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數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

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來(lái)源:儀天成電力  時(shí)間:2012/03/15  閱讀:

  在變電站自動(dòng)化領(lǐng)域中,智能化電氣的發(fā)展,特別是智能開關(guān)、光電式互感器機(jī)電一體化設(shè)備的出現(xiàn),變電站自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)入了數(shù)字化的新階段。在高壓和超高壓變電站中,保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、故障錄波及其他自動(dòng)裝置的I/O單元,如A/D變換、光隔離器件、控制操作回路等將割列出來(lái)作為智能化一次設(shè)備的一部分。反言之,智能化一次設(shè)備的數(shù)字化傳感器、數(shù)字化控制回路代替了常規(guī)繼電保護(hù)裝置、測(cè)控等裝置的I/O部分;而在中低壓變電站則將保護(hù)、監(jiān)控裝置小型化、緊湊化,完整地安裝在開關(guān)柜上,實(shí)現(xiàn)了變電站機(jī)電一體化設(shè)計(jì)。
  數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在物理上可分為兩類,即智能化的一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備;在邏輯結(jié)構(gòu)上可分為三個(gè)層次,根據(jù)IEC6185A通信協(xié)議草案定義,這三個(gè)層次分別稱為“過(guò)程層”、“間隔層”、“站控層”。
  1、過(guò)程層
  過(guò)程層是一次設(shè)備與二次設(shè)備的結(jié)合面,或者說(shuō)過(guò)程層是指智能化電氣設(shè)備的智能化部分。過(guò)程層的主要功能分三類:(1)電力運(yùn)行實(shí)時(shí)的電氣量檢測(cè);(2)運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)檢測(cè);(3)操作控制執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)。
  (1)電力運(yùn)行的實(shí)時(shí)電氣量檢測(cè)。
  與傳統(tǒng)的功能一樣,主要是電流、電壓、相位以及諧波分量的檢測(cè),變壓器綜合測(cè)試臺(tái)符合主要是對(duì)電力變壓器,配電變壓器的空載、負(fù)載特性進(jìn)行試驗(yàn),也可對(duì)被試變壓器進(jìn)行倍頻感應(yīng)及工頻耐壓試驗(yàn)。其他電氣量如有功、無(wú)功、電能量可通過(guò)間隔層的設(shè)備運(yùn)算得出。與常規(guī)方式相比所不同的是傳統(tǒng)的電磁式電流互感器、電壓互感器被光電電流互感器、光電電壓互感器取代;采集傳統(tǒng)模擬量被直接采集數(shù)字量所取代,這樣做的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性能強(qiáng),絕緣和抗飽和特性好,開關(guān)裝置實(shí)現(xiàn)了小型化、緊湊化。
  (2)運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)在線檢測(cè)與統(tǒng)計(jì)。
  變電站需要進(jìn)行狀態(tài)參數(shù)檢測(cè)的設(shè)備主要有變壓器、斷路器、刀閘、母線、電容器、電抗器以及直流電源系統(tǒng)。在線檢測(cè)的內(nèi)容主要有溫度、壓力、密度、絕緣、機(jī)械特性以及工作狀態(tài)等數(shù)據(jù)。
 ?。?)操作控制的執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)。
  操作控制的執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)包括變壓器分接頭調(diào)節(jié)控制,電容、電抗器投切控制,斷路器、刀閘合分控制,直流電源充放電控制。過(guò)程層的控制執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)大部分是被動(dòng)的,即按上層控制指令而動(dòng)作,比如接到間隔層保護(hù)裝置的跳閘指令、電壓無(wú)功控制的投切命令、對(duì)斷路器的遙控開合命令等。在執(zhí)行控制命令時(shí)具有智能性,能判別命令的真?zhèn)渭捌浜侠硇?,還能對(duì)即將進(jìn)行的動(dòng)作精度進(jìn)行控制,能使斷路器定相合閘,選相分閘,在選定的相角下實(shí)現(xiàn)斷路器的關(guān)合和開斷,要求操作時(shí)間限制在規(guī)定的參數(shù)內(nèi)。又例如對(duì)真空開關(guān)的同步操作要求能做到開關(guān)觸頭在零電壓時(shí)關(guān)合,在零電流時(shí)分?jǐn)嗟取?br />   2、間隔層
  間隔層設(shè)備的主要功能是:(1)匯總本間隔過(guò)程層實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息;(2)實(shí)施對(duì)一次設(shè)備保護(hù)控制功能;(3)實(shí)施本間隔操作閉鎖功能;(4)實(shí)施操作同期及其他控制功能;(5)對(duì)數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)運(yùn)算及控制命令的發(fā)出具有優(yōu)先級(jí)別的控制;(6)承上啟下的通信功能,即同時(shí)高速完成與過(guò)程層及站控層的網(wǎng)絡(luò)通信功能。必要時(shí),上下網(wǎng)絡(luò)接口具備雙口全雙工方式,以提高信息通道的冗余度,保證網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。
  3、站控層
  站控層的主要任務(wù)是:(1)通過(guò)兩級(jí)高速網(wǎng)絡(luò)匯總?cè)镜膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息,不斷刷新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù),按時(shí)登錄歷史數(shù)據(jù)庫(kù);(2)按既定規(guī)約將有關(guān)數(shù)據(jù)信息送向調(diào)度或控制中心;(3)接收調(diào)度或控制中心有關(guān)控制命令并轉(zhuǎn)間隔層、過(guò)程層執(zhí)行;(4)具有在線可編程的全站操作閉鎖控制功能;(5)具有(或備有)站內(nèi)當(dāng)?shù)乇O(jiān)控,人機(jī)聯(lián)系功能,如顯示、操作、打印、報(bào)警,甚至圖像,聲音等多媒體功能;(6)具有對(duì)間隔層、過(guò)程層諸設(shè)備的在線維護(hù)、在線組態(tài),在線修改參數(shù)的功能;(7)具有(或備有)變電站故障自動(dòng)分析和操作培訓(xùn)功能。
 

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