PMS系統(tǒng)在港口變電站的應用

于文強

摘 ?要：PMS系統(tǒng)利用先進的計算機技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)和現(xiàn)代電子技術(shù)以及迄今為止變電站自動化領域最為先進的通信規(guī)約IEC 61850的使用，真正實現(xiàn)了對變電站的分層分布式控制和無人值守，提高了變電站穩(wěn)定運行的能力，為重要用戶的供電提供了保障，同時還節(jié)約了維護成本。

關(guān)鍵詞：PMS系統(tǒng);IEC 61850;IED智能電子設備

中圖分類號：F407 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 前言

PMS（Power Management System）電力管理系統(tǒng)，通過對變電站進行分層分布式控制，實時對每個變電站進行監(jiān)視、控制、保護、測量和計量等，并與上級變電站進行數(shù)據(jù)交換，同時傳遞數(shù)據(jù)到NCC和iBMS系統(tǒng)。利用先進的計算機技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)和現(xiàn)代電子技術(shù)，采用工業(yè)以太網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，達到最優(yōu)配電方案，實現(xiàn)對變電站的可視化數(shù)字管理和維護，真正實現(xiàn)了變電站的分層分布式控制和無人值守，提高了變電站運行的穩(wěn)定性并節(jié)約了維護成本。

1 PMS系統(tǒng)的特點

PMS系統(tǒng)分為站控層、間隔層和過程層，通過采用IEC 61850，PMS對各個設備的開關(guān)量、模擬量、電能量以及其他裝置的數(shù)據(jù)進行采集。傳統(tǒng)的變電站自動化通信協(xié)議都是對系統(tǒng)外部的通信標準進行規(guī)范，沒有統(tǒng)一的標準對變電站內(nèi)各個智能設備之間的通信進行規(guī)范。不同制造商的智能設備需要采用中間設備才能進行數(shù)據(jù)傳輸，降低了工作穩(wěn)定性，增加了成本，也不利于系統(tǒng)的升級和擴展。該項目的PMS系統(tǒng)采用了IEC 61850國際標準，具有新的特點，PMS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

1.1 面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)

IEC 61850建立了一個關(guān)于變電站自動化系統(tǒng)的統(tǒng)一模型，通過對這個統(tǒng)一模型的派生和實例化，就可以構(gòu)造出適應特定應用的對象，采用面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)，使信息模型具有可繼承性和可復制性，各智能電子設備IED的信息模型為分層的結(jié)構(gòu)化的類模型，每一層抽象的類都包括相應的屬性和服務。屬性用來描述這個類的外部可視特征，服務提供了訪問類屬性的方法。從建模層次上分，每個智能電子設備又包括一個或多個服務器，每個服務器本身又包括一個或多個邏輯設備，邏輯設備包括邏輯節(jié)點，邏輯節(jié)點包括數(shù)據(jù)對象。

1.2 實現(xiàn)了互操作性

采用了IEC 61850標準的PMS系統(tǒng)，可實現(xiàn)來自同一制造商或不同制造商的設備之間交換信息和正確使用信息協(xié)同操作的能力，真正實現(xiàn)了互操作性，使工程實現(xiàn)起來較為方便，便于PMS的升級和擴展。

1.3 減少了二次回路的故障率

傳統(tǒng)的變電站自動化系統(tǒng)，二次設備到控制盤柜采用大量的控制電纜進行連接，在運行過程中，由于二次電纜回路接地故障經(jīng)常發(fā)生，會造成繼電保護的誤動作。在二次電纜回路較長的情況下，非常容易受高壓電纜或動力電纜的影響，引起二次設備無法正常工作。而采用IEC 61850標準的各種智能設備，使用光纖進行設備間、設備和控制室之間的連接，大大減少了二次回路的數(shù)量，減少了二次回路電纜的故障率，并且由于光纖的使用還提高了數(shù)據(jù)的傳輸速度和距離。

1.4 先進的通信技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)和計算機技術(shù)的應用

通信技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展促進了智能設備在變電站的應用，也實現(xiàn)了變電站自動化系統(tǒng)可接入和共享其他信息，IEC61850是迄今為止變電站自動化領域最為完善的通信標準，其實現(xiàn)了不同制造商設備之間的相互操作和互換，建立了一個標準的開放的變電站自動化通信系統(tǒng)，充分應用了飛速發(fā)展的計算機技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)。采用IEC 61850標準的PMS系統(tǒng)提高了變電站自動化的水平，可實現(xiàn)不同制造商產(chǎn)品的集成、減少投資和節(jié)約維護成本。

2 PMS系統(tǒng)調(diào)試

設備安裝和調(diào)試工作的質(zhì)量直接影響變電站投運后的安全運行和維護投入。根據(jù)大量的工程經(jīng)驗可知，高質(zhì)量的安裝和細致嚴格的調(diào)試能提高變電站的穩(wěn)定運行時間并減少維護工作量，從而保證用電可靠性并降低維護成本。

調(diào)試的目的是檢驗PMS系統(tǒng)的功能和特性是否達到設計和規(guī)范的要求，檢驗智能電子設備之間的連接以及與站控層設備的二次回路間的連接是否正確，通過現(xiàn)場的模擬工作檢驗各保護裝置并對各保護裝置進行調(diào)試。采用繼電保護測試儀進行測試，根據(jù)PMS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點，首先對站控層、間隔層和過程層各單元進行檢查。監(jiān)控系統(tǒng)的檢查和調(diào)試主要包括：各硬件設備安裝檢查和調(diào)試;軟件系統(tǒng)檢查和調(diào)試;系統(tǒng)參數(shù)設置。全部單元和系統(tǒng)檢查結(jié)束后，開始進行系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試，主要包括開關(guān)量調(diào)試，象斷路器開斷信號和操作機構(gòu)信號;模擬量調(diào)試，象二次交流電流和電壓回路;保護調(diào)試，象線路差動保護、過電流保護、接地保護等;脈沖量輸入測試;打印和報警功能測試;變電站主備用服務器切換測試;遙控操作和現(xiàn)地操作測試;自檢和自診斷功能測試;系統(tǒng)安全措施調(diào)試。

3 應用前景

采用IEC 61850標準通信規(guī)范的PMS系統(tǒng)實現(xiàn)了保護監(jiān)控一體化和不同設備的互操作性，已經(jīng)得到了廣泛應用。智能電子設備的應用，簡化了二次設備，實現(xiàn)了模塊化管理，采用光纖傳輸信號，不存在鐵磁諧振和磁飽和的問題，抗電磁干擾能力強，傳輸數(shù)據(jù)容量大、速度快，極大地提高了系統(tǒng)的性能效率。隨著IEC 61850的完善和廣泛應用，PMS系統(tǒng)將會在更高電壓等級的變電站中使用，也將促進智能電網(wǎng)的實現(xiàn)。

4 結(jié)語

該文以實際變電站為例，介紹了采用標準通信協(xié)議和智能電子設備的PMS系統(tǒng)的特點以及PMS系統(tǒng)設備的調(diào)試?？蔀轭愃谱冸娬镜脑O計和現(xiàn)場工作提供參考。

參考文獻

[1]何磊.IEC61850應用入門[M].北京：中國電力出版社，2012.