变电所自动化系统的网络化应用技术

摘要:通过对目前电力系统变电所自动化现状的分析,客观地反映了我国目前的传统变电所自动化的发展现状及存在的弊端。提出了网络型变电所自动化系统的功能结构及特点。

关键词:变电所、自动化网络

一、常规厂站自动化系统存在主要问题

常规的厂站自动化系统主要有常规RTU和常规综合自动化两种模式。这两种模式存在的主要问题:

(1)信息更新时间长。
(2)难以读取故障录波等记录信息。
(3)难以全面接收智能电表信息。
(4)难以接入多种型号的智能装置。
(5)主控处理能力低。
(6)主控无法保存和交换历史信息。
(7)不能将所有信息发到主站。
(8)系统可靠性差。
(9)系统难以进一步扩展。
(10)不能进行远程诊断和维护。

二、网络型变电所综合自动化系统结构

随着微机技术、网络技术和通信技术以及微机性能价格比的不断提高,自动化系统的硬件结构向分层分布式和单元、模块化的方向发展。网络型变电所自动化系统按其功能在逻辑上可分为变电所层、间隔层(或单元层)、过程层。

过程层:是由传感器和执行器等实现所有与过程接口的功能部件,它是间隔层或单元层设备与一次高压设备间的桥梁。

间隔层(或单元层):该层的设备统称为智能电子设备IED(IntelligentElectronicDevice),一般按断路器间隔划分,具有测量和控制器件,负责该单元线路或变压器的参数测量和监视、断路器的控制和联锁；保护装置负责该单元线路或变压器的短路和异常状态保护。单元层有故障记录和事件顺序记录装置,可由调控器件和保护装置实现。单元层的智能电子器件,如保护装置、控制联锁等,宜尽可能靠近一次设备,以减少连接电缆的长度,提高抗电磁干扰能力。

变电所层:由具有数据库的站级计算机、操作员平台和远方通信接口等组成,实现各智能电子设备信息采集处理和监视控制操作以及远方的网络通信交换功能,包括全所的监控计算机、现场总线和局域网,供计算机之间与单元层交换信息。变电所层设备一般装设于控制室。

按分布式系统构成原则,各单元之间无一般的电路连接,必要时可通过通信网串行交换信息。按单元分开,当一个单元的监控、保护设备出现故障或异常时,可以只停下该单元设备进行检查处理,不致影响其他单元。

三、网络型变电所综合自动化系统技术内容

网络RTU是在主控计算机的基础上构建站内自动化系统,并通过网络与主站系统连接,构成一个自动化系统整体。它把间隔层或单元层的智能电子设备作为一个个小RTU看待,与主控计算机进行通信,站内的语音图像、故障录波直接接入站内自动化网络上。这样就构成了一个完整的网络RTU系统,它主要包括以下几点内容: