数字化变电站中过程层的技术研究.doc

精品论文 参考文献 数字化变电站中过程层的技术研究 云南滇恒电力设计有限公司 云南省 摘要：数字化变电站是一个广泛的概念，现在国内外很多厂家和研发机构都在做相关的研究工作，相关的产品也在不断推出。仅仅只是某些一次装置的智能化或者是二次装置的接口的改变是不能称为真正意义上的数字化。影响的范围很大，数字化的进程不是单个设备就能造就的，它给变电站的通信概念注入了新的含义，整个变电站的结构也会发生非常大的变化。本文阐述了数字化变电站概念，介绍了智能数字化变电站过程层总线通信技，谈了智能数字化变电站过程总线应用结构体系。 关键词：智能数字化变电站；过程总线；总线通信技术 随着电力电子技术、计算机技术、电力通信技术等在电力系统中应用的不断完善，加上电力系统不断向大参数、高电压等级、复杂电网结构等方向快速发展，传统的变电站自动化系统在实时性、可靠性、精确性等方面均很难满足现代智能数字化远程调度电力系统需求。为了实现变电站中所有智能IED电子设备间数据信息资源的实时共享和互操作，如何确保过程通信网络中所有测控、保护、监视等数据信息在采集、远程传输、以及运算分析等过程中具有非常强大的实时性、安全性、可靠性等，就成为智能数字化变电站自动化过程层应用技术研究难点和热点，具有非常重要的意义。 一、数字化变电站概念 1.基本概念。提高电网运行可靠性是电力企业研究不变的宗旨，随着电网技术的发展和信息交换标准的提高，IEC61850 标准应运而生，并迅速得到国内电力自动化企业的一致认可及广泛应用。如今，基于IEC61850 标准的研究在变电站的应用中得到越来越多的关注，在这样的背景下提出了智能化变电站概念。 2.智能化变电站由智能化一次设备（智能开关电子式互感器）、二次保护测控设备（新一代微机保护监控设备）、在线监测（环境监测、一次设备在线监测等）和站 内监控系统组成，建立在IEC61850 通信规范基础上，实现变电站自动化所要求的保护、测量和控制等功能。按照物理网络连接，一般分为站控层、过程层和间隔层。 二、智能数字化变电站过程层总线通信技术 1.变电站IEC61850国际标准。变电站IEC61850国际标准是新一代智能数字化变电站自动化系统通信网络和系统通信协议的技术标准，通过对变电站内部所有lED设备数据对象的统一信息集成建模，并按照面向对象服务技术和抽象通信服务规范接口的统一语言描述定义，从而实现变电站内所有分层分布式智能IED电子设备间数据信息资源的无缝通信实时共享。应用IEC61850标准中的通信协议可以实现智能数字化变电站自动化系统中所有智能IED设备间的互操作性、以及系统自动化功能的扩展兼容性和运行长期精确稳定性，是实现变电站自动化系统中数据信息资源实时共享的基础前提，为智能数字化变电站自动化系统的过程层智能IED电子设备实现信息集成建模的基础数字化的重要保证，是变电站自动化系统过程总线通信技术的研究发展重要方向。 2.电子式互感器与智能化断路器。电子式电流／电压互感器为变电站系统运行中，特征电参量数据信息的实时采集、监视、保护、控制等智能IED电子设备提供重要的数据信息。由于不同智能IED设备通常来自不同厂家或同厂家不同型号的产品，因此，利用电子式电流／电压互感器为不同智能IED电子设备间提供标准化、系统化的数据信息，也是变电站自动化系统过程层实现不同智能lED电子设备间数据信息资源实时共享和互操作的重要技术支撑。断路器智能化的二次系统可以实现断路器监测系统信息量的最大化、准确化、故障事故逻辑判定程序多样化、以及断路器监控保护技术手段智能自动化等多种功能，可以有效提高智能数字化变电站系统在实际运行中对系统故障和事故定位的实时精确化。 3.网络通信集成网络化技术。数据信息的实时通信是实现变电站自动化系统智能数字化的关键技术。光纤通信技术、交换式以太网、以及虚拟局域网（VLAN）等网络通信技术在变电站自动化系统中应用的不断完善深入，使得变电站自动化系统的二次信号回路和控制回路逐步向集成网络化等方向快速发展。用数字通信技术手段代替传统的电量信号传输模式；用光纤作为传输介质代替传统控制、信号电缆的硬接线模式，为变电站自动化系统从集中式向分散分布式信息集成等方向发展提供重要技术支撑。过程层中二次设备不再出现常规功能装置重复的I／O输入输出接线端口，通过过程层网络真正实现不同智能IED电子设备间数据信息资源的实时共享和互操作。 三、智能数字化变电站过程总线应用结构体系 1.智能数字化变电站自动化系统汇中过程层和过程总线通信的提出，是基于IEC61850国际系