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关于数字化变电站自动化系统的探究
摘要:数字化变电站是变电站自动化发展的下一个阶段,《***“十一五”科技发展规划》已明确提出在“十一五”期间要研究数字化变电站并建设示范站,且目前已有数字化变电站建成并投入运行。本文介绍了以实现数据及资源共享。目前国际上已确定IEC61850为变电站自动化通信标准。此外,数字化变电站对原来分散的二次系统装置进行了信息集成及功能优化处理,因此可以有效地避免常规变电站的监视、控制保护、故障录波、量测与计量等装置存在的硬件配置重复、信息不共享及投资成本大等问题的发生。
4设备操作智能化。新型高压断路器二次系统是采用微机、电力电子技术和新型传感器建立起来的,断路器系统的智能性由微机控制的二次系统、IED和相应的智能软件来实现,保护和控制命令可以通过光纤网络到达非常规变电站的二次回路系统,从而实现与断路器操作机构的数字化接口。
5设备检修状态化。在数字化变电站中,可以有效地获取电网运行状态数据以及各种IED装置的故障和动作信息,实现对操作及信号回路状态的有效监视。数字化变电站中几乎不再存在未被监视的功能单元,设备状态特征量的采集没有盲区。设备检修策略可以从常规变电站设备的“定期检修”变成“状态检修”,从而大大提高系统的可用性。
6系统结构紧凑化和建模标准化。数字化电气量测系统具有体积小、重量轻等特点,可以将其集成在智能开关设备系统中,按变电站机电一体化设计理念进行功能优化组合和设备布置。在高压和超高压变电站中,保护装置、测控装置、故障录波及其他自动装置的I/O单元作为一次智能设备的一部分,实现了IED的近过程化(process-close)设计;在中低压变电站可将保护及监控装置小型化、紧凑化并完整地安装在开关柜上。
7可靠和实时的通信网络
网络系统是数字化变电站的"神经系统",其可靠性和实时性直接决定了变电站系统的可用性。通信网络的可靠性主要通过选择具有高可靠性的网络拓扑结构及采用冗余技术来保证。各IED都带有双网卡,可分别接入两台交换机,过程总线和站级总线都采用环形拓扑,因此该方案可极大地提高系统的可靠性。网络系统设计属于优化问题,要综合考虑可靠性、经济性及易维护性等诸多因素。
8具备互操作性的IED
制定IEC61850标准的主要目标之一是实现IED的互操作性和互换性。为了保证IED的互操作性,需要对其进行一致性测试和性能测试。一致性测试属于"证书"测试,目的是测试IED是否符合特定标准。IEC61850-10中专门定义了一致性测试方法。性能测试属于应用测试,目的是测试IED是否满足运行性能要求。一致性测试一般由授权机构完成,而性能测试则由用户组织实施。与常规变电站相比,数字化变电站系统中的一致性测试和应用测试的联系更为紧密。一致性测试是应用测试的基础,产品只有通过了一致性测试才具备构成应用系统以执行应用测试的条件。
9信息的安全性
IEC61850是国际电工委员会TC57工作组制定的《变电站通信网络和系统》系列标准,是基于网络通信平台的变电站自动化系统唯一的国际标准,也将成为电力系统从调度中心到变电站、变电站内、配电自动化无缝连接的通信标准,还可望成为通用网络通信平台的工业控制通信标准。IEC61850本身对变电站