變配電自動化作業(yè)(編輯修改稿)
2025-04-20 23:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 段。在高壓和超高壓變電站中，保護裝置、測控裝置、故障錄波及其他自動裝置的I/O單元，如A/D變換、光電隔離器件、控制操作回路等將割裂出來作為智能一次設(shè)備的一部分。反言之，智能化一次設(shè)備的數(shù)字化傳感器、數(shù)字化控制回路代替了常規(guī)繼電保護裝置、測控等裝置的I/O部分；而在中低壓變電站則將保護、監(jiān)控裝置小型化、緊湊化，完整地安裝在開關(guān)柜上，實現(xiàn)了變電站機電一體化設(shè)計。數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在物理上可分為兩類，即智能化的一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備。IEC61850將變電站自動化系統(tǒng)的功能在邏輯上分為三層：變電站層、間隔層、過程層[2]，并將功能適當?shù)姆纸鉃橄嗷ネㄐ诺膸讉€部分，列出了功能之間交換的數(shù)據(jù)類型。圖2所示。 圖2 IEC61850變電站自動化系統(tǒng)接口示意圖 由圖2可以看出IEC 61850變電站自動化體系共定義了10種數(shù)據(jù)類型的交換，分別為： ①:間隔層與變電站層之間的保護數(shù)據(jù)交換； ②:間隔層與遠方保護之間的保護數(shù)據(jù)交換； ③:間隔層內(nèi)的數(shù)據(jù)交換； ④:過程層與間隔層之間電流互感器CT和電壓互感器VT的瞬時數(shù)據(jù)交換； ⑤:過程層與間隔層之間的控制數(shù)據(jù)交換； ⑥:間隔層與變電站層之間的控制數(shù)據(jù)交換； ⑦:變電站與遠方工程師工作站之間的數(shù)據(jù)交換； ⑧:用于快速功能的間隔層之間的直接數(shù)據(jù)交換； ⑨:變電站層內(nèi)的數(shù)據(jù)交換； ⑩:變電站設(shè)備與遠方控制中心之間的控制數(shù)據(jù)交換。 變電站三層結(jié)構(gòu)體系中每層的主要任務(wù)分別為： (1)變電站層。變電站層的主要任務(wù)是：通過高速網(wǎng)絡(luò)匯總?cè)镜膶崟r數(shù)據(jù)信息，不斷刷新實時數(shù)據(jù)庫，按時登錄歷史數(shù)據(jù)庫；按既定協(xié)約將有關(guān)數(shù)據(jù)信息送往調(diào)度或控制中心；接收調(diào)度或控制中心有關(guān)控制命令并轉(zhuǎn)間隔層、過程層執(zhí)行；具有在線可編程的全站操作閉鎖控制功能；具有(或備有)站內(nèi)當?shù)乇O(jiān)控、人機聯(lián)系功能，如顯示、操作、打印、報警等功能以及圖像、聲音等多媒體功能；具有對間隔層、過程層設(shè)備的在線維護、在線組態(tài)、在線修改參數(shù)的功能；具有(或備有)變電站故障自動分析和操作培訓功能。 (2)間隔層。間隔層的主要功能是：匯總本間隔過程層實時數(shù)據(jù)信息；實施對一次設(shè)備保護控制功能；實施本間隔操作閉鎖功能；實施操作同期及其他控制功能；對數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計運算及控制命令的發(fā)出具有優(yōu)先級別的控制；承上啟下的通信功能，即同時高速完成與過程層及變電站層的網(wǎng)絡(luò)通信功能必要時，上下網(wǎng)絡(luò)接口具備雙口全雙工方式以提高信息通道的冗余度，保證網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。(3)過程層。過程層是一次設(shè)備與二次設(shè)備的結(jié)合面，或者說過程層是智能電氣設(shè)備的智能化部分，其主要功能可分為三類：①電氣運行的實時電氣量檢測。即利用光電電流、電壓互感器及直接采集數(shù)字量等手段，對電流、電壓、相位及諧波分量等進行檢測。②運行設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)在線檢測與統(tǒng)計。如對變電站的變壓器、斷路器、母線等設(shè)備在線檢測溫度、壓力、密度、絕緣、機械特性以及工作狀態(tài)等數(shù)據(jù)。③操作控制的執(zhí)行與驅(qū)動。在執(zhí)行控制命令時具有智能性，能判斷命令的真?zhèn)渭捌浜侠硇?，還能對即將進行的動作精度進行控制，如能使斷路器定向合閘，選相分閘，在選定的相角下實現(xiàn)斷路器的關(guān)合和開斷，要求操作時間限制在規(guī)定的參數(shù)內(nèi)。IEC61850是一個規(guī)范統(tǒng)一的標準，它將站內(nèi)的所有數(shù)據(jù)通信單元都規(guī)范為標準的接口，即所有智能IED的生產(chǎn)商都必須按照IEC61850的標準生產(chǎn)過程層和間隔層的設(shè)備，因此，我們可以考慮用以太網(wǎng)技術(shù)將變電站層、間隔層與過程層的所有設(shè)備都直接連接到以太網(wǎng)上。數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)和國際標準接軌，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更趨合理。符合IEC61850標準的變電站自動化體系結(jié)構(gòu)將逐步建立。3 構(gòu)建基于IEC61850的牽引變電站自動化系統(tǒng)的通信模型 IEC 61850建立了一套統(tǒng)一的功能邏輯和通信模型。IEC61850的系統(tǒng)邏輯模型如圖3所示。它認為變電站的功能是分層分布的，從邏輯上講，系統(tǒng)功能由分布位于邏輯設(shè)備(1ogical device，LD)上的邏輯節(jié)點(1ogical node，LN)共同協(xié)調(diào)完成，LN之間由邏輯連接(1ogical connection，LC)相連接，通信信息片(PICOM)明確地描述出LN之問的交換信息和通信要求(包括數(shù)據(jù)、類型、性能、邏輯連接等)。多個LN之間交互作用完成某個邏輯功能。IED中的LN通過IED內(nèi)部的服務(wù)器接口被其他LN訪問。過程層的數(shù)字式設(shè)備向問隔層IED傳送數(shù)據(jù)，并接受控制命令操作一次設(shè)備。 圖3 變電站的系統(tǒng)邏輯模型IEC 6l850將邏輯節(jié)點劃分為保護、監(jiān)視控制、物理裝置、系統(tǒng)和裝置安全、一次設(shè)備相關(guān)節(jié)點、有關(guān)系統(tǒng)服務(wù)節(jié)點等六大類，約80種，涵蓋了變電站的所有功能。定義了抽象通信服務(wù)接口(ACSI) , 描述了服務(wù)器和客戶端
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