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【摘 要】 变电站的自动化是由电脑继电保护和监控系统两者组成的,显著特征有功能综合化、运行管理智能化、操作监视屏幕化、结构电脑化四个方面。变电站的总体结构采用分布式结构,引入计算机局域网技术,站内所有的智能化装置都被连接起来。本文主要就是针对智能化变电站与传统变电站继电保护的比较来进行分析。
【关键词】 智能化变电站;传统变电站;继电保护
引言:
电力工业是国民经济的重要组成部分,它对工农业生产的发展水平和人民的正常生活有很大的影响,而电能生产的特点是其连续性。因此保证电力系统安全可靠运行和保证良好的电能质量具有十分重要的意义。
1、关于智能化变电站
智能化变电站,即变电站自动化系统的出现和的发展,是依靠监控系统以及电脑继电保护技术共同组成的。它利用光电式互感器等机电一体化的设备,依靠计算机网络技术,将变电站对信息的采集和传输,实现了智能化的处理,极大地提高了处理的速度和准确性。
一般来说,智能化变电站具有鲜明的技术特征。首先,它实现了信息的采集、网络通信以及数据的共享。采用电子式互感器等智能化电气测量系统,实现了数据采集的智能化,将传统变电站装置冗余的情况转变为向信息的冗余,实现了电力信息的集成化应用。
此外,它打破了传统变电站在监视、保护、控制、故障录波、量测以及计量等孤立的、单一的装置模式,有效地避免了设备配置的重复,实现了信息的共享,并极大地降低了成本。
2、智能变电站与传统变电站的技术比较
2.1、智能化变电站各保护装置采取统一的通信准则
通信准则即IEC61850通信规范,设备行为、设备的自描述特征、数据的命名、数据定义和通用配置语言都在他的规范之内。如果和传统的IEC60870-5-103标准作比较的话,很明显的得出它不只是一个单纯的通信规约,更是数字化变电站自动化系统的标准。为了增强设备之间的互操作性,能够在不同厂家的设备之间实现无漏洞连接,就要使变电站自动化系统中的对象通过该系统统一建立模型,并要面向对象技术和独立于网络结构的抽象通信服务接口,将IEC61850标准实施于智能化一次设备和数字式变电站。
2.2、电子式互感器
传感模块和合并单元MU两部分构成了电子式互感器,传感模块又被叫做远端模块,安装在高压一次侧,对一次侧电压电流进行采集、调理,然后转变成数字信号。二次侧安装合并单元,合并处理各相远端模块传来的信号。在智能变电站中,二次设备与电子式互感器的接口装置叫做合并单元,具有以下职责:合并信号、同步数据、信号的分配、供电。
2.3、GOOSE技术
GOOSE为基本上是用于面向对象的变电站事件,是IEC61850定义的一种通信机制,且用于快速传的输变电站事件。单个的GOOSE信息是由智能电子设备来进行发送,并且可以被若干个IED接收来进行使用。GOOSE不但可以传送开关量,而且还可以将其用在传递某些模拟量之上,例如变压器的温度以及档位等等。
3、智能化变电站与传统变电站保护装置上的差异
智能化变电站的继电保护装置采用了GOOSE功能,将传统变电站中的二次回路连接转变成GOOSE网络的通信连接。因此,各二次设备厂家改变了传统变电站,将保护装置背板段子引导屏柜端子排上,并根据要求,在端子排和装置之间添加保护硬压板,然后,通过二次电缆将各个保护屏柜连接在一起,再又调试人员对装置的功能以及二次回路进行测试的主流方式。而是根据实际的需要,提供装置的GOOSE输入输出端的子定义,然后,设计厂家可以根据这个定义,设计GOOSE的虚端子,即设计GOOSE网络连线。之后,集成商家通过GOOSE的组态工具以及设计单位提供的设计文件,组态形成这个系统的SCD文件。再由二次设备厂家使用装置的配置工具,以及全站统一的描述文件,即SCD文件,提取GOOSE网络收发的信息,并将其下发到装置。最后,由调试人员对装置的功能和全站的GOOSE联跳进行测试。
4、智能变电站和传统变电站继电保护装置操作程序的差异
在传统的保护设备之中,就得需要两位工作人员来进行相应的投退操作,与与此同时,监护人员还得依据操作票读出“操作内容”,工作班的成员检查压板命名并且在复述正确之后进行操作,监护人员在操作人员结束操作之后仔细的对压板投退进行相应的检查,所以平均操作一块压板的时间是1~2分钟。然而进行多块压板的投退操作的时候,需要进行多次的重复,工作效率低同时错误频发。
智能化变电站因为采用了IEC6185的通信规则,所以保护屏也就只保留了一块“投检修状态”的硬压板,进而也就取消了剩下的硬压板,由软压板来充分的实现全部功能,从而也就相应的实现了二次设备的程序化操作,同时保护装置还拥有远方投退保护的软压板,并以此来充分的实现远方切换的保护定值区。可以在后台同时的进行多块软压板的操作,将操作的时间缩短,减少误操作行为的发生,从而也就相应的提高了工作的效率,以及变电站的安全运行水平。
5、智能变电站和传统变电站继电保护装置状态检修
在传统的变电站之内,通常有很多不同的厂家设备,站内的通信规则不统一,通信接口也同样的不一致,所以就会需要大量规则转换的设备。但不同厂家的通信层次多,通信瓶颈也就很难的突破,现场的调联工作难度也会加大,十分的容易出现一部分问题,很难对保护装置的健康状况进行一个有效地监视。保护装置就是完全的依靠二次电缆来充分的实现保护装置与跳、合闸之间的相互启动和闭锁功能,假如一旦发生二次回路的接触不可靠的现象,装置可以及的发出,类似于告警的信号与控制回路断线。但假如发生断线的行为,装置一般会很难及时的发现,只有在年检或者是故障的时候才会被发现。
智能化变电站采用的是GOOSE网络之后,其二次回路慢慢的被虚拟化,为了可以实时的对二次回路进行有效地监控,可以设置GOOSE的网络断接的报警功能。也就是可以正常运行的时候,在每隔5秒的时候就会发送一次心跳报文,假如连续20秒还没有收到心跳报文。GOOSE网络就会及时的向监控后台与保护装置发出告警信号。
6、智能变电站和传统变电站继电保护装置实现功能的比较
传统的变电站的继电保护装置的功能实现是采用“点对点”的方式,使得各个保护装置之间,操作箱和保护装置之间均依靠的是二次电缆来进行连接,呈现出来的是一一对应的方式。
智能化变电站的各保护装置基本上采用的是IEC61850通信规则,且可以使得智能化的操作终端接入到变电站的GOOSE网络。各个设备的跳闸指令主要就是通过GOOSE的网络交换机向智能操作终端来进行发送,通过智能操作的终端经点对点的方式发送到一次设备。主要包括了各个保护装置开入量、装置间的闭锁信号和相互启动以及断路器失灵的启动信号灯均是通过GOOSE的网络交换机来进行信息的传送,从而不再需要传统的控制电缆。
7、结束语
随着我国经济的快速发展,对能源资源的使用呈不断上升的趋势,尤其是对电力资源的使用,需求量大,且对供电的质量也提出了更高的要求。但是,在现阶段,我国的电力资源供应十分紧张,要想真正满足社会发展和人们正常生活的需要,就必须要提高电力企业的供电能力,保证供电的稳定性和安全性。而智能化变电站通过先进的技术,更好地实现了继电保护,稳定了电力系统的供电,同时比传统的变电站更安全、更稳定。
参考文献:
[1]漆奇.关于智能化变电站与传统变电站继电保护的对比[J].电子技术与软件工程,2013,18:148-149.
[2]李楠,沈冀东.智能化变电站与传统变电站系统继电保护的比较[J].科技风,2013,01:113.
[3]周健,高曉军,刘大伟.智能变电站继电保护调试方法及其应用探析[J].中国电业(技术版),2013,04:40-43.
【关键词】 智能化变电站;传统变电站;继电保护
引言:
电力工业是国民经济的重要组成部分,它对工农业生产的发展水平和人民的正常生活有很大的影响,而电能生产的特点是其连续性。因此保证电力系统安全可靠运行和保证良好的电能质量具有十分重要的意义。
1、关于智能化变电站
智能化变电站,即变电站自动化系统的出现和的发展,是依靠监控系统以及电脑继电保护技术共同组成的。它利用光电式互感器等机电一体化的设备,依靠计算机网络技术,将变电站对信息的采集和传输,实现了智能化的处理,极大地提高了处理的速度和准确性。
一般来说,智能化变电站具有鲜明的技术特征。首先,它实现了信息的采集、网络通信以及数据的共享。采用电子式互感器等智能化电气测量系统,实现了数据采集的智能化,将传统变电站装置冗余的情况转变为向信息的冗余,实现了电力信息的集成化应用。
此外,它打破了传统变电站在监视、保护、控制、故障录波、量测以及计量等孤立的、单一的装置模式,有效地避免了设备配置的重复,实现了信息的共享,并极大地降低了成本。
2、智能变电站与传统变电站的技术比较
2.1、智能化变电站各保护装置采取统一的通信准则
通信准则即IEC61850通信规范,设备行为、设备的自描述特征、数据的命名、数据定义和通用配置语言都在他的规范之内。如果和传统的IEC60870-5-103标准作比较的话,很明显的得出它不只是一个单纯的通信规约,更是数字化变电站自动化系统的标准。为了增强设备之间的互操作性,能够在不同厂家的设备之间实现无漏洞连接,就要使变电站自动化系统中的对象通过该系统统一建立模型,并要面向对象技术和独立于网络结构的抽象通信服务接口,将IEC61850标准实施于智能化一次设备和数字式变电站。
2.2、电子式互感器
传感模块和合并单元MU两部分构成了电子式互感器,传感模块又被叫做远端模块,安装在高压一次侧,对一次侧电压电流进行采集、调理,然后转变成数字信号。二次侧安装合并单元,合并处理各相远端模块传来的信号。在智能变电站中,二次设备与电子式互感器的接口装置叫做合并单元,具有以下职责:合并信号、同步数据、信号的分配、供电。
2.3、GOOSE技术
GOOSE为基本上是用于面向对象的变电站事件,是IEC61850定义的一种通信机制,且用于快速传的输变电站事件。单个的GOOSE信息是由智能电子设备来进行发送,并且可以被若干个IED接收来进行使用。GOOSE不但可以传送开关量,而且还可以将其用在传递某些模拟量之上,例如变压器的温度以及档位等等。
3、智能化变电站与传统变电站保护装置上的差异
智能化变电站的继电保护装置采用了GOOSE功能,将传统变电站中的二次回路连接转变成GOOSE网络的通信连接。因此,各二次设备厂家改变了传统变电站,将保护装置背板段子引导屏柜端子排上,并根据要求,在端子排和装置之间添加保护硬压板,然后,通过二次电缆将各个保护屏柜连接在一起,再又调试人员对装置的功能以及二次回路进行测试的主流方式。而是根据实际的需要,提供装置的GOOSE输入输出端的子定义,然后,设计厂家可以根据这个定义,设计GOOSE的虚端子,即设计GOOSE网络连线。之后,集成商家通过GOOSE的组态工具以及设计单位提供的设计文件,组态形成这个系统的SCD文件。再由二次设备厂家使用装置的配置工具,以及全站统一的描述文件,即SCD文件,提取GOOSE网络收发的信息,并将其下发到装置。最后,由调试人员对装置的功能和全站的GOOSE联跳进行测试。
4、智能变电站和传统变电站继电保护装置操作程序的差异
在传统的保护设备之中,就得需要两位工作人员来进行相应的投退操作,与与此同时,监护人员还得依据操作票读出“操作内容”,工作班的成员检查压板命名并且在复述正确之后进行操作,监护人员在操作人员结束操作之后仔细的对压板投退进行相应的检查,所以平均操作一块压板的时间是1~2分钟。然而进行多块压板的投退操作的时候,需要进行多次的重复,工作效率低同时错误频发。
智能化变电站因为采用了IEC6185的通信规则,所以保护屏也就只保留了一块“投检修状态”的硬压板,进而也就取消了剩下的硬压板,由软压板来充分的实现全部功能,从而也就相应的实现了二次设备的程序化操作,同时保护装置还拥有远方投退保护的软压板,并以此来充分的实现远方切换的保护定值区。可以在后台同时的进行多块软压板的操作,将操作的时间缩短,减少误操作行为的发生,从而也就相应的提高了工作的效率,以及变电站的安全运行水平。
5、智能变电站和传统变电站继电保护装置状态检修
在传统的变电站之内,通常有很多不同的厂家设备,站内的通信规则不统一,通信接口也同样的不一致,所以就会需要大量规则转换的设备。但不同厂家的通信层次多,通信瓶颈也就很难的突破,现场的调联工作难度也会加大,十分的容易出现一部分问题,很难对保护装置的健康状况进行一个有效地监视。保护装置就是完全的依靠二次电缆来充分的实现保护装置与跳、合闸之间的相互启动和闭锁功能,假如一旦发生二次回路的接触不可靠的现象,装置可以及的发出,类似于告警的信号与控制回路断线。但假如发生断线的行为,装置一般会很难及时的发现,只有在年检或者是故障的时候才会被发现。
智能化变电站采用的是GOOSE网络之后,其二次回路慢慢的被虚拟化,为了可以实时的对二次回路进行有效地监控,可以设置GOOSE的网络断接的报警功能。也就是可以正常运行的时候,在每隔5秒的时候就会发送一次心跳报文,假如连续20秒还没有收到心跳报文。GOOSE网络就会及时的向监控后台与保护装置发出告警信号。
6、智能变电站和传统变电站继电保护装置实现功能的比较
传统的变电站的继电保护装置的功能实现是采用“点对点”的方式,使得各个保护装置之间,操作箱和保护装置之间均依靠的是二次电缆来进行连接,呈现出来的是一一对应的方式。
智能化变电站的各保护装置基本上采用的是IEC61850通信规则,且可以使得智能化的操作终端接入到变电站的GOOSE网络。各个设备的跳闸指令主要就是通过GOOSE的网络交换机向智能操作终端来进行发送,通过智能操作的终端经点对点的方式发送到一次设备。主要包括了各个保护装置开入量、装置间的闭锁信号和相互启动以及断路器失灵的启动信号灯均是通过GOOSE的网络交换机来进行信息的传送,从而不再需要传统的控制电缆。
7、结束语
随着我国经济的快速发展,对能源资源的使用呈不断上升的趋势,尤其是对电力资源的使用,需求量大,且对供电的质量也提出了更高的要求。但是,在现阶段,我国的电力资源供应十分紧张,要想真正满足社会发展和人们正常生活的需要,就必须要提高电力企业的供电能力,保证供电的稳定性和安全性。而智能化变电站通过先进的技术,更好地实现了继电保护,稳定了电力系统的供电,同时比传统的变电站更安全、更稳定。
参考文献:
[1]漆奇.关于智能化变电站与传统变电站继电保护的对比[J].电子技术与软件工程,2013,18:148-149.
[2]李楠,沈冀东.智能化变电站与传统变电站系统继电保护的比较[J].科技风,2013,01:113.
[3]周健,高曉军,刘大伟.智能变电站继电保护调试方法及其应用探析[J].中国电业(技术版),2013,04:40-43.