iec61850在鋁業(yè)整流變綜合自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用(完整版)
【正文】 管理功能。所以，在考慮國內(nèi)現(xiàn)有規(guī)程對220KV變電站系統(tǒng)通信可靠性的要求的基礎(chǔ)上，結(jié)合IEC61850系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)，特別是考慮將來引入基于GOOSE的間隔層保護(hù)測控功能，整個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)考慮采用雙光纖星形結(jié)構(gòu)，如圖？所示。在蘭鋁系統(tǒng)設(shè)計中，取消了常規(guī)變電站自動化系統(tǒng)中的RTU、主控單元、故障錄波裝置、備自投等設(shè)備，從而節(jié)省了大量的費(fèi)用。近年來，基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站自動化應(yīng)用已取得了很大的進(jìn)展。在站總線網(wǎng)絡(luò)，可向上實(shí) 現(xiàn)IED到其它IED、HMI、變電站控制器、SCADA系統(tǒng)的通信；在過程總線網(wǎng)絡(luò)，可向下實(shí)現(xiàn)IED到CT、PT、斷路器、開關(guān)的通信，傳統(tǒng)上這部分的通信是通過硬布線來完成的，在過程總線實(shí)施方案中需要采用“智能型”設(shè)備，如智能開關(guān)、光CT/PT等，通過合并單元接入過程總線。IEC61850標(biāo)準(zhǔn)由10部分組成，它覆蓋了變電站綜合自動化系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、安裝、調(diào)試、測試等方面，為實(shí)施基于網(wǎng)絡(luò)通信的變電站綜合自動化系統(tǒng)提供了詳細(xì)的指引。近年來，我國也制定和頒布了等同于IEC61850的DL/，并公布在2007年3月1日開始實(shí)施。本文首先對基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站自動化的系統(tǒng)簡要介紹，然后介紹蘭鋁項(xiàng)目的設(shè)計考慮以及系統(tǒng)配置方案。4） 通過高性能以太網(wǎng)用于保護(hù)和測量功能的裝置的進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的客戶機(jī)/服務(wù)器和對等方式的信息傳送。4） 采用對等信息傳輸和高速的過程總線，可減少系統(tǒng)的硬件配置及二次電纜，同時也減少了屏柜數(shù)量、占地面積以及需要較低的布線費(fèi)用。系統(tǒng)的設(shè)計和配置全面參照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)中的站層及間隔層要求完成，它滿足除過程總線外的所有部分標(biāo)準(zhǔn)要求，主要標(biāo)準(zhǔn)部分包括IEC618507和8。蘭鋁220kV整流所綜合自動化系統(tǒng)的設(shè)計采用分層分布、全分散式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。因此，在IEC61850系統(tǒng)中，以太網(wǎng)交換機(jī)是極其重要的設(shè)備，設(shè)計中必須考慮采用符合IEC618503標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。但由于所選擇的間隔層IED支持完整的模擬量和數(shù)字量傳輸功能，將來通過IED組態(tài)即可實(shí)施用戶需要的擴(kuò)展應(yīng)用。其各種服務(wù)器都有多客戶支持能力，即它們不但可以支持本地計算機(jī)其他客戶的請求，也可以支持網(wǎng)絡(luò)上其他計算機(jī)客戶任務(wù)的請求，完成整流變的監(jiān)控功能。該系列交換機(jī)除了提供適應(yīng)變電站環(huán)境的工業(yè)級交換機(jī)的所有實(shí)時傳輸和控制、安全及管理等功能外，還支持小于每跳5ms的環(huán)網(wǎng)故障切換性能，并提供光纖斷線檢測、GOOSE優(yōu)先等功能，用于優(yōu)化整個整流變自動化系統(tǒng)的性能。10kV部分共設(shè)五個配電室，每個配電室均采用單母線分段結(jié)線。、SQL數(shù)據(jù)庫服務(wù)器軟件、Windows 2000 Server操作系統(tǒng)、IEC61850接口服務(wù)器軟件、IEC61850客戶端軟件、Windows 2000 Office辦公軟件、西門子PLC OPC接口軟件等，共同完成整個監(jiān)控系統(tǒng)的信號采集和各控制點(diǎn)的控制任務(wù)。監(jiān)控計算機(jī)設(shè)備和模擬屏連接到主控樓微機(jī)室交換機(jī)屏的2臺以太網(wǎng)交換機(jī)；220KV間隔層保護(hù)測控裝置連接到直流屏微機(jī)室的14臺以太網(wǎng)交換機(jī)；10KV間隔層保護(hù)測控裝置則就近連接到各10KV配電所的10KV開關(guān)柜上的8臺以太網(wǎng)交換機(jī)上。4）10KV鑄造分配配置1臺ML2400交換機(jī)，提供提供2個100Mb ST接頭的多模光纖接口和8個10M/100M自適應(yīng)RJ45接口。主保護(hù)采用一臺L90光纖線路差動保護(hù)，與電廠側(cè)L90配套使用提供線路電流差動主保護(hù)功能；后備保護(hù)采用F35饋線保護(hù)裝置，提供過流后備保護(hù)功能。此外，220KV母聯(lián)還配置一塊EPM5500多功能表完成母聯(lián)電流等遙測功能。保護(hù)裝置安裝在220KV動力變保護(hù)、測控屏上。每臺調(diào)壓整流變壓器配置一臺F35保護(hù)裝置，調(diào)壓整流變壓器F35保護(hù)裝置和機(jī)組PLC共同組屏放在整流室。此外，在各10KV間隔還配置一塊EPM5500多功能電表。此外，由于該系統(tǒng)配置的間隔層IED支持完整的GOOSE特性，將來僅需通過組態(tài)即可提供各種基于間隔層以太網(wǎng)的保護(hù)控制功能，可進(jìn)一步優(yōu)化該系統(tǒng)的整體性能。F650提供保護(hù)控制功能包括：過電流保護(hù)、速斷保護(hù)、零序過流保護(hù)、低電壓和過電壓保護(hù)、不平衡電流保護(hù)、小電流接地選線、電動機(jī)再起動閉鎖、電動機(jī)啟動時間監(jiān)視；斷路器控制、斷路器位置信號采集、手車工作位置、手車試驗(yàn)位置、遠(yuǎn)方就地選擇等。 220KV整流變諧波裝置間隔F35為多饋線保護(hù)裝置，利用一臺裝置可完成一套整流機(jī)組濾波裝置的保護(hù)功能。保護(hù)及測控裝置安裝在220KV動力變GIS間隔保護(hù)測控屏上。 220KV母線間隔220KV母線配置2套B90母線保護(hù)裝置。此外，每條220KV線路配置一塊EPM5500多功能表計，采集電流、電壓、有功、無功、電量等遙測量。 間隔層保護(hù)測控IED根據(jù)本項(xiàng)目對220KV和10KV保護(hù)測控裝置的要求，除了提供相應(yīng)的保護(hù)測控功能以外，所有保護(hù)測控裝置應(yīng)具有完整的相關(guān)的IEC61850數(shù)據(jù)和服務(wù)模型，并支持GOOSE/GSSE功能。站控層的直流屏微機(jī)室配置有2個以太網(wǎng)交換機(jī)屏，每個交換機(jī)屏安裝有7臺ML2400交換機(jī)，每臺交換機(jī)提供8個100Mb ST接頭的多模光纖接口。整流監(jiān)控PLC系統(tǒng)的單機(jī)組總PLC和其它四組PLC以總線方式通訊，各單元之間組成Profibus DP環(huán)網(wǎng)，機(jī)組總PLC向上以雙以太網(wǎng)方式接入直流屏微機(jī)
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