智能保護與變電站綜合自動控制

步天龍

呼倫貝爾電業(yè)局滿洲里供電局，內(nèi)蒙古滿洲里 021400

智能保護與變電站綜合自動控制

步天龍

呼倫貝爾電業(yè)局滿洲里供電局，內(nèi)蒙古滿洲里 021400

智能保護與變電站綜合自動控制是當今變電站運行的主要發(fā)展方向。將當今社會先進的科學(xué)技術(shù)引用到變電站的運行管理中來，對變電站的穩(wěn)定供電、安全運行有著至關(guān)重要的作用。本文以先進的科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)，提出了智能保護與變電站綜合自動控制的應(yīng)用方法，實現(xiàn)變電站智能化、自動化的管理。

智能保護；變電站；自動控制

隨著社會的不斷進步，科技的不斷發(fā)展，各種先進的技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。智能保護和變電站綜合自動控制是應(yīng)用高速的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、電子式互感器設(shè)備、智能開關(guān)等各種先進的設(shè)備，將變電運行由常規(guī)站發(fā)展為智能綜合自動化變電站的技術(shù)手段。將智能保護和變電站綜合自動控制應(yīng)用到變電站的運行管理中，是一種變電站管理的必然發(fā)展趨勢。

1 智能保護

智能保護是以高速的網(wǎng)絡(luò)通信平臺作為信息傳輸?shù)幕A(chǔ)，通過各種先進的設(shè)備組合而成，以實現(xiàn)變電運行的信息采集、運行控制、變電保護能功能。同時根據(jù)實際需要，可實現(xiàn)電網(wǎng)自動控制、電力智能調(diào)節(jié)等高級功能。變電站的智能保護系統(tǒng)由設(shè)備層和系統(tǒng)層兩部分組成。其中，設(shè)備層是由變電運行設(shè)備、智能組件等設(shè)備構(gòu)成，可實現(xiàn)對變電運行的檢測、控制、計量以及保護等功能。系統(tǒng)層是實現(xiàn)對變電站進行智能保護的控制層，通過對設(shè)備層智能組件獲取變電運行的相關(guān)信息進行整理和分析，以變電站運行安全性和電網(wǎng)穩(wěn)定性為標準，控制電網(wǎng)中各個設(shè)備的運行狀態(tài)，保證變電站穩(wěn)定的運行。圖1為變電站智能保護結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1

設(shè)備層中的智能組件可以是各種滿足系統(tǒng)需要的，可用于保護單元、測量單元、控制單元、計量單元以及檢測單元的物理設(shè)備。智能組件的形態(tài)可以是高壓設(shè)備上獨立運行的外置或內(nèi)嵌智能組件，表現(xiàn)為保護裝置、測控裝置、狀態(tài)檢測的智能附件。

2 變電站綜合自動控制

變電站綜合自動控制系統(tǒng)是通過將設(shè)備層采集到的信息通過不同規(guī)約傳輸?shù)礁鱾€前置機上，由前置機對信息進行解析并打包后，將信息以XML格式實現(xiàn)在以太網(wǎng)中的傳輸。圖2為變電站綜合自動控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系設(shè)計圖。

由于大型樞紐的變電站中，有著大量的220kV以上的電壓等級變電站節(jié)點，變電站內(nèi)的CPU數(shù)量龐大，產(chǎn)生的信息流量也非常大，對網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俾室筝^高，所以普遍采取工業(yè)以太網(wǎng)作為變電站綜合自動控制系統(tǒng)內(nèi)的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)。對于系統(tǒng)中需要檢測控制的電氣設(shè)備嵌入以太網(wǎng)接口，使設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)連接。設(shè)備接口有兩種設(shè)置方法：對于大型的樞紐變電站，可對系統(tǒng)中的每個需要監(jiān)測控制的電氣設(shè)備都配置一個以太網(wǎng)接口，將該設(shè)備作為一個單獨的以太網(wǎng)節(jié)點連入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。同時，最好采取雙以太網(wǎng)冗余配置的形式，保證系統(tǒng)內(nèi)一個網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，另一個網(wǎng)絡(luò)也可以實現(xiàn)整個變電站綜合自動控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，使各個智能保護設(shè)備可以正常工作。對于中低壓變電站自動化系統(tǒng)，可采用將幾個測控裝置通過現(xiàn)場總線或者RS232/485等方式進行連接，通過嵌入式的以太網(wǎng)接口通信控制器，將這幾個設(shè)備作為一個節(jié)點連接到系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中。以上兩種方法都要依靠嵌入式以太網(wǎng)借口，從本質(zhì)上看來，沒有大的差別。變電運行工作人員可根據(jù)變電站的電壓等級、變電站的管理成本等實際因素進行考慮，應(yīng)用最合適的連接方式。采用面向?qū)ο蠓椒ㄔO(shè)計實現(xiàn)變電站綜合自動控制系統(tǒng)。將系統(tǒng)進行分層分布配置，分為系統(tǒng)層和設(shè)備層。在變電站內(nèi)建立系統(tǒng)層和設(shè)備層兩級網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)層各個工作站以光纜為介質(zhì)，通過以太網(wǎng)形成局域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。設(shè)備層以屏蔽雙絞線為通訊介質(zhì)，以現(xiàn)場總線的方式接入工作站，以實現(xiàn)兩層結(jié)構(gòu)的連接。

圖2

基于高科技的智能保護與變電站綜合自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享、設(shè)備保護、智能控制等功能，對變電站安全穩(wěn)定的運行具有劃時代的意義。智能保護與變電站綜合自動控制系統(tǒng)會有更加完善的設(shè)計，我們要對智能電網(wǎng)以及智能變電站方面的研究報告不斷進行學(xué)習(xí)，總結(jié)經(jīng)驗，結(jié)合廣大變電運行管理人員的經(jīng)驗，對智能保護與變電站綜合自動控制系統(tǒng)進行更加完善和成熟的設(shè)計。

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1674-6708（2010）32-0054-01