基于IEC61850的配电网络馈线自动化终端

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1、KEJIZONGSHU科技综述基才IEC61850的配电网络馈线自动化终端王李娟(陕西省地方电力(集团)有限公司，陕西西安710061)摘要：基于配电网系统保护原理，在IEC61850标准的基础上设计了新型的馈线自动化终端单元。利用各终端之间的互操作性，使相邻终端之间故障信息能够自主、快速地传送，采用点对点的故障信息交换，实现了配电网络的快速故障隔离。馈线终端单元采用了双CPU结构硬件平台，提出了基于以太网并符合IEC61850标准的通信模型，并对其在配电自动化保护的应用做了一定的探讨。关键词：配电自动化系统；保护方式；IEC61850；互操作性

2、中图分类号：TM764文献标志码：A文章编号：1673—7598(2009)06—0059—04缝通信协议体系，对解决信息转化和信息瓶颈问题O引言具有无可比拟的优势。主要借鉴了IEC61850体系中的间隔层和过程层的概念，市调或县调即为配电馈线终端单元是配电网自动化实施的基础设备【监控总站，间隔层采用FTU(馈线终端单元)，间隔层随着国内配电自动化系统的广泛应用，实现数据采与变电站层之问的通信方式将采用标准以太网方式集和远方控制的配电终端技术也逐渐成熟闭。但是(TCP／IP)[6]，其结构如图1所示。由图1可看出，馈线终由于目前的配电网络通信组网

3、方式不能实现相邻单端需要直接联上以太网，或者在各配电子站保护单元故障状态的信息共享和互操作，不能很好地解决元加装网关设备经协议转换后再上以太网，这就减快速故障隔离和网络重构。随着以太网通信技术的少了通信处理及转换的中间环节．减少了系统结构普遍应用和IEC61850标准的推广，为实现点对点故的复杂性，增加了系统的可靠性。采用IEC61850体障信息的传递提供了通信通道和信息互操作模型，系的配电自动化具有统一的数据报文格式，其数据该馈线终端使配电网络的故障能够准确和快速切对象可以自我描述，提高了系统的实时性，实现了各除，并且为系统网络重构提供充足的信

4、息，对低压配单元的互操作功能。电网络供电质量以及可靠性的提高提供了保证。监控管在IEC61850标准的基础上，采用嵌入式以太网技术．设计了一种新型馈线终端设备，具有以下优点：1)不同厂商产品之间可实现互操作性，自动化功间隔层能要求与系统规模及运行条件无关；2)采用IEC61850标准的配电线路保护具有强大的通信能过程层力和互操作能力，可实现智能电子设备(IntelligentElectronicDevices，IED)之间的可靠通信和快速互动，提高配电网的可靠性水平网。图1基于IEC61850的配电自动化系统结构图1基于IEC61850的配电自动

5、化系统结构2馈线终端单元FTU硬件平台设计IEC61850变电站通信网络和系统标准作为国际电工委员会(IEC)确定的未来统一的电力系统无FTU采用；~3／．CPU结构，利用数字信号处理器收稿日期：2009—04—28作者简介：王李娟(1977一)女，陕两泾阳人，工程师，从事10kV配网自动化，无功补偿方面的工作。。譬≯科技综述KEJ-ZONGSHU(DigitalSignalProcessor，DSP)强大的数据处理能3．1馈线终端保护功能配置力，可以对采集到的数据进行快速傅里叶运算大多数功能至少由3种逻辑节点组成：核心逻辑(F)，得到各次谐波的

6、分量；利用高端精简指令集节点(~／I]PDIS)、处理逻辑节点(如cswI、XCBR)、供人处理器(AdvancedRISCMachines，ABM9)芯片强大员访问的逻辑节点(人机界面)_81。下面介绍系统功的功能，嵌入式操作系统，实现网络通信、人机交能分解成的逻辑节点。互、管理控制等一体化功能。配电线路保护的硬件(1)三段式相间距离保护。功能分解后的逻辑结构原理如图2所示。节点为：距离保护逻辑节点PDIS、电流互感器逻辑坚丽M／I七OOMI节点TCTR、电压互感器逻辑节点TVTR、人机接口逻)Iv,~i-I——辑节点IHMI、远方控制逻辑节点

7、ITCI、开关控制器逻辑节点CSWI、断路器逻辑节点XCBR、报警处理逻辑I转Ir’：节点CALH、负责采集开关量的通用I／O逻辑节点旦嘎鎏南l丝GGIO等。(2)三段式接地保护。功能分解后的逻辑节点图2配电线路保护lED硬件结构原理图为：距离保护逻辑节点PDIS、故障定位逻辑节点f1)ARM采用Ateml公司生产的AT91SAM7S微处RFLO、电流互感器逻辑节点TcrR、电压互感器逻辑理器。集成了数据存储管理单元MMU(Memo~节点TVTR、人机接口逻辑节点IHMI、远方控制逻辑ManagementUnit)，支持WindowsCE、Lin

8、ux等主流嵌节点ITCI、开关控制器逻辑节点CSWI、断路器逻辑入式操作系统，集成了3路通用异步收发器节点XCBR、报警处理逻辑节4CA