渡桥110KV变电站数字化解决方案.doc

渡桥110KV变电站数字化解决方案
黄华生黄自****福建南安市电力有限限责任公司(362300)
电话:0595-86378502 手机:**********
摘要:渡桥110KV变电站设计考虑采用屋顶HGIS布置,该变电站通过二次系统优化,提出一种实用化的数字化解决方案。本文旨在抛砖引玉,与同行探讨110KV变电站数字化的实用解决方案。
关键词: 数字化 GOOSE光纤网络 IEC61850 过渡性
0 引言
数字化变电站是指变电站的信息采集、传输、处理、输出过程数字化,基本特征为设备智能化、通信网络化、模型和通信协议统一化、运行管理自动化等。随着数字化变电站技术的发展,IEC 61850标准的应用,数字化变电站设备与设备间的互操作性、互换性已不成问题。数字化技术改变了传统的变电站综合自动化二次设备的组态模式,我们运用智能设备(或加智能终端),光电(电子)电流电压互感器,一次设备在线检测及自诊断等技术,建设数字化变电站已成为可能。
渡桥变电站构建基于IEC 61850 标准体系的数字化变电站架构,IEC61850协议将整站系统分为三层:站控层、间隔层、过程层。站控层设备具有面向对象的统一数据建模,能将系统内IEC61850协议转换成相应规约格式以实现以外部接口设备(如远动装置等)的标准通信。站控区设备采用百兆以太网,并按照IEC61850通信规约进行系统建模和信息传输;间隔层设备主要包括保护装置、测控装置等一些二次设备,所有信息上传均能够按照IEC61850协议建模并具有支持智能一次设备的通信接口功能;过程层设备是数字化二次自动化系统特有的设备,包括电子式电流电压互感器、智能开关一次设备或开关设备的智能单元。
1 渡桥变电站的概况和数字化设计原则
渡桥变电站本期110kV两圈有载调压变压器一台(远景三台);110kV采用HGIS设备,电气主接线为扩大内桥接线(本期为普通内桥);10kV 电气主接线为单母四分段接线(本期单母分段),采用10KV成套高压开关柜。
为节省工程一次性投资成本,综合整个工程情况,110KV部分拟采用数字化实用性方案,在110KV配电装置(HGIS设备)应用110kV有源电子式电流电压互感器,在HGIS智能汇控柜加装智能化终端,主变加装智能化终端(含合并单元)以实现数字化;110KV间隔层应用GOOSE光纤网络数字化技术;10KV部分采用过渡性方案,按照IEC 61850 标准体系配置数字式保护测控装置,采集常规电磁电流电压模拟量,保护装置留有光接口,由交换机直接与站控层交换机交换信息。
变电站110kV备自投功能、低频减载功能、微机五防、小电流选线等功能均在站控层实现,实现网络化,简化装置,进一步降低工程造价。
选用IEC61850变电站通信网络和系统标准。该标准包含通信要求、信息模型、通信协议、工程管理和一致性检测等内容,支持站控层、间隔层和过程层通信,完全满足数字化变电站的要求。
站控层功能
站控层的主要功能是为变电站提供运行、管理、工程配置的界面,并记录变电站内的所有相关信息。具体如下:
1)汇总全站的实时数据信息,不断刷新实时数据库,按时登录历史数据库;
2)按既定规约将有关数据信息送向调度或控制中心,接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行;
3)监控系统和远动通信服务器采用一体化数据库配置方式,生成监控数据库的同时即可完成对远动通信服务器的数据库、功能及逻辑的配置,提高了数字化变电站的维护效率;
4)具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能;站控层、间隔层共用一套防误规则库,防误规则库可由后台监控生成并通过网络下载到测控装置,并可在后台监控上模拟、预演、校验测控装置的防误逻辑,有效的提高了系统的可靠性与维护效率;
5)具有(或备有)站内当地监控,人机联系功能,如显示、操作、打印、报警,甚至图像,声音等多媒体功能;
6)具有对间隔层、过程层各设备的在线维护、在线组态、在线修改参数的功能;
7)具有变电站电压无功控制(VQC)、小电流接地选线、故障自动分析和操作培训等功能。
间隔层功能
1)汇总本间隔过程层实时数据信息;
2)实施对一次设备保护控制功能;
3)实施本间隔操作闭锁功能;
4)实施操作同期及其他控制功能;
5)对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制;
6)完成与过程层及站控层的网络通信功能。保证网络通信的可靠性。

过程层设备包括光电互感器、合并单元、智能终端。合并器与互感器的输出相连并完成与一些跨间隔合并器的数据传输。完成
电力运行实时的电气量检测、运行设备的状态参数检测、操作控制执行与驱动。
合并器具有以下基本功能:可接收来自多路电子式互感器采集器的