智能变电站二次设备集成方案讨论

随着智能变电站二次设备应用的日趋成熟,将现有二次设备按照需求进行集成整合将是今后智能变电站的发展趋势。对智能变电站过程层、间隔层和站控层设备的集成方案进行了讨论,重点针对过程层合并单元和智能终端集成方案进行了分析;对间隔层保护装置、集中式测控装置、多功能测控装置、智能组件、故障录波和网络分析仪集成等方案进行了详细论述;对站控层一体化监控系统的集成进行了讨论。结合当前工程实际应用情况,提出在110kV及以下电压等级智能变电站试点应用合并单元智能终端集成装置、保护测控集成装置较为可行,为今后智能变电站的发展建设提供参考。     

智能变电站二次设备整合方案探讨

根据智能变电站二次设备特点,分析了110kV保护测控一体化装置整合对安全可靠运行,以及对变电站技术指标和造价的影响,并论述了保护测控一体化应用的可行性。根据保护测控一体化装置与集成保护、集成测控的对比,提出了保护测控一体化整合的最优方案。     

智能变电站继电保护GOOSE网络跳闸探讨

现有智能变电站继电保护大多数采用"直采直跳"的模式,但存在装置光口和光缆敷设过多、配置复杂、维护困难等不足。分析了通用面向对象变电站事件(GOOSE)报文传输延时,结果表明网络传输延时占比较小,与网跳相比,直跳并没有优势。分析了GOOSE网跳安全性,提出间隔交换机或检修虚拟局域网(VLAN)可以提高检修扩建情况下的安全性。针对二次设备提出了网跳关键技术及验证测试方案,提出了继电保护应用网络跳闸的网络方案和约束条件。     

智能变电站二次系统集成优化设计

针对集中式保护存在单一装置故障影响范围大、未能充分利用全站信息优化保护性能等问题,本文分析了智能变电站纵向集成和横向集成的技术特点,提出了实现集成保护所需的硬件与软件实现方案。以典型220k V变电站为例,基于纵向集成提升实时性和横向集成提升信息共享的原则,提出了两种集成模式结合的方案,解决单一装置故障影响范围大的问题。提出了站域差动后备保护,优化了全站保护的性能两种方案。针对集中式保护的检修难题提出了单网双套方案,解决了集中式保护检修时影响范围较大、停电时间延长的问题。工程方案分析表明,本文提出的集成方案能提升继电保护的选择性、灵敏性、快速性和可靠性,并降低变电站建设成本。     

智能变电站基于信息交互模式的全景检修的研究和应用

叙述了智能变电站利用光纤传输数字量信息后给设备传统的检修方式可能会带来的问题,论述了检修的应用环境,给出了基于IEC61850规约的模拟量、开关量数据传送的品质因数帧结构以及检修位在帧结构中的位置。探讨了智能变电站中基于IEC61850规约的设备间检修信息交互模式,提出了基于发送端和接收端检修位“互斥”原则的检修方案设计。分别从线路保护及母线保护产品的角度阐述了SV检修方案及GOOSE检修处理方案,并给出了SV检修时检修对象对继电保护的影响及对所在系统的防误闭锁方案,论述了对于带有检修位的GOOSE报文的     

智能变电站继电保护 GOOSE检修机制分析

以智能变电站 GOOSE报文检修机制为例,分析了检修机制处理逻辑,论述了检修机制实现流程.针对影响检修机制可靠性的问题,提出了使用扩展检修标记位、FPGA 监视 GOOSE 报文检修位及基于第三方装置等解决方案,并对各方案的优缺点进行了比较。     

智能变电站继电保护GOOSE检修机制分析

以智能变电站GOOSE报文检修机制为例,分析了检修机制处理逻辑,论述了检修机制实现流程。针对影响检修机制可靠性的问题,提出了使用扩展检修标记位、FPGA监视GOOSE报文检修位及基于第三方装置等解决方案,并对各方案的优缺点进行了比较。     

新一代智能变电站二次设备集成方案

详述了新一代智能变电站对二次设备的技术要求,提出在目前常见的电气主接线形式下,监控系统设备、电能计量设备、故障录波设备及同步相量测量单元(phase measurement unit,PMU)设备的集成方案,进一步探讨了监控系统的功能。按照双母线接线和3/2接线形式的继电保护配置情况分别对继电保护设备的集成方法进行了介绍,通过对监控系统、继电保护等二次设备集成方案进行比较,给出了推荐的集成方式,考虑到采样测量值(sample measuredvalue,SMV)报文占用带宽的计算、二次设备装置背板光纤端口安装密度、屏柜空间等影响设备集成的制约因素,提出了设备集成时应重点注意的技术问题。     

智能配用电园区技术集成方案

面对分布式电源、分布式储能装置、电动汽车的规模化接入以及用户需求侧响应等新的边界条件,配用电园区的功能和业务逐步向交叉整合方向发展,而技术集成是实现上述目标的基础。介绍了智能配用电园区技术集成的总体研究思路,围绕设备与设备、设备与系统及系统与系统3个方面给出了具体的集成方法,探讨了园区集成的信息安全防护问题。该技术集成方案将在中新天津生态城得到应用。     

新一代智能变电站控制保护一体化智能终端研究与开发

适应新一代智能变电站对二次设备功能一体化的要求,对集成保护控制功能的智能变电站一体化智能终端进行研究。结合间隔层和过程层二次设备的工程配置,对一体化智能终端的接口标准化、功能整合、信息共享、整装置的即插即用、软硬件集成以及可靠性设计等进行研究。依托新一代智能变电站层次化保护系统体系架构,提出一种实现间隔功能自治的一体化装置设计方案。采用多CPU信息融合与高速交互技术,在一套装置中集成了合并单元、智能终端、测控和保护装置的功能。基于紧凑型设计原则开发了适用于220 kV线路间隔的智能变电站控制保护一体化智能终端样机。通过测试验证,表明方案能减少二次设备数量,简化智能变电站系统架构。     

220kV智能变电站设备纵向集成方案及其研制

提出了一种纵向集成设计方案并研制了保护纵向集成装置和测控纵向集成装置。采用保护与测控解耦的方式,将保护功能、合并单元、智能终端集成为保护纵向集成智能设备,将测控功能、合并单元、智能终端集成为测控纵向集成智能设备,减少了装置间的数据交互环节,解决了过程层采样值(SV)、通用面向对象变电站事件(GOOSE)数据传输带来的延时增加问题,提高了保护装置的动作速度和可靠性。保护与测控功能的解耦,体现了功能分配的合理性,解决了智能电子设备能力描述(ICD)模型文件耦合带来的运维问题。重点阐述了单间隔的线路纵向集成装置、母联纵向集成装置以及跨间隔的母线纵向集成装置、变压器纵向集成装置在智能变电站中的设计与开发。     

基于调度数据网的变电站智能设备远程维护系统

随着变电站综合自动化技术的应用与发展,大量无人值守的变电站陆续投入运行。对变电站内智能型装置(如RTU、测控单元)的有效维护是确保调度自动化系统正常发挥作用的基础。文章介绍了一种基于数据通信网的灵活实用的远程维护方案,利用调度自动化通信技术及SCADA技术,综合多种智能算法,实现设备故障的及时发现和诊断处理,为电网调度自动化系统的可靠运行提供技术保障。     

基于PRP和HSR技术的数字化变电站设计

为满足数字化变电站对于可靠性和经济性的基本设计要求。提出了一个数字化变电站实用设计方案,并介绍了其全站通信网络、配置方法和对装置的具体要求。该方案采用了基于并行冗余协议（parallel redundancy protocol, PRP）和高可用性无缝环网结构（high availability seamless ring, HSR）的冗余通信技术,并使用了从系统到装置的一站式配置工具。提出的设计方案不仅能满足数字化变电站可靠性、经济性的要求,而且具有较好的可维护性和可扩展性。     

智能变电站监控系统新型体系架构研究与实践

针对智能变电站监控系统按间隔配置测控装置存在的装置数量多、无后备等问题,提出了一种智能变电站监控系统新型体系架构。对站控层进行功能整合及提升,优化站内通信网络,SV与GOOSE共网传输。间隔层采用集群测控装置,将全站所有间隔的测控功能集中于数台集群测控中,依靠动态迁移技术实现间隔测控功能的装置级热备用。开发了全景可视化的运维系统,提高了智能变电站改、扩建时的调试效率。阐述了新型监控系统的关键技术及实现方案,并结合新型监控系统在智能变电站中的试运行情况,分析和展望了其应用前景。     

数字化变电站建设中需要注意的几个问题

数字化变电站的实施已推进到实用的层面,但是,数字化变电站技术还不够成熟,一些建设中的问题需要科研、制造、设计、运行各方人士献计献策,不断在实践中完善。本文就数字化变电站建设中的定位、其它设备的接入方式、通信网络的拓扑结构、装置参数文件的配置、网络分析仪的配置、传输时延不确定等相关问题发表了想法和建议,为数字化变电站项目的顺利实施奠定了良好的基础。     

智能变电站安全稳定控制装置的内部通信设计

智能电网的发展和智能变电站的应用,对电网安全稳定控制装置的内部通信结构提出了更高要求.文章从稳控专业、智能变电站、广域稳控系统等需求出发,总结稳控装置需要在内部通信结构做出的改进;提出一种适用于稳控装置内部和装置间通信的标准通信结构.该结构的基础是一种集成链路层、传输层、网络层等多层协议,基于FPGA的IP核设;计,可灵活重用的通信模块.文章对应用此技术的稳控装置内部通信的方案、通信模块的技术和实现、实际的通信性能测试等方面进行阐述.工程应用的结果表明,该设计能够满足智能变电站对稳控装置的技术要求.     

厂站端与监控中心电网模型的纵向一体化研究

为实现电网模型的统一维护和一致性共享,提出了基于监控中心公共信息平台的“源端维护、全网共享”的纵向一体化概念,即变电站站端和监控(调度)中心之间的模型一体化.对于电网模型的描述涉及诸多环节和系统,而以变电站综自(子站)系统为模型源端,可以实现对电网的唯一描述和最优化的维护模式.文中阐述了实现变电站子站(或综自)系统与监控(或调度)中心之间模型和图形等信息的共享架构,此架构中共享的模型不仅包括一次电网模型、二次装置模型,还有变电站综自系统与监控(调度)主站通信所需的通信模型.本文提出的统一模型维护的架构也可满足智能变电站以及IEC61850变电站的发展需要.     

变电站调度交换设备远程集中维护方案研究

调度电话是保障电网调度指挥的重要手段,山东省电力公司站用调度交换设备分布在全省500kV变电站内。给调度交换设备的日常维护带来了很大困难,无法实时监测调度交换设备的运行状态,另外简单的维护及软件配置工作也需要到现场才能处理,调度交换设备的安全稳定运行难以得到保障。文章阐述了山东电力500kV变电站调度交换机、录音机等设备远程集中维护的组网建设和应用情况,提出了变电站调度交换设备远程集中维护方案,创新性地解决了远程维护问题,对调度交换网的建设和设备集中管理具有一定的借鉴意义。     

IEC 61850标准作为变电站出站远动协议的可行性分析

叙述了建设一体化电网运行系统以及调度中心与变电站之间上下数据贯通的必要性,分析了上下贯通所面临的数据模型、图形(接线图)、传输协议、源端维护与订阅/发布等问题,提出了采用IEC 61850标准作为出站协议的基本原则、建模方法、服务实现细节,在基于IEC 61850标准的变电站出站协议的基础上叙述了IEC 61850标准与公共信息模型(CIM)之间的转换规则以及源端维护和订阅/发布的实现方法。     

智能变电站二次设备端口自动识别方法

为提升智能变电站对二次系统的管理和控制能力,提出一种智基于网络报文解析能变电站二次设备端口自动识别方法.从过程层以太网组网技术和基于IEC61850的通信协议两个方面概要分析了过程层网络通信方式,研究了通过SCD文件解析和交换机端口表统计自动生成携带网络拓扑信息和设备连接情况的IED设备端口表的具体过程和方法.研究内容对过程层网络拓扑管控和二次设备即插即用等技术具有重要意义,给智能变电站二次系统网络管理和控制提供了新的途径.