数字化变电站的网络通信模式.pdf由于电力系统对设备小型化、智能化、可靠性的要求越来越高，而常规的变

文件名称: 数字化变电站的网络通信模式.pdf

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详细说明：由于电力系统对设备小型化、智能化、可靠性的要求越来越高，而常规的变电站自动化系统在应用中又存在诸多不足，已不能适应电网的发展和电力市场化的需要，所以变电站技术发展的前景是数字化变电站。论述了数字化变电站自动化系统的主要技术特征、结构和发展前景，分析了数字化变电站自动化系统的通信网络选型中的要求，详细研究了数字化变电站自动化系统中94 电力乘缲护与控制测等一系列标准。按照IEC61850建设变电站的通信4.1点对点连接模式网络和系统,是建设数字化变电站的有效途径测量数据总线标准化就是传感器、断路器和保 IEC61850的发布为建设数字化变电站提供了坚实的护设备之间信息交互采取点对点的连接模式。隔离基础刀闸、断路器设备的控制经由过程总线来完成系统按照IEC61850标准,变电站的功能应分为站控结构如图2所示。测量数据通过直连到保护设备的层、间隔层和过程层。数字化变电站通信系统应有点对点的连接来发送,过程总线用于控制和监测以图1所示通信接口。及从合并单元到间隔处埋单元的有效值的发送。点对点连接和过程总线都是基于10Mbs的以太网, 远方控制(NCC 站控|匚动能只是各自使用的通信协议不同。测量数据遵循规约。这种应用模式的特点是保护的测量数据和控制通信隔层数据严格分离,出于通信模块的使用,这种模式已远方俣护远方保护经为下一步变换数据过程总线做好了准备。过程层接目传感锡行平供到调度变电站卡挠人机界面变电站层高压设备站级总线图1数字化变电站自动化系统通信接口测控单元保护单间隔层过程总线 Fig. I Communication interface of digital substation ①站控层设备之间的通信接口;②站控层与间换控制单数字断路器挖制单合并单元 ±程层隔层设备的通信接口;③间隔层设备之间的通信接混离开关断路器非常规百感口:④间隔层与过程层设备的通信接口;⑤站控层设备与远方控制中心的通信接凵;⑥间隔层设备与图2点对点连接模式远方保护的通信接口。 Fig 2 Point-point link mode 其中通信接口③根据情况在通信接口②或④上4.2过程总线模式实现,通信接口①和②在小规模的变电站可共用控制和测量数据的分离通信系统将合并到一个物理通信网络。通信接口①~④应按照IEC61850起,EC61850-92标准化是出于对过程总线的考虑, 标准建设。为了能与现有的调度系统接口,通信接这种应用模式见图3。控制和测量数据的合并减少口⑤仍采用IEC60870-5-101或104规约,但远动通了间隔接线的复杂性但间隔层IED设备需要两个信接口设备应有能升级到IEC61850的能力。通信以太网口分别与过程总线和变电站总线连接。由于接口⑥主要用于纵差保护、远跳装置等,由设备制传送了来自合并单元的数字化电气量测系统的瞬时造厂定义,应能在变电站间的通信系统上实现值,此种通信方式比第一种通信方式更快。出于这数字化变电站的物理设备间应能实时、高效、个原因将使用100 Mbit/ s以太网,保护装置的跳闸可靠的交换信息,以太网通信技术是满足这种要求命令通过过程总线发送到断路器。的最佳选择。根据IEEE及EPRI的实验报告,现有到调度变电站主控人机界面变电站层的以太网通信技术完全能够满足变电站自动化的通信要求。以太网技术是主流的通信技术,具有极佳站级总线的经济性,并且仍在快速发展中,为变电站自动化测控单元保护单元限层系统提供了广阔的发展空间。过程总线 4EG61850数字化变电站通信方案转换掉制单元|数字断路器控制单合并单元过程层数字化变电站应用技术改变了变电所控制系统和电气量采集系统、断路器设备间连接的形式,推隔离开关断路器非常规互感器进了变电站内IED设备之间信息交互的网络化实图3过程总线模式现,数字化变电站通信方案可以分为三种模式:点 Fig 3 Course bus mode 对点模式、过程总线模式、过程总线和站总线合并模式。 4.3过程总线和站总线合并模式由于在第一、二种模式中过程总线和变电站总鞠阳数字化变电站的网络通信模式 95 线都使用了基于MS应用层通信堆栈的以太网,因[2]曾庆禹.变电站自动化技术的未来发展二—集成自此随着以太网交换技术的发展,使得变电站总线和动化、寿命周期成本叮.电力系统自动化,2000 各种过程总线连接构成一个通信网络将不会影晌变 24(20):1-5 电站内信息通信系统的运作。统一总线的优点是信 ZENG Qing-yu. The Development of Substation 息的完全共享、统一的访问和存储方式;间隔层中 Automation in the Near Future. Part two: Integrated 的设备只需要一个通信接口,将大大降低设备和变 Automation, Life Cycle Costs [J]. Automation of Electric 电站运行和维护费用。结构图见图4所示。 Power Systems, 2000, 24(20): 1-5(in Chinese) 变电站主挖人机界面 [3]朱大新.数字式变电站综合自动化系统的发展电变电站层工技术杂志,2001,(4):20-2 站级总线 ZHU Da-xin. The Development of Integrated Automation 测控单元保护单元间隔层 System of Digital Transformer Station[U]- Electric 过程总线 Technical Journal, 2001,(4): 20-22(in Chinese) [4丁书文.数字式变电站自动化系统的网络选型[]继转换控剝单元数字断路器控制单元合并单元过程层电器,2003,31(7):37-40 DING Shu-wen. Choosing Intemal Communication 踢离开关断路器非常五感器 Network of Digital Substation Integrated Automation 图4过程总线和站总线合并模式 SystemU]. Relay, 2003, 31(7): 37-40(in Chinese) Fig4 Combination of course bus and substation bus mode[5]王海峰,丁杰,对变电站内若干网络通信问题的探讨 [J.电网技术,2004,28(24):65-68 5结束语 WANG Hai-feng, DING Jie. Research on Several Issues 数字化变电站自动化系统是一个系统工程,通 f Substation Network Communications[J. Power 信网络是数字化变电站系统的关键技术。可以预计, System Technology, 2004, 28(24): 65-68(in Chinese 在现有技术水平不断发展和运行经验不断总结的基6]张奇智,尹汝波,交换式工业以太网的现状和研究础上,数字化变电站将以其在数字化、自动化、智 [J].传感器世界,2005,2:34-39. 能化、安全性和互操作性等方面的优势,成为未来 ZHANG Qi-zhi, YIN Rubo. The State of Art Switched 变电站技术发展的必然趋势。 Industrial Ethernet[]. Sensor World, 2005, 2: 34-39(in 参考文献 1:曾庆禹,李国龙.变电站集成技术的发展—现代紧收稿日期:200902-09;修回日期:20902-24 凑型变电站门电网技术,2002,26(8):60-67 作者简介鞠阳(1963-),男,硕士,副教授,主要从事电网监 ZENG Qing-yu, LI Guo-long. Evolution of Integrated Techniquc of Substation Moden Compact Substation[J] 视与控制、变电站综合自动化方面的教学和研究工作。 200,26(8):60-67(in E-mail:juyangnjyahoo.com.cn Chinese) 国内首套综合性发电管理系统顺利通过中电投评审 12月15日,由北京许继承建的国内首套具有自主知识产权的、管控一体化的综合性发电管理系统顺利通过了中电投组织的最终评审,并得了中电投、国家电监会等与会领导专家的高度认可。该系统涵盖了中电投集团本部、11个分/子公司及 100多个电厂,目前该系统已成为中电投集团公司日常生产指挥和经营决策不可缺少的重要工具,为提升中电投集团的经营管理水平起到了重要作用。 12月,对于北京许继而言是一个丰收的时节,各重大项目捷报频传:由北京许继承建的国网新源公司的集团生产管控系统以高分通过了国网公司组织的SG186专家评审;由北京许继承担的贵州金元电力集团生产实时管理系统项目顺利通过了第一阶段验收;由北京许继承建的南方电网调峰调频发电公司生产实时管理系统项目成功通过了最终验收;由北京许继承建的安徼倇能集团发电管理系统也将于12月28日召开最终验收会。这一系列重大项目的成功验收,标志着北京许继在大型项目管理和实施上迳渐成熟,也标志着北京许继在转型中取得了初步成效。

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