智能變電站保護(hù)測控裝置分析

摘 要：當(dāng)前智能變電站通常都分為系統(tǒng)層與設(shè)備層，其中系統(tǒng)層主要幫助變電站實(shí)現(xiàn)數(shù)字化功能，而設(shè)備層主要是通過各種高壓設(shè)備以及智能化的組件來完成工作。智能組件屬于變電站智能化的產(chǎn)物，保護(hù)測控裝置屬于智能組件當(dāng)中比較關(guān)鍵的面向間隔層。在經(jīng)濟(jì)全球化日漸發(fā)展的當(dāng)下，電力企業(yè)也受到了來自于世界各國的沖擊，所以必須通過各種方式來提升智能化工作力度，才能保證不被時代淘汰，文章將針對陜西省電力公司工作開展的情況，提出優(yōu)化變電站保護(hù)測控工作質(zhì)量的方式。

關(guān)鍵詞：智能變電站；保護(hù)測控；裝置；分析

引言

數(shù)字化變電站常見技術(shù)分別為IEC61850模型以及電子式互感器等，通過多年來的不斷使用和完善，相關(guān)技術(shù)已經(jīng)日漸成熟，而且在實(shí)際使用過程中效果良好。前些年我國在特高壓電網(wǎng)骨架建設(shè)中，提出了詳細(xì)的工作要求，并且將通信技術(shù)、信息技術(shù)融入到其中，來實(shí)現(xiàn)自主發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。當(dāng)前我國智能變電站方面的發(fā)展情況與外國先進(jìn)國家相比差距較大，所以可以在未來發(fā)展中汲取國外的先進(jìn)工作經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化自身工作模式。

1 智能變電站與智能變電站組件

智能變電站與傳統(tǒng)變電站工作模式的差異比較明顯，其內(nèi)部組成要素都要符合智能化、環(huán)保化、節(jié)能化理念，將各個部分結(jié)合成智能變電站。利用高速的網(wǎng)絡(luò)通信平臺來實(shí)現(xiàn)各種功能，之后以電網(wǎng)實(shí)時自動控制技術(shù)協(xié)同高等級應(yīng)用變電站，提升整體工作質(zhì)量。常見的智能化變電站主要組成部分是設(shè)備層以及系統(tǒng)層，其中系統(tǒng)層的主要工作內(nèi)容就是對變電站的每層進(jìn)行控制，同時還可以在面對諸多高壓設(shè)備的情況下，利用智能組件的方式來獲取設(shè)備的信息[1]。以當(dāng)前變電站運(yùn)行情況與電網(wǎng)整體運(yùn)行安全性為基礎(chǔ)，對不同設(shè)備層協(xié)同設(shè)備等進(jìn)行處理，不同智能設(shè)備的形態(tài)與功能都是存在差異性的。高壓設(shè)備內(nèi)嵌囊括了各種狀態(tài)監(jiān)測組件，之后利用多個智能組件協(xié)同合作，提升工作質(zhì)量。從目前常見的工作方式來看，如果高壓設(shè)備外置智能組件始終處在獨(dú)立運(yùn)行的狀態(tài)下，則可以滿足設(shè)備智能化以及變電站智能化發(fā)展的特性。設(shè)備層的作用是將傳統(tǒng)工作模式下的一次設(shè)備和二次設(shè)備相互融合，通過該方式來闡明變電站智能化設(shè)備的未來發(fā)展趨勢，在組合電器插接式開關(guān)中的體現(xiàn)是比較明顯的。設(shè)備層智能組件包含了許多裝置，是裝置的統(tǒng)一化名稱，不僅可以組合到一起使用，也可以通過外置的方式對設(shè)備進(jìn)行安裝。

2 關(guān)鍵性通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是變電站神經(jīng)系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分之一，而且網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)用性以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性會直接影響到變電站自動化系統(tǒng)的內(nèi)部穩(wěn)定。根據(jù)當(dāng)前技術(shù)發(fā)展情況來看，通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性會受到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及冗余技術(shù)的影響，雙以太網(wǎng)卡冗余切換技術(shù)與環(huán)網(wǎng)混合組網(wǎng)是目前使用質(zhì)量比較高的一種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建方案。通常在對方案進(jìn)行設(shè)計(jì)時，不同的IED都是有雙網(wǎng)卡設(shè)備作為支撐的，可以將其分別連接到不同的計(jì)算機(jī)當(dāng)中。而過程總線與站級的總線也可以使用環(huán)型拓?fù)涮嵘到y(tǒng)穩(wěn)定性，冗余技術(shù)在提升網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可靠性中的應(yīng)用方式如圖1所示。

在對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時，要考慮到系統(tǒng)全面優(yōu)化問題，結(jié)合不同環(huán)節(jié)的經(jīng)濟(jì)性等問題提升設(shè)計(jì)的實(shí)用性。其中最為關(guān)鍵的技術(shù)集中在下述三方面；首先是對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的技術(shù)，通過技術(shù)處理的方式來抵抗網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴[3]。千兆網(wǎng)絡(luò)下的虛擬局域網(wǎng)技術(shù)，可以配合現(xiàn)場可編程門陣列前置數(shù)據(jù)等方式來提升網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。其次是可以通過三網(wǎng)合一的形式，將SV、GOOSE以及IEE等融合到一起，削減網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜程度，將過程層網(wǎng)絡(luò)以及站控層的網(wǎng)絡(luò)相互結(jié)合，通過該方式來提升網(wǎng)絡(luò)整體集成度，有效控制交換機(jī)使用數(shù)量，提升網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的科學(xué)性。當(dāng)所有設(shè)置都完成之后，工作人員可以通過IEEE1588網(wǎng)絡(luò)，對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行深入化處理，力求通過最為簡便的方式對數(shù)據(jù)之間的關(guān)系進(jìn)行處理，提升數(shù)據(jù)處理工作的準(zhǔn)確程度。常見的裝置功能描述文件都比較長，全站信息描述文件更長，所以如果將這些內(nèi)容都通過手工書寫的方式來配置，不僅會消耗大量的時間和人力，還很容易出現(xiàn)各種錯誤。針對該情況，可以通過比較簡單可行的可視化工具來減輕日常配置工作量，全面提升配置的工作效率與工作科學(xué)性。前些年所用的變電站二次接線圖是不能保證現(xiàn)場接線科學(xué)性的，但是配置工具可以使用靜態(tài)驗(yàn)證的方式來提升邏輯連接的科學(xué)性。

日常工作過程中比較常用的系統(tǒng)工具是配置工具和裝置配置工具，其中配置工具的主要工作目標(biāo)就是不斷的對需要配置的文件進(jìn)行校驗(yàn)，通過該方式來提升日后計(jì)算得出文獻(xiàn)的準(zhǔn)確性。裝置配置工具的主要工作任務(wù)就是對ICD文件、文獻(xiàn)進(jìn)行生成，這種工作模式是支持SDC文件的，提升配置信息的準(zhǔn)確性，保證下裝配置數(shù)據(jù)到裝置中。相應(yīng)的系統(tǒng)配置工具主要任務(wù)目標(biāo)就是生成SDC文件以及維護(hù)SCD文件，全面導(dǎo)入各種形式的ICD文件，在系統(tǒng)完全做到配置優(yōu)化之后，對文件進(jìn)行導(dǎo)出。

3 虛端子

GOOSE輸入以及輸出信號本質(zhì)都是網(wǎng)絡(luò)傳遞變量模式，和傳統(tǒng)的裝置相比，其實(shí)際端子關(guān)聯(lián)性比較明顯。為了從根本上了解GOOSE信號并使用GOOSE信號，可以現(xiàn)將其稱之為虛端子。智能變電站的GOOSE虛端子配置方式可以通過下述方式來進(jìn)行。提出虛端子和邏輯連線等概念，虛端子不僅需要標(biāo)注信號的名稱，同時還需要標(biāo)記其內(nèi)部數(shù)據(jù)屬性。因?yàn)橹悄苎b置虛端子設(shè)計(jì)過程需要結(jié)合變電站的工作方式，可以從根本上體現(xiàn)出不同裝置之間的信息聯(lián)系，選擇其中比較適宜的備用虛端子。在邏輯連線方面，虛端子邏輯連線需要將智能裝置模式下的虛端子作為基礎(chǔ)來看待[4]，結(jié)合繼電保護(hù)日常工作原理，表明不同配置連接方式。虛端子邏輯連線可以從根本上反映不同裝置GOOSE聯(lián)系，為工作人員提供參考。邏輯連線的起點(diǎn)包含了智能裝置名稱以及不同的內(nèi)部屬性，而邏輯連線的終點(diǎn)則包含了智能裝置名稱與虛端子IN。GOOSE配置表可以隨時整理不同信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)整理成圖紙以備后用。在工作過程中，以智能裝置開發(fā)原理為基本設(shè)計(jì)原則，對智能裝置虛端子進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過繼電保護(hù)原理等，在虛端子基礎(chǔ)上對虛端子邏輯連線進(jìn)行設(shè)計(jì)，再按照邏輯連線的形式來設(shè)計(jì)GOOSE配置表。而邏輯連線和GOOSE配置表共同構(gòu)成變電站GOOSE配置虛端子設(shè)計(jì)整體。

4 結(jié)束語

智能化變電站的發(fā)展和完善是順應(yīng)當(dāng)前時代發(fā)展要求的工作模式，上文首先闡述了智能變電站及智能組件的相關(guān)意義，之后主要分析了關(guān)鍵性的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，再從虛端子的角度對變電站系統(tǒng)構(gòu)成進(jìn)行研究。雖然經(jīng)過多年來的不斷發(fā)展以及不斷優(yōu)化，我國在智能變電站方面的工作已經(jīng)取得了一定的成效，但是依然有各種因素影響智能變電站的發(fā)展，需要相關(guān)人員不斷的去提升自身綜合工作能力與個人綜合素質(zhì)，保證智能變電站可以不斷的完善，提升其綜合工作能力，更好的為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]熊劍，劉陳鑫，鄧烽.智能變電站集中式保護(hù)測控裝置[J].電力系統(tǒng)自動化，2013，12：100-103.

[2]余高旺.新一代智能變電站中多功能測控裝置的研制與應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2015，6：127-132.

[3]姚成，黃國方，周劭亮，等.軟PLC技術(shù)應(yīng)用于智能保護(hù)測控裝置的實(shí)現(xiàn)方案[J].電力系統(tǒng)自動化，2010，23：115-118.

[4]邢小忠.探討智能變電站的線路保護(hù)測控裝置的應(yīng)用設(shè)計(jì)[J].經(jīng)營管理者，2015，33：494.