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研究數字化變電站智能管理系統的應用與優化

 論文欄目:期刊知識    更新時間:2014-05-29 11:07   

摘要:隨著科學技術的不斷發展,計算機網絡技術在智能變電站自動化系統中得到廣泛應用。對現有的變電站自動化技術產生深遠的影響,為數字化的智能變電站自 動化系統管理平臺的建立奠定了堅實的基礎。主要闡述了數字化變電站的概念,重點闡述數字化變電站相應技術的應用情況,最后提出進一步完善數字化變電站智能 管理系統的建設建議。相信會對我國電力事業的發展提供有用的理論依據。
  關鍵詞:數字化變電站 智能 系統 網絡
  中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2014)01-0103-01
  隨著光電式電流電壓互感器、智能化開關、變電站運行操作培訓仿真等技術的運用、通信網絡和系統標準IEC61850正式頒布。以上技術的成熟 與進步,必然對現有的變電站自動化技術產生深遠的影響,為數字化變電站的智能系統管理平臺的建立奠定了堅實的基礎。然而,目前關于數字化變電站的發展方 向,國內長期以來尚缺乏清晰的概念與發展思路。因此,探討新時期我國數字化變電站的建設與發展方案是一項十分重要的課題。
  1 數字化變電站概念及特點闡述
  1.1 數字化變電站的涵義
  數字化變電站建立在符合國際標準的IEC61850通信規范基礎之上,由智能化一次設備與網絡化二次設備按過程層、間隔層、站控層三層結構體 系分層構建。數字化變電站內的所有信息采集、處理、傳輸、輸出過程由過去的模擬信息完全轉換為數字信息,由此建立與之相適應的通信網絡與系統,進而實現信 息共享與設備合作的現代化管理要求。
  1.2 數字化變電站與傳統變電站的比較
  (1)一次設備智能化;一次設備被控制的操作驅動回路與被檢測的信號回路采用光電技術設計與微處理器,數字公共信號網絡以及數字程控器取代了 過去使用的導線連接;光電數字技術與光纖取代了常規的控制電纜與強電模擬信號,可編程序取代了二次回路中傳統使用的繼電器與相關邏輯回路,進而優化了傳統 機電式繼電器與控制回路的結構。(2)二次設備網絡化;二次設備之間的連接完全改用高速的網絡通信,傳統功能裝置重復的I/0現場接口被徹底替代;常規的 遠動裝置、防誤閉鎖裝置、繼電保護裝置、測量控制裝置、電壓無功控制、故障錄波裝置、同期操作裝置以及正在發展中的在線狀態檢測裝置等二次設備,現在全部 按照標準化、模塊化的微處理機設計制造,常規的功能裝置經過上述設計完全轉變為邏輯的功能模塊。由此,二次設備通過網絡真正實現了其數據共享、信息共享的 建設目標。(3)管理系統自動化;變電站運行管理系統中的數據分流交換與信息分層實現自動化;電力生產運行數據、狀態記錄、數據統計實現無紙化;變電站運 行發生故障時,系統能夠即時提供故障分析報告,分析故障原因,制定處理故障的方案;系統能夠自動分析并得出設備的檢修報告,將傳統的設備“定期檢修”轉變 成更加高效的“狀態檢修”。
  2 管理系統中數字化技術應用表現
  2.1 系統中的數字化網絡選型
  網絡系統是數字化變電站自動化系統的命脈,它的信息傳輸的快速性與安全可靠性決定了系統可用程度的高低。常規變電站自動化系統中采用的保護算 法與信息采集的單套保護裝置的運行通常是在同一個CPU控制下進行的,使得A/D轉換,同步采樣、運算、輸出控制命令等全過程變得簡捷、快速;數字化的變 電站系統中信息的保護算法、采樣與控制命令的形成是由多個CPU共同完成的,控制好保護命令的快速輸出與采樣的同步是相當復雜的問題,其關鍵技術是合適的 通信協議的制定余網絡通信速度的提高。
  2.2 數字化變電站系統的結構
  在變電站系統中,智能化設備的控制回路、數字化傳感器代替了常規繼電保護及測控等裝置的I/O部分,變電站自動化技術進入了數字化的新階段, 進而實現了變電站機電一體化設計。根據IEC6185A通信協議草案的定義,數字化變電站智能管理系統的結構在邏輯結構上可分為三個層次,即“過程層”、 “間隔層”和“站控層”。
  2.3 系統模擬檢測
  通過搭建一個數字化變電站的測試環境,可以實現對數字化變電站系統的測試能力的驗證。應用OMICRON與RTDS對數字化變電站系統的測試 能力可以進行試驗與比較。該試驗間隔為主變間隔,RTDS將電流模擬量與變電電壓通過放大器輸入MU,MU經過同步采樣,然后將采樣值按照 IEC61850-9-2國際標準協議送到SV交換機。變壓器保護從SV交換機讀取采樣值數據,同時將跳閘信號送人GOOSE交換機。另一方面,同步時鐘 采用統一的衛星同步時鐘源,OMICRON與RTDS同時將采樣值輸出直接送交SV交換機,OMICRON與RTDS都從GOOSE交換機讀取跳閘信號。
  3 完善與優化系統建設的建議
  3.1 進一步解決系統中的安全問題
  隨著數字化變電站系統逐漸向著以智能的、標準的網絡技術為基礎的開放式系統的轉變,我們可以通過技術開發,依據計算機網絡技術的應用程序,進而實現對系統的控制、監測或者進行遠程診斷,進一步提高數字化變電站系統的安全性能,從而保證數字化變電站系統的網絡安全。
  3.2 進一步加強防火墻技術的應用
  防火墻是一種訪問控制技術,它對網絡中傳輸的數據進行加密處理,對于加強兩個或多個網絡間的邊界防衛能力起著很大的作用。防火墻技術通過對網 絡的隔離與限制訪問等方法,在公共網絡與變電站網絡系統之間設立一道隔離墻,在此檢查用戶的服務請求是否被允許,或者進出的信息是否被準許通過,進而阻止 對外界非法程序對系統信息的非法訪問與非授權用戶的進入。建立變電站系統防火端時要求網絡具有明確的邊界與服務類型,這樣才可以更好的隔離內外網絡,達到 信息安全防護的目的。
  4 結語
  綜上所述,數字化變電站智能管理系統的建設是一個長期的系統工程。擁有系統技術創新、管理觀念更新的數字化變電站智能管理系統,提高了電力系 統的經濟效益、社會效益與安全保障,也在很大程度上提高了系統的自動化水平。建立數字化變電站智能管理系統是電力系統現代化發展的必然趨勢。因此要實現建 立數字化變電站智能管理系統這一目標,還有許多技術問題需要我們不斷地探索與研究。隨著技術的進步,以及管理觀念的更新,相信我國的我國的電力事業將會取 得更長遠的發展。
  參考文獻
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