摘要:随着我国经济的快速发展,电网负荷不断增加,变电站不断扩大,电网结构日趋复杂,电网实时信息暴涨,电网的可靠运行要求越来越高,变电站综合自动化系统的发展成为必然趋势｡计算机及通信技术的迅猛发展,信息采集､处理和远传技术的逐渐成熟,为变电站自动化的发展奠定了技术基础｡变电站综合自动化系统是集保护､测量､控制､远传等功能为一体,采用微机和网络技术,并充分利用数字通信的优势来实现数据共享的一种变电站自动化系统,而通信系统在变电站自动化系统中又占有非常重要的地位｡因此,需加强110kV变电站综合自动化通信系统研究｡
关键词:110kV变电站;综合自动化;通信系统
引言
随着变电站自动化技术的不断发展,变电站自动化系统的信息采集､处理､传输都对站内通信配置提出了更高的要求｡要想真正提高其可靠性,则需要实现资源的优化配置,并不断提升变电站的整体运行水平,满足基本的运行要求｡基于此,本文主要对110kV变电站综合自动化通信系统进行了简要的分析,希望可以为相关工作人员提供一定的参考｡
1通信设备
1.1交换机
交换机是110kV常规变电站网络通信中重要的设备之一,具有网络互联､安全控制和冗余策略等功能｡交换机作为网络连接的主要设备,工作于OSI参考模型的第二层,即数据链路层｡它具有物理编址､网络拓扑结构､错误校验､Vlan划分､链路汇聚和防火墙等功能｡目前110kV常规变电站综合自动化系统中,常用的交换机有DLink的DES1016R+和DES1024R+,宝讯科技的BX-5024和BX-5016等｡
1.2通信规约转换器(保护管理机)
现阶段,110kV常规变电站综合自动化系统中,存在多种厂商设备,而每个厂商运用的通信规约不统一､不完全兼容,非常不利于综合自动化系统内不同设备之间的信息交互和互操作性实现｡通信规约转换器的开发和运用,成功解决了通信过程中的规约兼容问题,促进了综合自动化的发展｡
1.3远动装置
为了加强对变电站的管控和提高变电站的安全性,调度主站希望构成变电站的各部分集中统一指挥､协调工作｡为此,调度主站要随时了解系统各部分在生产过程中的实际情况,并在此基础上提出对生产过程进行指挥的策略｡以上过程既要满足实时性好要求,又要保证可靠性高,必须借助远动技术实现调度管理｡厂站远动装置对下实现对变电站设备信息的采集､处理和上层下达命令的执行;对上通过远动技术,调度主站工作人员在主站可通过厂站远动装置实时上传的遥测和通信数据,监视变电站运行设备的实时运行状况,并通过对厂站远动装置下发遥控和遥调命令,实现对变电站运行设备的控制｡
2变电站监控与调度通信系统的配置
2.1变电站电气主接线及远动信息
根据世纪中心负荷容量及供电要求,该110kV变电站电气主接线的设计为如下形式:110kV电源进线3回,每路进线通过线路变压器组接线方式,由一台63MVA三相双圈有载调压电力变压器将110kV电压降至10kV｡10kV侧为单母线6分段接线形式,每台变压器带两段母线,每段母线引出线6回,出线总数共36回｡10kV侧接有4800kVar并联电力电容器6组,950kVA接地变压器3台,850kVA消弧线圈3组｡
2.2监控与调度通信系统的配置
2.2.1通信服务器配置
通信服务器是一种多通信接口､多通信规约的专用系统｡本工程中配置一台16接口通信服务器,一个接口接电量采集装置,其余连接智能直流屏,图像监控系统,智能空调､风机,直流接地检测装置,消弧线圈自动调谐装置,防火防盗系统等智能辅助设备｡多余接口作为预留备用｡其中智能辅助设备由于设备厂家不同,其接口均为RS-485串口通信,此时通过通信服务器将其转换成以太网,将其他厂家的智能设备信息接入变电站自动化系统中,满足变电站无人值守要求｡
2.2.2全站时间同步系统配置
为了保证变电站系统时钟的统一,站内配置一套公用的时钟同步系统,主时钟双重化配置,另配置扩展装置实现站内所有设备的软､硬对时｡支持北斗系统和GPS系统单向标准授时信号,优先采用北斗系统,时钟同步精度满足站内所有设备的对时精度要求｡时间同步系统对时范围包括监控系统站控层设备､保护装置､测控装置及站内其他智能设备等｡
2.2.3电能计量装置配置
专用计量点设置在变电站110kV进线侧｡110kV进线专用计量电能表安装在专用计量柜内｡计量CT､PT精度为0.2S级,电能表选用0.2S复合分时电能表｡主变10kV侧电度表采用电子式三相四线多功能电能表,有功电度测量精度0.5S级､无功电度测量精度2.0级｡10kV出线电度表采用电子式三相三线多功能电能表,有功电度测量精度0.5S级､无功电度测量精度2.0级｡
2.2.4110kV变电站综合自动化结构
110KV变电站综合自动化系统采用分层分布式网络结构｡以太网连接,以TCP/IP协议与站内继电保护和其他智能装置通信,通信规约统一采用DL/T860(IEC61850),此协议将IEC61850标准用于TCP/IP网络｡本变电站自动化系统设计中微机总控､公用测控装置､主变保护､测控及自动化装置等采用集中组柜;10kV出线､电容器､PT并列､分段､备自投等保护测控装置采用分散式布置在10kV高压开关柜仪表箱上｡110kV变电站综合自动化系统结构见下图｡变电站监控与调度通信系统的配置将变电站的相关设备信息进行联网,实现变电系统通信网络化,使变电站运行具有可靠､开放､实时､安全的巨大优势｡
图1110kV变电站综合自动化结构图
3网络拓扑
整个变电站微机型综合自动化系统主要采取的分布式结构为分层式,可以对站控层､通信网络层､间隔层进行管理,并且站控层采取双以太网的模式支持多种协议,实现双机双网的无缝自主切换,另外站控层的通信网络采取光纤介质的以太网技术,具有良好的抗干扰性;间隔层采用双网形式,采用屏蔽双绞线介质的现场总线和以太网,通过通讯管理机实现间隔层与站控层的联系,所有微机保护装置同时提供IEC61850规约接口､MODBUS或其他规约接口,确保通信的实时性和可靠性｡监控系统采用分层分布式网络结构,站控层网络连接监控主机和三个操作员工作站等。110kV线路及主变设备集中放在主控室,10kV设备放在10kV各开关柜｡
结束语
综上所述,通信系统的结构比较清晰,变电所运行人员必须结合实践利用所学的理论知识及积累的丰富经验,才能更好地掌握变电站的通信系统,在发生通信故障时,才能更快更准看清故障现象,分清故障范围,然后再通知相关人员进行检修｡
参考文献:
[1]刘晓晴.110kV变电站电气自动化技术及应用研究[J].中国高新科技,2017,1(04):74-76.
[2]朱伟铭.探讨110kV变电站104网络通道中断处理[J].通信电源技术,2017,34(03):98-100.
[3]张洪,童松.瀑布沟110kV变电站计算机控制系统技术改造的设计与实现[J].水电厂自动化,2016,37(02):48-50.
[4]李爱玲,韩启华.微机综合自动化保护系统在110kV变电站中的应用[J].科技资讯,2015,13(19):57-58.
[5]赵群,陆学兵.110kV变电站自动化系统设计[J].中国高新技术企业,2015(21):27-28.
论文作者:1刘庚源,2于善杰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
标签：变电站论文; 通信论文; 自动化系统论文; 规约论文; 装置论文; 设备论文; 通信系统论文; 《电力设备》2018年第19期论文;