高压智能变电站的保护测控装置
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高压智能变电站的保护测控装置
摘要 智能化变电站有着复杂的结构，即系统层、设备层之间需要完成大流
量的数据传递和处理，因此其保护测控装置需要起到承上启下的作用，因此应保
证其通常性、冗余性、可编辑等性能，这样才能建立起稳定可靠的保护测控装置。
关键词 智能电站；测控装置；关键技术；系统检测
1 变电站的保护测控装置的要求
1.1 网络通信接口
智能化变电站的结构通常为典型的三层两网的结构，间隔层智能设备IED
要具备分别与站控层和过程层之间的通信接口。因此在变电站中的网络通信是保
证其智能化控制的重要基础。而网络接口中的交互信息、网络流量、实时性不同，
将这些不同的网络层次结合起来就构成了智能网络。智能变电站两层一网的结构
简化了其通信的网络结构，但对网络带宽、组网形式、优先控制、安全等方面提
出了更高的要求。保护测控装置应保证具备更多种的以太网通信接口。
1.2 大规模的处理能力
在保护测控装置需要具备与互感器、一次设备之间完成大流量的数据通信和
处理能力。从数字化变电站利用合并单元或者智能单元等，设备之间的信息传递
都需要利用先进的通信手段，目前光纤传输已经成为了重要的传输措施，而其带
来的就是大流量的数据流，即改变了保护测控装置通过传统的控制电缆模拟采样
和数据处理的方式。所以高效率的数据处理接口才能满足此种大规模的数据处
理。
1.3 硬件平台升级
智能化带来的是数据处理的流量的增加，因此芯片的处理能力必须的得到升
级，并且建立统一的控制平台。这因为测量部分和执行部分随着一次设备的智能
化而升级，所以保护测控装置就需要强大的通信能力和预算能力为基础，因此一
个统一而高效的硬件平台才能满足此种装置的运行要求，为其提供强大的运算保
证。
2 关键技术分析
2.1 系统建模
系统的建立是在IEC61850通讯规约标准基础上建立起来的，其功能并非为
标准环功能，而是用来满足集中控制与变电之间和站内IED之间的信息传递的
要求。采用此芯片建立的IED的对象模型首先对IED进行功能化定义、分解、
分配。这样就可以实现对保护测控装置的全面控制，并有效的与管理设备形成一
个完整的系统。
2.2 通信冗余
在智能化变电站中网络系统是重要的神经系统，保护测控装置的运行将依靠
其进行数据采集、传递、分析、反馈等。通信网络的可靠性需要选择高性能的网
络拓扑结构和冗余技术来保证。因此双以太网卡冗余热切换技术与星型、环状网
络相接的网络结构设计成为了一种比较理想的变电站网络系构建的方案。如：利
用IED的双卡设计，分别接入两台交换机，过程总线和变电站级总线都采用环
形拓扑，此种方案可以有效的提高系统的可靠性。
2.3 逻辑设计
在进行装置设计的时候，应利用IEC61850标准建立的装置模块化思路和面
向对象技术，采用芯片的可编程的组态技术来形成对装置进行控制的程序，这样
就可以解决保护测控装置在工程中遇到的不同需求和新功能升级所带来的重新
设置的问题。IEC61850标准对逻辑节点和子项目、逻辑点包含的数据类型、数
据性质等都进行了规范，此种系统的建立有效的将数据统一到一个标准中。
3 保护测控装置的配置工具
在系统设计中的IEC61850标准改变了变电站配置描述的语言，其中SCL包
括了以下结构对象，即系统结构模型，变电站主要设备的拓扑连接；LED结构
应用和通信信息；通信系统的结构模型，即如何将总线连接起来形成网络；逻辑
定义，包括了数据对象和服务；逻辑节点和一次系统功能的关联模型，这样通过
统一的语言就实现对变电站系统和IED装置功能描述。
通常情况下，装置功能的描述文件都有几千行，而全站的信息描述文件将是
一个天文数字，如果这些内容都需要进行手工处理的话是不可完成的，而且容易
出现错误。所以利用简单而可视化的配置工具进行处理，就可以极大的提高工作
效率且保证文件的准确性。配置工具通常分为系统配置工具、装置配置工具。配
置工具对导入配置的文件进行校验并对其进行甄别，以此保证文件的准确。装置
配置工具则是负责生成和维护装置产生的ICD文件，并支持其导入全站的文件
中，同时提取装置实例配置信息，完成装置的配置和传递数据至装置。系统配置
工具是负责生成和维护SCD文件。工具导入ICD文件，完成系统实例化配置，
然后导出全站配置文件。工具可以支持SSD文件的生成和传递。
4 结束语
最后在保护测控装置完成配置和开发后还需要对其进行测试。除了要进行型
式试验、电磁兼容试验、性能试验等测试外，还要进行统一性测试，即对IED61850
的一致性测试，此过程需要按照相应的规范进行，通过测试保证系统的可靠性。
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