牵引变电所数字化系统技术方案的研究

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1、牵引变电所数字化系统技术方案的研究王继来供变电牵引变电所数字化系统技术方案的研究王继来摘要：随着智能化电气的发展，变电所自动化技术正在迈入数字化的新阶段，全数字化变电所已经在电网系统开始应用并逐步推广。本文对牵引变电所采用数字化技术的系统方案进行了研究和探讨。关键词：牵引变电所；数字化；技术方案Abstract:Withthedevelopmentofintelligentelectrical,Substationautomationtechnologyismovingintoanewstageofdigital.All-digitals

2、ubstationshavebeenstartedandgraduallyextendintheapplicationofpowersystem.Inthispaper,theprogramsofdigitaltechnologysystemintractionsubstationresearchandinvestigate.Keywords:tractionsubstation;digital;technicalprogram中图分类号：U224.9文献标识码：A文章编号：1007-936(2010)03-0022-0325牵引变电所数

3、字化系统技术方案的研究王继来供变电1数字化变电所的主要技术特点数字化变电所技术是指基于IEC61850标准建立全站统一的数据模型和数据通信平台，实现站内智能化一次设备和网络化二次设备数字化通信，确保智能化二次设备之间的互操作性。与传统的变电站相比具有以下显著技术特点。1.1基于IEC61850通信规约IEC61850和传统规约的主要不同之处在于：不仅规范保护测控装置的模型和通信接口，而且还定义了数字式TA、TV和智能式开关等一次设备的模型和通信接口。IEC61850将变电站通信体系分为3层[1]：变电站层、间隔层，过程层。在变电站层和间隔

4、层之间的网络采用抽象通信服务接口映射到制造报文规范（MMS）、传输控制协议/网际协议（TCP/1P）以太网或光纤网。在间隔层和过程层之间的网络采用单点向多点的单向传输以太网。变电站内的智能电子设备（IED，测控单元和继电保护）均采用统一的协议，通过网络进行信息交换。1.2采用智能化的一次设备智能化设备具备数字化接口，采用数字输出的电子式互感器、智能开关（或传统开关配智能终端）等智能一次设备，设备信息采用光纤传输，实现对其智能化控制，该设备是机电一体的进一步结合。作者简介：王继来.中铁第一勘察设计院集团有限公司，工程师，陕西西安710043

5、，电话：13991255236。1.3二次设备网络化取消控制电缆，二次设备间用通信网络交换采样数据、运行状态和控制命令等信息。变电站内的二次设备全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造，设备之间的连接全部采用高速的网络通信，二次设备间用通信网络交换采样数据，通过网络真正实现数据、资源共享[2～3]。2数字化牵引变电所技术方案2.1牵引变电所设计概述牵引变电所主要分为高压（110kV、220kV或330kV）和中压（27.5kV、55kV或2×27.5kV）2个电压等级。本次研究以110/27.5kV牵引变电所为例。110kV配电装置采用户

6、外单体设备，27.5kV配电装置采用户内单体设备间隔式布置方案。数字化牵引变电所由智能化一次设备（电子式互感器、智能化开关等）和网络化二次设备分层（过程层、间隔层、站控层）构建，建立在IEC61850通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作。110kV侧配置思路：（1）110kV侧采用有源电子式互感器，电子式互感器输出数字信号，通过合并单元将采样值信息以IEC61850-9-2点对点传输标准传输给各保护测控等间隔层设备。（2）智能开关采用“智能终端+GOOSE”25牵引变电所数字化系统技术方案的研究王继来供变电实现了

7、开关设备的数字化和过程层数字化，智能终端安装在户外智能就地柜内与开关设备配合实现一次设备的智能化。（3）110kV侧保护直采直跳，采用GOOSE点对点跳闸方式，保护装置之间的联闭锁信息通过GOOSE网络传输。牵引变压器保护配置：（1）每台主变压器配一套变压器差动保护和一套后备保护（含非电量保护功能），变压器保护遵循直采直跳，采用GOOSE点对点跳闸方式，保护装置之间的联闭锁信息通过GOOSE网络传输。（2）主变压器接地端电流互感器采用常规互感器，常规互感器的二次模拟信号接入合并单元后可转化为数字信号。合并单元就地放置于户外主变压器端子箱中

8、。27.5kV侧配置思路：（1）27.5kV保护测控装置集中组屏于主控室。（2）27.5kV侧开关中考虑采用“常规互感器＋就地智能组件”方式，就地智能组件具有合并单元功能，可将常规互感器的模拟