基于通訊規(guī)約上的變電站自動化建設與實現(xiàn)

張茗哲

摘 要：自動化技術能夠被應用于變電站運行的每一個環(huán)節(jié)，提升變電站的運行效率，保障變電站的安全。變電站想要得到發(fā)展，就需要借助自動化技術來優(yōu)化每一個環(huán)節(jié)，提升變電站的整體運行質(zhì)量?；诖?，以下對基于通訊規(guī)約上的變電站自動化建設與實現(xiàn)進行了探討，以供參考。

關鍵詞：通訊規(guī)約;電力監(jiān)控系統(tǒng);電力綜控系統(tǒng)

引言

為了建立控制系統(tǒng)的大規(guī)模運行，提高管理專業(yè)水平，有效推進兩項變革，根據(jù)施工模式，國家電網(wǎng)公司將通過升級改造，對部分舊的超高壓站自動化系統(tǒng)進行監(jiān)控信息的交互和應用，以適應新的為解決新舊操作設備的大量接入和兼容性問題，將引入IEC61850標準，實現(xiàn)長期監(jiān)管集成。

1變電站電氣自動化控制系統(tǒng)

電氣自動化技術應用于變電站中的主要目的是為了實現(xiàn)變電站的無人看守目標，同時也是為了更好地保障電網(wǎng)系統(tǒng)的安全，提升電力傳輸效率，減少變電站控制成本，計算機管理系統(tǒng)是其核心控制系統(tǒng)。利用電氣自動化控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)變電站數(shù)據(jù)的在線監(jiān)控和收集，而且計算機分析系統(tǒng)還可以對收集到的數(shù)據(jù)進行整合分析，篩選重要信息資源，并將相關分析結(jié)果發(fā)送到終端控制設備，為相關管理人員提供可靠的數(shù)據(jù)參考。在目前的變電站當中，利用電氣自動化技術已經(jīng)可以實現(xiàn)許多功能的控制，比如警報系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、開關系統(tǒng)等。網(wǎng)絡分布結(jié)構(gòu)中信息傳播線路采用的是光纖或雙絞線，以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線采用的是間隔層。另外，變電站電氣自動化控制系統(tǒng)的安全指標參照的主要是電力系統(tǒng)二次安全防護的規(guī)定和要求，按照相關規(guī)范標準，變電站電氣自動化控制系統(tǒng)對遠程上傳和傳輸?shù)男畔⒂兄鴩栏竦谋Ｗo控制。

2通訊規(guī)約在變電站自動化系統(tǒng)中的重要作用

目前，由于變電所使用的通信標準不一致，而且不同的供應商對其產(chǎn)品有自己的通訊規(guī)約，不同的變電所使用不同的產(chǎn)品供應商和不同的通訊規(guī)約。因此，在現(xiàn)階段，為了確保迅速傳遞信息、收集和處理電力需求、各分站與遠程終端和用戶之間的通信以及盡早建立國際聯(lián)系，今后通過一項或多項通信條例，可以促進我國電力事業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展，為未來奠定基礎為實現(xiàn)主機、終端設備、各工作站、工程站的高效連接，必須遵守一定的通信規(guī)定，這是實現(xiàn)整個變電站自動化的基礎和基本技術。在沒有既定通訊規(guī)約的情況下，變電站自動化系統(tǒng)會造成通信過程中的信息傳輸混亂和通信網(wǎng)絡癱瘓。因此，為確保變電站自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，需要通過適當?shù)耐ㄐ乓?guī)定，以盡量減少通信故障造成的損失。

3通訊規(guī)約選擇的方案實現(xiàn)

3.1站端—調(diào)度端解決方案

該程序?qū)⑴f的nsc200主控制設備更換為舊的NSC330主控制設備，使用前寬銀幕機柜中的現(xiàn)場布線，最后退出舊的NSC200主控制設備。NSC330遠程設備基于集成硬件平臺和VxWorks實時操作系統(tǒng)，通過100M網(wǎng)絡的雙端口接入站控制層網(wǎng)絡獨立收集整個站的數(shù)據(jù)，最多可提供4個100以太網(wǎng)通道用于IEC104協(xié)議的編程和通信。IEC104有16個網(wǎng)絡端口連接。nsc330支持最多的串行遠程設備。它不僅繼承了nsc200以前的主要控制功能，而且還提高了性能、網(wǎng)絡端口數(shù)量和通訊規(guī)約接口，特別是在數(shù)據(jù)庫生產(chǎn)方面，使其成為一個具有明顯優(yōu)勢的集成平臺。

3.2站控層-間隔層解決方案

解決方案建議選擇一種逐步靈活調(diào)整的實施形式。首先，添加基于X86的硬件平臺以配置硬件，并保持現(xiàn)有系統(tǒng)不變以進行后臺監(jiān)控。采用Linux系統(tǒng)作為監(jiān)控系統(tǒng)第二，軟件定期采用IEC61850規(guī)約，而不是NET103規(guī)約，以不斷改進監(jiān)控和保護。對于無法臨時提供轉(zhuǎn)換的時間間隔設備，可以使用初始通信約定。此外，還可以為轉(zhuǎn)換添加常規(guī)控制轉(zhuǎn)換協(xié)議，從而實現(xiàn)整體過渡。

4變電站自動化技術的未來發(fā)展趨勢

4.1變電站自動化水平更為綜合化

隨著電力設施體系建設日益深入，在未來發(fā)展過程中，變電站的自動化水平會更加優(yōu)化，智能化水平會更高。變電站自動化技術會更為全面化和綜合化，進一步推動服務和管理的全方位自動化，顯著提升系統(tǒng)的運行質(zhì)量。繼電保護設備在這一背景下會更加靈活和快速，無論是對變電站電力系統(tǒng)的設計工作，還是相應的理論研究，自動化技術應用的深度和廣度都會提升，進而實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的全面影響。

4.2綠色化

隨著我們技術的發(fā)展，環(huán)境問題也面臨著日益嚴重的問題，這種問題由于環(huán)境資源的限制、環(huán)境問題生產(chǎn)規(guī)模的下降和環(huán)境的大規(guī)模污染而造成了環(huán)境不平衡。為此，必須提高環(huán)保意識，把我們的電廠自動化技術推向綠色。這樣，就可以通過自動化技術實現(xiàn)有效利用資源的目標，從而實現(xiàn)原材料的再利用，新技術的開發(fā)必須側(cè)重于環(huán)境保護，以促進人類的可持續(xù)發(fā)展。

4.3變電站電力系統(tǒng)整體分析與具體控制水平更高

變電站通過自動化技術對應用支持，能夠更加綜合全面地對電力系統(tǒng)進行整體分析，并可以有效提升具體的控制水平，能夠利用自動化技術來展開在線測量工作，實施相位角測量，能夠很好地分析電力系統(tǒng)的振蕩和抑制模式，并借助自動模擬方式來分析接地的方式以及電網(wǎng)調(diào)度的方式，同時，在實際運轉(zhuǎn)過程中，管理者還能夠通過自動化技術實現(xiàn)對變電站發(fā)電機轉(zhuǎn)速控制和跟蹤，更加快捷、高效地搜集數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全方位對監(jiān)控，并有效恢復控制策略，形成更加優(yōu)化的負荷預測方法、故障診斷。

4.4網(wǎng)絡化

隨著我國科學技術的發(fā)展，現(xiàn)代網(wǎng)絡技術發(fā)展的步伐不斷加快，擴展范圍不斷擴大，遍及社會各個領域。發(fā)電廠自動化技術依賴于網(wǎng)絡技術整合到所有家庭。網(wǎng)絡應用不僅可以使整個電力行業(yè)更具競爭力，而且還可以簡化和加快電廠自動化平臺?；ヂ?lián)網(wǎng)有其獨特的優(yōu)勢，可以應用于生活的各個方面。為了在當今國際市場保持競爭力，我們的電廠自動化產(chǎn)品必須與互聯(lián)網(wǎng)技術有效結(jié)合，更要著眼于擴大變電站自動化技術的使用范圍和應用對象。

結(jié)束語

隨著計算機和電氣工程的發(fā)展，社會網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)在現(xiàn)階段變得更加復雜，具有更大的功能來提供信息。但是，需求越大，確保電網(wǎng)及其發(fā)電廠的功能完整性和滿足其他要求的需求也就越大。從而具體界定了自動化通信系統(tǒng)和自動化過程的功能，使通訊規(guī)約技術可供基本通信過程使用，提高了電廠自動化系統(tǒng)的運行要求。因此，通訊規(guī)約是自動化發(fā)電廠的重要保障，是當前發(fā)電廠順利運行的基礎和前提。

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