经济性,一个最基本的方法就是要提高变电站运行管理的自动化水平,实现变电站综合自动化,所谓变电站综合自动化,就是广泛采用微机保护和微机远动技术,分别采集变电站的模拟量、脉冲量、开关状态量及一些非电量信号,经过功能的重新组合,按照预定的程序和要求实现变电站监视、测量、协调和控制自动化的集合体和全过程,从而实现数据共享和资源共享,使变电站设计简捷、布局紧凑,使变电站的运行更加安全可靠。 2变电站自动化 变电站是电网参数和各种信息的主要来源和枢纽,是保护、数据采集、控制以及数据共享的对象,因此是实现自动化的重点,变电站自动化SA是指能够不经干预的,在一个或多个变电站内进行数据采集和控制,包括微机保护、微机监控及自动调控等智能电子装置,实现电网运行工况监视、继电保护、综合调控、远动、接口以及信息管理等,是一项集控制技术、计算机应用、数据传输、现代化设备及管理于一身的综合信息管理系统,其目的是提高供电可靠性,改进电能质量,降低运行费用,减轻运行人员的劳动强度。 2.1继电保护 继电保护是保障电力设备安全和电网稳定运行的最重要、最有效的技术手段,随着我国电力系统向大机组、高电压、现代化大电网发展,继电保护技术及应用水平也取得了长足的进步。 2.1.1微机保护 微机保护是以微处理机作为基本的实现手段和方法,具有长记忆特性和强大的数据处理能力,通过快速数字处理实现故障诊断、出口、通讯以及更为复杂的控制功能,功能完善、使用维护方便、智能化程度高、体积小、适应一次系统灵活性大,以超强的技术性能、可靠性为整个电力系统的专家层、决策者、应用面所接收而得到了广泛的应用。 2.1.2网络保护 网络保护是以局域电网为对象的系统保护。各变电站之间通过光纤建立系统联网,使各单元保护之间可以快速传递控制信号,及时获取过程数据和信息,从而做出最优的选择,进一步提高响应的速度和灵敏度。网络保护的关键是快速有效的通讯技术,因而光纤得以广泛的应用。网络化概念也是未来继电保护和安全自动装置的重要特征。 2.1.3预测保护 保证系统安全稳定运行是所有电力工作者追求的永恒主题,如何预测故障,准确地捕捉故障的早期特征,在故障给系统造成冲击以前切除故障对于提高系统稳定性、延长电气设备的使用寿命是非常有意义的。比如ULP机组失磁保护在机组失磁以后,测量阻抗在还没有进入异步运行下,抛阻抗圆(系统失步)以前,根据有功和励磁电压的变化提前确定故障并迅速跳闸,避免由于系统失步引起的系统电压降低和转子发热和震动。预测保护是未来继电保护的发展趋势,也是对电力科技工作者新的挑战。 2.2监测控制 电网监控SCADA/EMS是变电站自动化系统的主要功能之一,早期主要指“四遥”功能,现在SCADA的内容已经涉及到故障检测、网络优化、提高电网运行效率、 降低线损的 32电气工程应用2011.1

变电站通信设备汇总

变电站通信设备汇总 目前,国内大部分电网建设都采用SDH作传输复用、PCM作业务接入,以自建为主的方式建立电力系统专用通信网,主要承载语音、数据、宽带业务、IP等常规电信业务及一些电力生产专业业务。 变电站常见的通信设备有:光端机、PCM、调度电话系统、ATM交换机、调度数据网路由器、综合配线设备、常用通信线缆、通信电源系统等。下面银讯通信为您简述一下变电站通信设备。 一、通信光缆 国内电网使用的光缆类型主要分为: 1、复合架空地线光缆(OPGW) 是电力系统独有的,具有电力线路地线和通信光纤光缆的双重功能。用于电力系统内部的通信极输电线路维护保养信息的传送,也可以用于一般的公共服务网络,作为电力系统继电保护的高频通道、运动信号及通信频道等使用,具有通信容量大、抗干扰能力强、安全可靠、不占用线路走廊的特点,同时能起到良好导体屏蔽地线的作用,大大减小送电线路对邻近弱电线路的电磁危害。 2、全介质自承式光缆(ADSS) 是一种全部由介质材料组成,自身包含必要的支撑系统,可直接悬挂于电力杆塔上的非金属光缆。由于缆内无金属,可完全避免了雷击的可能性,安装线路维护方便,温度范围广、线膨胀系数小,优越的抗电痕腐蚀性能,极高抗拉强度及防弹性能,可适应恶劣的气候,可不停电施工,电力线路故障不影响光缆的正常传输。 3、束管式光缆(GYXTW) 是将250μm光纤套入高模量材料制成的松套管中,松套管内填充防水化合物。松套管外用一层双面涂塑钢带(PSP)纵包,钢带和松套管之间加阻水材料以保证光缆的紧凑和纵向阻水,两侧放置两根平行钢丝后挤制聚乙烯护套成缆。直径小、重量轻、成本低、容易敷设,变电站内多用于通信机房至保护室之间的通信使用。 二、光纤跳线 按传输模式可分为:单模/多模;按跳线接头类型可分为:FC/SC/ST/...;按光纤连接器端面接触方式可分为:PC/UPC/APC。

小型变电站综合自动化的设计

小型变电站综合自动化的设计 引言 计算机技术的越来越广泛的应用,电气设计中采用计算机监测与控制系统也越来越多。小型变电站综合自动化系统就是计算机技术在电气设计中的具体应用。通过先进的计算机技术、通信技术的应用,为新的保护和控制技术的采用提供技术支持,促进各专业在技术上、管理上配合协调。为电网自动化进一步发展提供基础,提高小型变电站安全、可靠和稳定运行水平。对新建小型变电站取消常规的保护、测量监视、控制屏,全面实现小型变电站综合自动化,实现少人值班逐步过渡到无人值班:对小型变电站在控制、测量监视等进行技术改造,以达到少人和无人值班的目的, 一、小型变电站综合自动化系统特点 小型变电站综合自动化系统具有功能综合化、系统结构微机化、测量显示数字化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征。小型变电站综合自动化系统有以下特点: (1)小型变电站综合自动化系统功能综合化 小型变电站综合自动化系统是各技术密集,多种专业技术相互交叉、相互配合的系统。它综合了小型变电站内除一次设备和交、直流电源以外的全部二次设备。微机监控子系统综合了原来的仪表屏、操作屏、模拟屏和变送器柜、远动装置、中央信号系统等功能;微机保护子系统代替了电磁式或晶体管式的保护装置:微机保护子系统和监控系统相结合,综合了故障录波、故障测距、无功电压调节和中性点非直接接地系统等子系统的功能。 (2)综合自动化系统结构微机化 综合自动化系统内各子系统和各功能模块由不同配置的单片机或微型计算机组成,采用分布式结构,通过网络、总线将微机保护、数据采集、控制等各子系统连接起来,构成一个分级分布式的系统。 (3)小型变电站操作监视屏幕化 小型变电站实现综合自动化,使原来常规庞大的模拟屏被CRT屏幕上的实时主接线画面取代;常规在断路器安装处或控制屏上进行的分、合闸操作,被屏幕上的鼠标操作或键盘操作所取代;常规在保护屏上的硬连接片被计算机屏幕上的软连接片所取代;常规的光字牌报警信号被屏幕画面闪烁和文字提示或语言报警所取代,即通过计算机上的CRT显示器,可以监视全小型变电站的实时运行情况和对各开关设备进行操作控制。

变电站综合自动化系统(精)

2010NO.12 China New Technologies and Products 中国新技术新产品 工业技术 变电站综合自动化系统 徐云水 (昭通供电局,云南昭通657000 1变电站自动化系统的定义 变电站自动化是将变电站的二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等经过功能的组合和优化设计。利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术。实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的门动测量、监控和微机保护以及与调度控制中心通信等综合性的自动化功能。 2变电站实现综合自动化的优越性 提高供电质量。提高电压合格率由于在变电站综合自动化系统中包括电压、无功自动控制功能。故对于具备有载调压变压器和无功补偿电容器的变电站可以大大提高电压合格率,保证电力系统主要设备和各种电器设备的安全,使无功潮流合理,降低网损。节约电能损耗。 提高变电站的安全、可靠运行水平变电站综合自动化系统中的各子系统,绝大多数都是由微机组成它们多数具有故障诊断功能。且微机保护装置和微机型自动装置具有故障自诊断功能。这是当今综合自动化系统比常规的自动装置或四遥装置的突出特点。使采用综合自动化系统的变电站一、二次设备的可靠性大大提高。 提高电力系统的运行、管理水平变电站实现自动化后,监视、测量、记录、抄表等工作都由计算机来完成。既提高了测量的精度。又避免了人为干预。大大提高运行管理水平。

3系统结构 3.1分布式系统结构 按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备。将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。系统结构的最大特点是将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机来完成。分布式模式一般按功能设计,采用主从CPU系统工作方式。多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力,解决了CPU运算处理的瓶颈问题。各功能模块(通常是多个CPU之间采用网络技术或串行方式实现数据通信。选用具有优先级的网络系统较好地解决了数据传输的瓶颈问题。提高了系统的实时性。分布式结构方便系统扩展和维护局部故障不影响其他模块正常运行。该模式在安装上可以形成集中组屏或分层组屏两种系统组态结构,较多地使用于中、低压变电站。分布式变电站综合自动化系统自问世以来。显示出强大的生命力。目前。还存在抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上的问题。 3.2集中式系统结构 集中式一般采用功能较强的计算机并扩展其I/O接口,集中采集变电站的模拟量和数量等信息,集中进行计算和处理,分别完成微机监控、微机保护和自动控制等功能。由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能,后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功 能。目前国内许多的厂家尚属于这种结构方式, 这种结构有以下不足:①前置管理机任务繁重、 引线多。降低了整个系统的可靠性,若前置机故 障。将失去当地及远方的所有信息及功能。②软 件复杂,修改工作量大,系统调试烦琐。③组态 不灵活对不同主接线或规模不同的变电站墩、

变电站通信线布线规范

变电站通信总线布线规范文档 一.现场通信总线分类 1.1 串行通信 串行通信中的每帧数据(7位或8位)都包含一个低电平的起始位,一个高电平的停止位和一个校验位,数据的传输波特率可从300bps~115200bps。设备间通信的前提是必须首先对通信串口设置相同的数据位,起始位,停止位,波特率和奇偶校验。 串行通信一般包括RS232、RS485、RS422三种常用方式,三类通信总线方式 的技术参数比较如下表: 表1 RS232、RS422与RS485三种总线方式技术性能比较 1.2 以太网通信 以太网是一种利用四线制传输的通信方式,每个以太网节点都有一个隔离脉 冲变压器作为驱动和物理接口。技术性能如下: 表2 以太网总线技术性能

二.工程现场应用与布线规范 2.1 RS232 通信总线 2.1.1 应用场合 通信工作站与PC机之间的通信连接,如用CDT,DISA送后台; 现场RS232通信接口设备与通信工作站连接,如管理机通GPS时钟; 现场RS232通信接口设备与PC机之间的通信连接,如后台通GPS时钟; 2.1.2 布线规范 1、RS232通信线路的拓扑结构为1对1方式。 2、在工程无特殊要求下,通信电缆采用8芯超五类屏蔽双绞线。 3、通信电缆应铺设在专用电缆通道内,距离高电压(大于48V)、大电流(大于10A) 电缆垂直距离大于1m,且不能与之平行。在不可避免的强干扰环境(距离高压、大电流设备和线路过近)下,通信线路应在专用钢管内走线,且钢管可靠接地。 4、布放的线缆应平直,不得产生扭绞、打圈等现象,不能受到外力挤压和损伤。 5、布放线缆应有冗余。通信端口接线两端应预留0.3-06m。 6、通信电缆长度不超过15米。 7、通信线路TXD、RXD必须使用同一对双绞线的2芯,这里规定使用橙白、橙这一对 双绞线,GND线规定使用棕色线。线芯剥取长度15cm左右,待通信测试完成后,确定能够正常通信后将多余的线芯减掉,然后反拉通讯线外皮,使多余的线芯必须包裹在外皮中。 8、若是RS232通信接口是端子型,必须采用0.5mm2针形压接头(线鼻子)冷压后接 入端子;若设备通信接口是标准DB9公(母)头接口,必须使用DB9母(公)头焊接通讯线并用塑料外壳封装好后安装接入。 9、通信线缆两端必须贴有标签,标明起始和终端设备位置以及信息点等信息,标签

智能变电站概述及通讯结构图讲述

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 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; 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;

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