【正文】 合的關(guān)系上 ，又主要包括站控級以及元件 /間隔級 2 個部分； 星形光纖的連接方式 是站控級電壓以及元件 /間隔級之間主要采取的途徑。 國外變電站自動化技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)呈現(xiàn)出先進的潮流，而其中的分布式變電站自動化體系也日趨占據(jù)了該領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的主要發(fā)展方向。 IEC 61850 是國內(nèi)數(shù)字化變電站建立的主要標準，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建起相應(yīng)的全站統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，并提供了相應(yīng)的通信數(shù)據(jù)平臺，從而為達到站內(nèi)一次性設(shè)施的智能化程度以及二次設(shè)施網(wǎng)絡(luò)化階段而提供了必備的措施，其目標是以全站為核心，并配備了相應(yīng)的具備自動化性能的變電站設(shè)施。 當下，近些年的數(shù)字化變電站發(fā)展速度之快十分驚人。我國也積極地吸收國外的成功經(jīng)驗，密切地留意 IEC61850 的發(fā)展狀況。早在20xx 年起， IEC61850 便已經(jīng)成為了相關(guān)組織機構(gòu)的一個重要的工作項目。 數(shù)字化變電站試點已經(jīng)逐步地在國內(nèi)各網(wǎng)省的公司得到了廣泛的應(yīng)用，且關(guān)于 DL/T860 標準的應(yīng)用程度及其技術(shù)水準并不一致。 就上述的情況來看，數(shù)字化變電站的試點發(fā)展情況已經(jīng)令人感到不錯，同時開始逐漸地朝向總結(jié)經(jīng) 驗及其發(fā)展策略的新階段。其地位以及作用都非常之高。因此，變電站所施行的繼電保護設(shè)施也各不相同。 (1)常規(guī)保護配置 該類型實際上和采用常規(guī)互感器所具有的保護配置具 有相一致的功能，二者的不同點在于如下的幾個裝置的不同：后者的保護設(shè)施的交流量輸入器材更替為數(shù)據(jù)采集光纖通信接口，同時， IO 接口板件也用 GOOSE 光纖通信接口來替代，用通信接口裝置來更替 CPU 插件的模擬量，操作插件也更換為智能操作箱，同時留一部分的開入，并將其以壓板投退來替換，擯棄或?qū)㈤_出的壓板投退以智能操作箱為準則。 110kV 線路與合并器存在著對應(yīng)的關(guān)系。每個合并器可以在每臺主變各側(cè)得到相應(yīng)的應(yīng)用，主變各側(cè)電流、分段電流以及母線電壓等功用均能夠在各個合并器上得到體現(xiàn)，同時，主變差動保護、高低側(cè)后備保護、錄波裝置、電度表、測控裝置及備自投等設(shè)施均可以在這些設(shè)施上加以體現(xiàn)。 110kV 出線以及電容器均采取的是互不相關(guān)的獨立性合并器。 全部的保護測控設(shè)施均要被納入 GOOSE 網(wǎng)體系之中，開入信息抑或是出口跳閘是主要的途徑。站控層網(wǎng)絡(luò)以及GOOSE 網(wǎng)結(jié)點不少，一起交織成網(wǎng)格狀的網(wǎng)絡(luò)體系。每一套系統(tǒng)都含有 了繼電保護的功第 1 章 緒論 6 能及其相關(guān)的措施，并具有及時完成監(jiān)控的效用。每一套完整的體系均含有諸多不可或缺的重要組成部分，譬如 110kV 線路的保護監(jiān)測、全部主變的電量保護和測控、分段保護監(jiān)控和自投、全部的 110kV 出線以及電容器的保護管控、全部的母線保護和測控等措施。其他的 保護措施在原理上二者是相統(tǒng)一的。在此方案體系之中， 110kV 線路、主變均需要配備獨立的合并器，且經(jīng)由 2 路光纖設(shè)施與系統(tǒng)保護裝置相聯(lián)系起來。 5 條10kV 出線與電容器的合并器僅僅需要一臺交換機即可。 至于開入開出裝置，系 統(tǒng)保護測控裝置發(fā)揮了主要的作用，即經(jīng)由交換機走 GOOSE 網(wǎng)后與智能操作箱或智能開關(guān)相聯(lián)系起來。 本文 的 主要工作 及其研究的內(nèi)容 本論文試圖借助于分析數(shù)字化變電站及其對繼電保護所造成的影響進行分析，進而研究當下數(shù)字化變電站中常出現(xiàn)的常規(guī)保護配置方案以及系統(tǒng)保護配置方案 2 類繼電保護配置研究體系，并對其進行相關(guān)內(nèi)容成分的分析與設(shè)置。 第二，分析目前數(shù)字化變電站中常規(guī)保護配置方案和系統(tǒng)保護配置方案兩種繼電保護配置方案；詳細研究兩種方案的設(shè)計、構(gòu)成。 作者簡介 8 第二章 數(shù)字化變電站及其繼電保護 數(shù)字化變電站的概念 “ 變電站自動化系統(tǒng) ” 的 發(fā)展對于數(shù)字化變電站的進 一步發(fā)展都起到了促進的作用。傳統(tǒng)的變電站自動化系統(tǒng)無法滿足日趨智能化的電網(wǎng)需求，自然會逐漸地被歷史所淘汰，而數(shù)字化的變電站則將會取代變電站的地位 [3]。至今并沒有 對 “ 數(shù)字化變電站 ” 有較為權(quán)威、統(tǒng)一的涵義。學術(shù)界較為一致的觀點認為，數(shù)字化變電站技術(shù)是在 IEC 61850 標準體系之上構(gòu)建起來的與數(shù)據(jù)模型以及數(shù)據(jù)通信 平臺相關(guān)的新型技術(shù)，其目的在于實現(xiàn)站內(nèi)一次設(shè)施以及二次智能電子設(shè)備的數(shù)字化通信程度，進而能夠?qū)崿F(xiàn)智能設(shè)施之間的互操 作性特征。 光電、微電子、信息、網(wǎng)絡(luò)通信等諸多的技術(shù)是其提出的主要方面。 “ 數(shù)字化變電站 ” 實際上也可以局限于變電站的二 次系統(tǒng) “ 數(shù)字化 ” 現(xiàn) 象。 數(shù)字化變電站技術(shù)的出現(xiàn)，也正表征著變電站自動化系統(tǒng)已經(jīng)步入到了全新化的歷史發(fā)展階段之中。 IEC 61850概述 IEC 61850標準的制定 IEC 61850 標準的提出及其制定源自于國際電工委員會 。在 具體建設(shè) IEC 61850 標準的數(shù)字化變電站的過程中，需要再一個相對整體的范圍內(nèi)展開研究，從而保證設(shè)施本身的穩(wěn)固 性，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)的正常運行起到一定的促進作用，并進而促進整個社會經(jīng)濟效益的增長。直到 20xx年，該標準中的絕大多數(shù)的內(nèi)容已經(jīng)逐步地對外發(fā)布。在電網(wǎng)通信方面， IEC61850 標準本身具有一定的權(quán)威性、唯一性，同時，其本身還有可能變成電力系統(tǒng)中最為主要的通信標準，其涵蓋的范圍也不僅僅只是局限于調(diào)度中心，同時還包括變電站、變電站內(nèi)以及配電自動化無縫通信標準等諸多的方面，最后還有可能成為通用網(wǎng)絡(luò)通信平臺方面的核心標準體系。 基于今后的發(fā)展模式及其目標，同時參照 IEC61850 的標準內(nèi)容，可以將變電站自動化體系具體劃分為 3 個層次：變電站層、間隔層以及過程層 。間隔層設(shè)施又包括如下的幾個部分：每個間隔的控制、維護抑或是監(jiān)視單元 。 我國 IEC 61850標準應(yīng)用歷程 20xx 年國際電工委員會第 57 技術(shù)委員會 (電力系統(tǒng)管理及其相關(guān)信息交換 )便確立并頒行了 IEC 61850 體系的標準 (變電站通信網(wǎng)絡(luò)及其系統(tǒng) )[5]。 《 DL/T860 變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)》是這方面的一個典例。其具體的標準內(nèi)容包括 10 個主要的部分，一共有 14 個分冊 [11]。其中最后的一個標準《 DL/T860 變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)第 6 部分：與變電站有關(guān)的 IED 的通信配置描述語言》也通過了相關(guān)單位的確定，并開始在全國范圍內(nèi)推廣實施。譬如，國家電力調(diào)度通信中心便積極著手地組織相關(guān)的專家來開展關(guān)于變電站的科研項目活動，同時也包括了相關(guān)的科研組織機構(gòu)、生產(chǎn)廠家以及檢測機構(gòu)等，進而在 IEC 61850 互操作方面獲得了一定的成效，有效地將 IEC61850 進一步地向前推動發(fā)展，加快其制度的建設(shè)、發(fā)展的步伐。 61850標準的主要內(nèi)容 早在上個世紀的 90 年代，歐洲以及美國便開始著手分 析關(guān)于數(shù)字化變電站標準的相關(guān)內(nèi)容，同時制定了相關(guān)的條例內(nèi)容。 IEC61850 標準可以從如下的幾個方面加以論述： （ 1）功能建模 就變電站自動化通信體系本身所具有的通信性能（ PICOM）著眼，對其相關(guān)的功能模型涵義（ Part 5）展開了相關(guān)的界定 。 （ 3）通信協(xié)議 對數(shù)據(jù)訪問機制（通信服務(wù)）以及向通信協(xié)議棧做了相關(guān)定義的映射，譬如，采用將抽象通信服務(wù)接口映射運用到變電站層與間隔層之間的網(wǎng)絡(luò)之間，映射的結(jié)果為 MMS（ IEC6185081）。 （ 4）變電站自動化體系工程以及吻合度性能檢測 在分析 XML（ Extensible Make up Language）結(jié)構(gòu)化語言（ Part 6）的前提下，對變電站自動化體系結(jié)構(gòu)的拓撲以及 IED 結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)展開相關(guān)的描繪。 IEC 61850標準的主要特點 IEC61850 標準的核心特征有以下幾點： （ 1）信息分層 變電站通信網(wǎng)絡(luò)以及系統(tǒng)協(xié)議 IEC61850 標準草案 均對變電站內(nèi)部的信息分層展開了必要的涵義界定，包括邏輯方面的涵義以及物理方面的定義 2 個主要的部分。此外，對于層與層之間出現(xiàn)的通信接口也做了必要的涵義界定。 每個 IED 的 數(shù)量既有單個的數(shù)量，同時也還有多個的數(shù)量。邏輯設(shè)施含納了邏 輯節(jié)點，邏輯節(jié)點之中又容納了邏輯數(shù)據(jù)的對象。 IED 還具有充當客戶的重要地位。 （ 3）數(shù)據(jù)自描述 IEC 608705 系列標準在對相關(guān)測試的數(shù)據(jù)進行訪問的時候，主要采取的是基于點的描繪途徑，而 IEC60850 標準則不然，其采取的方法主要是面向?qū)ο蟮淖悦枋?。在確定好雙方的協(xié)議之后，如若要添加一些相關(guān)的信息，則應(yīng)該對協(xié)議相關(guān)的內(nèi)容做好及時的修改工作。 由于科學技術(shù)的日新月異，電力市場在不斷地完善，相應(yīng)的變電站自動化水作者簡介 11 平也在進一步地強化，新信息的數(shù)量也在不斷地充實到相應(yīng)的變電站之中。而所謂的“面向?qū)ο?的數(shù)據(jù)自描述”實際上是基于數(shù)據(jù)源的前提下來對數(shù)據(jù)做好相關(guān)的自我描繪，進而通過對方的接收工作而獲得必要的說明結(jié)論，而無需工程物理量對應(yīng)以及標準改變等相關(guān)的內(nèi)容。相關(guān)的數(shù)據(jù)自描述方式主要有如下的幾個： a、 IEC 61850 對象名稱 標準對采用設(shè)施名、邏輯節(jié)點名、實例編號以及數(shù)據(jù)類名的對象名做好了必要的命名原則方式涵義的界定工作。 （ 4）抽象通信服務(wù)接口（ ACSI） 在 IEC 61850 標準體系中，對變電站內(nèi)信息傳輸所應(yīng)該有的通信服務(wù)做好涵義的界定工作 ，并積極地 構(gòu)建起相 應(yīng)的抽象通 信服務(wù)接 口（ Abstract Communication Service Interface, ACSI）。經(jīng)由ACSI 途徑之后，其途徑可由通信服務(wù)映射到（ Specific Communication Service Map, SCSM）映射到匹配的具體協(xié)議棧。 在采用 ACSI 以及 SCSM 等方法的基礎(chǔ)上， IEC61850 標準有效地達到了一定的穩(wěn)固性目的，并有效地對未來網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)發(fā)展之間可能存在的沖突做好了必需的解決工作，也 就是說，只需對 SCSM 做好必要的改動工作，而并不需要對ACSI 做必要的修改工作，即可以達到一定的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)效果。 變電站自動化體系主要包括監(jiān)視、控制以及繼電保護等三項， IEC61850 又在此基礎(chǔ)上提出了關(guān)于信息分層的涵義。 變電站各個層次之間的關(guān)聯(lián)均在串行通信的前提下所構(gòu)建，而過程層和間隔層之間的串行通信通常又被譽為過程總線通信。 過程總線上的數(shù)據(jù)通信的分類較多，且在不同的運行機制下凸顯出不同的運輸模式，同時也有不同的傳輸速度及其優(yōu)先程度及其順序。研究這 2 個方面的信息內(nèi)作者簡介 12 容具有一定的意義 [13]。 （ 1）電子式電流 /電壓互感器 電磁式互感器存在著飽和、鐵磁諧振過電壓、絕緣結(jié)構(gòu)復雜等不足之處，因此與日益發(fā)展的電力體系結(jié)構(gòu)之間難以成為統(tǒng)一的模式結(jié)構(gòu)。在分析電子式互感器處于高壓部分有無電源的基礎(chǔ)上，將其大致劃分為無源型以及有源型 2 類。 做好電子式互感器的保護、檢測等工作，同時相關(guān)的設(shè)施也能夠從多處生產(chǎn)方來獲取，因此，需要做好相關(guān)設(shè)施的數(shù)字化接口通信的標準工作。 （ 2）智能化斷路器 利用微機、電力電子技術(shù)以及新型傳感器成立新的斷路器二次系統(tǒng)是高壓斷路器技術(shù)的發(fā)展潮流，從而 開發(fā)出新類型的智能斷路器。同時，應(yīng)該有效地監(jiān)測好相關(guān)的信息數(shù)量，盡量達到最大化的目的， 并盡量使得判定的途徑多元化，綜合性地采用監(jiān)控的方式以及專家人