自動化系統(tǒng)應(yīng)用于220kV智能變電站的設(shè)計方案

丁敬雷++梁雯

摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)不斷的進步，變電站的發(fā)展也越來越趨于智能化。本文主要研究的是在220kV智能變電站當中，對自動化系統(tǒng)的設(shè)計方案進行分析。

【關(guān)鍵詞】220kV智能變電站 設(shè)計方案 自動化系統(tǒng)

1 自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

自動化系統(tǒng)主要是由哪幾個方面構(gòu)成的呢？據(jù)調(diào)查可知，220kV智能變電站的基礎(chǔ)是IEC61850標準，該變電站所采用的設(shè)備均為智能化一次設(shè)備（智能化一次設(shè)備指的是：開關(guān)設(shè)備、IED以及狀態(tài)監(jiān)測）和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備。因此，自動化系統(tǒng)是由全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化和信息共享標準化所構(gòu)成的。下面，我們在根據(jù)IEC61850標準的變電站模型來對其進行分析。

根據(jù)圖1，我們可以知道，智能變電站系統(tǒng)是由站控層、間隔層以及過程層所組成的。其中站控層由工作站、GPS以及遠動站這三部分所構(gòu)成的，間隔層則是由保護、測控和其他這三部分所構(gòu)成的，過程層則是由智能單元以及電子式互感器所構(gòu)成。這幾個部分也是自動化系統(tǒng)配置的主要內(nèi)容，接下里我們將分別從這三部分對其進行分析。

2 自動化系統(tǒng)配置

2.1 站控層

上文中就有提到，站控層當中主要包括了工作站、GPS以及遠動站這三部分的設(shè)備。在220kV智能變電站當中，站控層中的監(jiān)控主機、遠東站這兩方面的設(shè)備應(yīng)該進行雙套配置。目前，依舊我國現(xiàn)有的技術(shù)，智能變電站均為無人值班式的變電站。因此，操作員的工作站和工程師的工作臺可以不用單獨設(shè)置而是和監(jiān)控主機進行結(jié)合，用一個工作臺來滿足這三方面的需求。

將自動化系統(tǒng)應(yīng)用在220kV智能變電站當中，其主要是需要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享。因此，在站控層這一部分，將三部分的設(shè)備全部集合在一起，監(jiān)控、操作員以及工程師之間的數(shù)據(jù)都可以實現(xiàn)共享。

2.2 保護、測控功能進行一體化配置

保護以及測控功能是屬于間隔層當中的構(gòu)成部分，在自動化系統(tǒng)當中，所需要實現(xiàn)的就是將這兩部分的裝置技術(shù)進行一體化的配置。正如我們所知，在常規(guī)的變電站當中，保護和測控這兩方面的裝置是分開進行配置的，其主要是因為：

（1）保護和測控這兩個裝置在功能需求方面就很不同；

（2）保護和測控這兩方面的裝置在硬件的處理能力上也是不同的；

（3）保護和測控這兩方面的裝置體積以及接線上也是不同的。

因此，在常規(guī)的變電站當中，這兩個功能的裝置才會進行獨立配置。

那么在自動化系統(tǒng)當中，是通過如何的設(shè)計，才將這兩方面的裝置進行一體化的呢？在智能變電站當中，由于其可以通過過程層來進行合并單元、智能終端，由此也就實現(xiàn)了開關(guān)量和模擬量的數(shù)字化，這樣保護和測控就可以通過網(wǎng)絡(luò)共享這一功能來獲得這一些開關(guān)和模擬的數(shù)字量，這樣也就不需要像過去一樣進行復(fù)雜的二次接線，由此也就解決了接線和裝置體積方面的不同。

再就是對保護以及測控功能的CPU進行獨立配置。保護和測控這兩方面的CPU處理內(nèi)容都是不同的，保護裝置的CPU主要是處理保護邏輯的運算，而測控則是對遙測以及遙信的數(shù)據(jù)進行處理。這也就是其硬件在處理能力上的不同，將這兩方面的CPU進行獨立化，就可以利用數(shù)字化技術(shù)來實現(xiàn)保護、測控功能的一體化配置。

2.3 雙測控信息處理

220kV在線路方面的要求是線路保護雙重化，那么當220kV使用了保護測控一體化裝置的時候，為了滿足220kV在這一方面的要求，這也就需要將其一體化的裝置進行雙套配置，不管是采樣值還是GOOSE，都需要進行雙套采集，這也就是雙套測控功能。

那么當雙套測控功能存在了。自動化系統(tǒng)首先所需要做的是什么呢？其首先需要將所有的數(shù)據(jù)進行分類、組織，然后再為雙套測控選擇適當?shù)那袚Q方式，最后就是需要確定好其控制命令。

關(guān)于數(shù)據(jù)分類方面，所謂的分類其實也就是將雙套測控裝置當中的數(shù)據(jù)劃分為冗余數(shù)據(jù)和非冗余數(shù)據(jù)。將這兩類分類好也就可以實現(xiàn)將設(shè)備的虛點數(shù)據(jù)在原始數(shù)據(jù)當中獲取。

關(guān)于雙測控切換方式的選擇方面，這方面主要是為了能夠讓切換工作能夠在雙方面進行，也就是說其能夠在站端進行，也可以在集控端進行。其中站端進行是針對有人操控的，集控端進行則是針對無人操控的。而切換方式則是由手動和自動兩種，這可以根據(jù)實際情況來進行選擇。

最后就是控制命令來進行傳輸方面，這方面所指的是當操作端發(fā)來命令的時候，在經(jīng)過了站控層的監(jiān)控驗證之后，然后在根據(jù)映射關(guān)系來找到提供主要數(shù)據(jù)的源頭，并對此進行運輸。

3 結(jié)束語

綜上所述，本文主要通過對自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及配置進行分析，由此來看自動化系統(tǒng)在220kV智能變電站的設(shè)計方案。在變電站建設(shè)當中，智能變電站使其工作內(nèi)容當中的重點，加強對自動化系統(tǒng)在220kV智能變電站當中的應(yīng)用，是能夠擴大智能變電站安全可靠運行的可能的。

參考文獻

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作者單位

1.南京南瑞繼保電氣有限公司 江蘇省南京市 210000

2.江蘇海能電力設(shè)計咨詢有限責(zé)任公司 江蘇省南京市 210000