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数字化变电站的网络通信模式

导读: 由于电力系统对设备小型化、智能化、可靠性的要求越来越高,而常规的变电站自动化系统在应用中又存在诸多不足,已不能适应电网的发展和电力市场化的需要,所以变电站技术发展的前景是数字化变电站。

  由于电力系统对设备小型化、智能化、可靠性的要求越来越高,而常规的变电站自动化系统在应用中又存在诸多不足,已不能适应电网的发展和电力市场化的需要,所以变电站技术发展的前景是数字化变电站。论述了数字化变电站自动化系统的主要技术特征、结构和发展前景,分析了数字化变电站自动化系统的通信网络选型中的要求,详细研究了数字化变电站自动化系统中网络通信技术的应用和网络通信技术的三种结构模式。对数字化变电站通信体系规划、应用标准、实施方案等作了全面阐述。

  0 引言

  变电站自动化技术经过十多年的发展已经达到一定的水平,在我国城乡电网改造与建设中大多数变电站均采用了综合自动化技术,实现了无人值班,从而降低了变电站建设的总造价和运行成本,大大提高了电网建设的现代化水平。随着智能化开关、光电式互感器、一次运行设备在线状态检测等技术逐步成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,全数字化的变电站自动化系统已经出现。

  目前,随着高压、超高压系统发展,对电网安全、稳定、可靠、控制、信息交互等提出了更高要求。国家电网公司在《国家电网公司“十一五”科技发展规划》中将“数字化变电站技术”列入电网自动化技术的五大课题之一。数字化变电站技术是今后变电站综合自动化技术的发展方向。

  1 数字化变电站的特点

  数字化变电站具有以下几个主要特征:

  (1)一次设备的数字化和智能化

  电子式或光电式互感器替代了变电站内传统的电磁式互感器,它能直接向外提供数字式光纤以太网接口;站内采用具备向外进行数字通信的智能断路器、变压器等设备,或者在这些一次设备就地加装智能终端实现信号的数字式转换与状态监测,达到一次设备数字化和智能化的要求。

  (2)二次设备的数字化和网络化

  数字化变电站的二次设备除了具有一般数字式设备的特点外,还具备对外光纤网络通信接口,与传统变电站信息传输以电缆为媒介不同,数字化变电站二次信号传输是基于光纤以太网实现的。

  (3)变电站通信网络和系统实现IEC61850标准化

  传统变电站中信息描述和网络通信协议标准的差异导致了不同设备间信号识别困难、互操作性差;数字化变电站全站通信网络和系统实现均采用IEC61850标准,该标准的完整性、系统性、开放性保证了数字化变电站站内设备具备互操作性的特征。

  (4)运行管理系统的自动化

  在现有综自系统已经具备较大程度的自动化特征的基础上,数字化变电站在站内设备的互操作性、信号的光纤传输、网络通信平台的信息共享等方面进一步体现了运行管理自动化的特点。综上所述,基于光电技术的互感器应用构成了变电站电气量信息采集的数字化应用;IEC61850标准的颁布实施为变电站实现信息的统一建模奠定了基础;以太网技术的发展为变电站内实现基于网络方式的信息交换提供了技术支持;智能断路器技术的发展使变电站自动化技术实现了二次设备向一次设备的应用延伸。

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