IEC 61850通信技術(shù)在火電廠中的應(yīng)用探討分析

康瑞軍

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近年來智能變電站技術(shù)在我國得到了迅速的發(fā)展，其對于通信技術(shù)的要求也變得越來越高。借助于IEC 61850通信技術(shù)的應(yīng)用，能夠促進火電廠的信息通信水平的提升，但是部分傳統(tǒng)的火電廠在應(yīng)用該通信技術(shù)時還存在較多的問題，這也就需要對現(xiàn)有的IEC 61850通信技術(shù)應(yīng)用情況進行深入的探討與分析，來促進我國的火電廠行業(yè)得到更進一步的發(fā)展。

1 IEC 61850通信技術(shù)在智能變電站中的應(yīng)用模式簡析

現(xiàn)階段IEC 61850通信技術(shù)在智能變電站中也得到了一定程度的應(yīng)用，其具體應(yīng)用模式大致可以分為以下三個階段。

在模式1中主要是基于站控層IEC 61850的智能變電站，該系統(tǒng)可以直接在站控層以及間隔層中應(yīng)用IEC 61850標準來進行通信，并且能夠?qū)崿F(xiàn)二次設(shè)備之間的相互操作。

在模式2中則是基于傳統(tǒng)互感器以及過程層來進行信息交換的一種智能變電站，并均應(yīng)用了IEC 61850來進行信息的有效交換。對于每一個間隔，還需要配置過程層設(shè)備的合并單元以及智能終端來將設(shè)備的信息以及操作進行數(shù)字化的處理，與之相關(guān)的間隔層智能電子設(shè)備IED也就可以借助于光纖以太網(wǎng)跟對應(yīng)間隔的合并單元與智能終端進行連接，一次設(shè)備跟IED之間大量的傳統(tǒng)銅芯電纜也會直接被少量的通信電纜所替代，從而使得現(xiàn)場接線工作得到了大幅度的簡化。

在模式3中主要是基于站控層以及過程層全信息交換的智能變電站，在該通信模式之中主要是應(yīng)用電子式互感器來替代傳統(tǒng)互感器進行工作，并不存在有回路電阻以及飽和等問題，避免了傳統(tǒng)的二次回路在壓降過程之中因為負荷影響而導(dǎo)致的一系列系統(tǒng)誤差[1]。此外在模式3之中還會直接應(yīng)用光纖來進行數(shù)據(jù)傳播，這樣也就使得互感器的整體抗電磁干擾能力得到大幅度的降低，并能夠有效避免二次短路等問題的發(fā)生。因此通常在高壓與超高壓變電站之中來應(yīng)用模式3進行通信處理工作。

現(xiàn)階段的模式1應(yīng)用相對比較成熟，但是其智能化程度比較低，而模式2則可以在智能開關(guān)跟電子式互感器大面積推廣過程中得到一定程度的應(yīng)用。近年來隨著我國智能開關(guān)技術(shù)以及電子互感器技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，使得其通信模式也開始逐漸過渡到模式3，這也促使完整的數(shù)字化變電站方案得以實現(xiàn)。

2 IEC 61850通信技術(shù)在火電廠中的具體應(yīng)用

在火電廠升壓站控制以及保護系統(tǒng)中的應(yīng)用情況?；痣姀S升壓站在電子設(shè)備中的應(yīng)用情況與變電站基本類似，其主要存在的電子設(shè)備包含有聯(lián)絡(luò)變壓器、降壓變以及各種線路設(shè)備等等。此外在該系統(tǒng)中還包含有網(wǎng)絡(luò)直流。控制以及保護等專用二次設(shè)備，其能夠直接采用智能變電站中的類似應(yīng)用方案，來解決火電廠在運行過程中所出現(xiàn)的一系列問題。我國部分火電廠的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)在站控層以及間隔層之間已經(jīng)開始采用IEC 61850通信技術(shù)來進行信息的傳輸工作，并得到了穩(wěn)定的運行，此外在升壓站部位采取智能終端合并單元等智能設(shè)備，還能夠讓該火電廠的控制效果得到進一步的提升[2]。

目前國外在火電廠工程之中對于IEC 61850通信技術(shù)的應(yīng)用還相當有限，并只是在NCS的間隔層以及站控層之間的通信過程中來應(yīng)用該標準進行通信工作。

3 在機組電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

我國現(xiàn)階段發(fā)電廠的機組電氣控制系統(tǒng)之中，一般都是由發(fā)電機-變壓器組控制系統(tǒng)、勵磁系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)所構(gòu)成的，這些子系統(tǒng)是一種相互獨立而且信息交互性差的關(guān)系，各個子系統(tǒng)之間的信息也無法實現(xiàn)有效的共享，這也就給予該火電廠的設(shè)計、施工以及具體運行工作帶來了諸多的不便之處，此外部分工程中雖然進行了ECMS的設(shè)置，并通過ECMS來進行各個子系統(tǒng)運行狀況的監(jiān)視與管理工作。但是在具體的通信過程之中還需要進行大量通信規(guī)約轉(zhuǎn)換文件以及硬件的設(shè)置，并導(dǎo)致了現(xiàn)場成本得到大幅度的增加。而該系統(tǒng)在各個子系統(tǒng)的通信信息比較大的情況下，還無法有效保障其實時性以及可靠性。

因此說在發(fā)電場組的電氣控制系統(tǒng)之中，還需要應(yīng)用統(tǒng)一的、開放性的通信規(guī)約來促進不同廠家二次系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通以及有效集成，從而使得機組的電氣控制系統(tǒng)其整體使用效率得到一定程度的提升。在IEC 61850通信標準之中，還能夠借助于高帶寬以及高效率的網(wǎng)絡(luò)通信平臺，來對傳統(tǒng)按點孤立傳送信息的模式進行有效的轉(zhuǎn)變，來使得該電氣控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化與信息化的發(fā)展[3]。

4 IEC 61850通信技術(shù)在電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用

火電廠的電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測內(nèi)容需要包含有發(fā)電機局部放電、絕緣過熱以及漏氫等等，而在間隔層裝置原則上根據(jù)IEC 61850規(guī)范來進行直接接入，如果有個別輔助系統(tǒng)無法實現(xiàn)IEC 61850通信時，還可以直接采取智能接口設(shè)備來實現(xiàn)做好規(guī)約轉(zhuǎn)換工作，并在轉(zhuǎn)換完成之后接入到該系統(tǒng)之中。

5 結(jié)語

隨著我國通信技術(shù)以及智能技術(shù)的不斷發(fā)展，促使IEC 61850通信技術(shù)在火電行業(yè)中也得到了較為廣泛的應(yīng)用。但是我國IEC 61850通信技術(shù)的起步比較晚，在火電廠的具體應(yīng)用過程中還存在有比較多的問題，這也就需要加強對該通信技術(shù)在火電廠中應(yīng)用現(xiàn)狀的研究力度，并對其應(yīng)用情況進行不斷的優(yōu)化與完善，來促進我國的火電行業(yè)得到更進一步的發(fā)展。