浅谈数字化变电站电气二次架构设计

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1、第32卷第3期四川电力技术V01．32。No．32009年6月SichuanElectricPowerTechnologyJun．，2009浅谈数字化变电站电气二次架构设计汪熙珍(四川电力设计咨询有限责任公司，四川成都610016)摘要：通过对数字化变电站架构的论证，设计出基于IEC61850通信协议构建的信息采集、传输、处理、输出过程全部数字化的变电站，实现数字化变电站的技术创新。关键词：数字化变电站电气设计；全部数字化；效益Abstract：Throughthedemonstrationtotheframeofdigitalsubstation，thefullydistal

2、substationwithinformationgathering，transmission，handlingandoutputisdesignedbasedonIEC61850CommunicationsProtocol，whichrealizesthetechnicalin—novationofdigitalsubstation．Keywords：electricaldesignofdigitalsubstation；fullydigitM；benefit中图分类号：TM752文献标识码：B文章编号：1003—6954(2009)03—0068—03点，即将一次设备纳入了

3、变电站通信网络，是变电站1数字化变电站与常规综自站之比较自动化技术发展的重大变革。②间隔层设备网络化，直接接到站控层交换机，变电站自动化技术经过十多年的发展已经达到取消了串口转以太网的接口装置，信息交换速率大大一定的水平，目前各新建的变电站基本都采用计算机提高。监控系统、微机型的继电保护及安全自动装置，装置和系统之间可通过串口或网口交换信息，构成变电站2数字化变电站设计综合自动化系统。常规的综合自动化系统在逻辑结构上为“两层2．1数字化变电站设计特点一网”结构，两层即“站控层”、“间隔层”，一网即“站(1)采用计算机监控系统，间隔层与站控层通过控层”网络。常规的综合自动化系统实

4、现了信号处以太网通信。理的数字化、从间隔层到站控层信息传输的数字化，(2)全站采用电子式互感器，配置微机型的保但一次设备仍为传统设备，间隔层到一次设备之间仍护、测控装置及数字式电能表，互感器的合并单元与采用电气回路通过电缆连接，接线复杂，控制电缆用保护、测控及电能表之间通过光纤通信，采用量较大。IEC61850协议。数字化变电站是指变电站的信息采集、传输、处(3)间隔层和一次设备均配置智能终端，智能终理、输出过程全部数字化，基本特征为设备智能化、通端之间通过光纤通信，取代了开关场至保护、测控柜信网络化、模型和通信协议统一化、运行管理自动化之间的电缆连接，保护、测控装置与智能终端

5、之间通等。数字化变电站建设的理想目标为“同一个世界，过传统电气回路连接。示意图见图1。同一个标准”，智能设备可在变电站通信网络上“即2．2数字化变电站架构设计目标插即用”。设计出基于IEC61850通信协议构建的信息采数字化变电站在逻辑结构上为“三层两网”结集、传输、处理、输出过程全部数字化的变电站，实现构，三层即“站控层”、“间隔层”、“过程层”，两网即数字化变电站的技术创新。“站控层”网络和“过程层”网络。2．3数字化变电站架构设计的实现数字化变电站与常规综自站相比：数字化变电站架构设计包括智能设备、通信规约①增加了过程层，这是数字化变电站最显著的特的选择和网络结构的设计见

6、框图2。第32卷第3期四川电力技术Vo1．32。No．32009年6月SichuanElectricPowerTechnologyJun．，2009一一一一一一]r一一一一一一一⋯一一]保护，测控装置皇里上层智能终端}光纤通讯，Il下层智能终端J皇皇塑j传统一次设备开关噩输入输出l}电光转换jI光／电转换广—]开关量输入输出L一图1电气回路连接表2电子式互感器的选择分析皇羹无源电子式互感器有源电子式互感器髫譬萎图2数字化变电站架构设计构成原理豢压互感器嚣薏卺基凳一蔓2．3．1智能设备的选择数字化变电站的智能设备包括智能开关、电子式基于有关光学传感互感器及二次设备。网络化的二次设

7、备是数字化变技术，一次侧光学电互感器传感头部分具电站的必然选择，但智能开关和电子式互感器的选择流、电压传感器无需有需用电源的电子电却存在不同方案。见框图3。设备特点工作电源，是独立安路，采用激光供能的办装的互感器的理想法，能较好的解决电源解决方案，正在进行问题，已获得较多应用实用化研究。应用业绩少较多可靠性差较高设备费用高较高可实施性差好结论：选择有源式电子互感器图3智能设备的选择(1)智能开关的选择分析(表1)表1智能开关的选择分析智能开关理想的智能开关传统开关+智能终端具有智能控制、在线