61850数字化变电站的技术分析

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1、61850数字化变电站的技术分析摘要随着计算机信息处理与网络技术的大力发展，以其为应用基础的数字化变电站技术也在不断发展，随着电子式互感器、智能开关技术的应用，使得数字化变电站的系统结构又有了不同于常规变电站的革命性变化。针对目前数字技术的普遍应用，本文研究了其中若干关键技术，分析数字化控制技术的发展方向。关键词：数字变电站，智能电网，电子式互感器，智能开关技术第1章数字化技术相关理论1．1数字化变电站的意义数字化变电站是智能电网的物理基础，是高级调度中心的信息采集和命令执行单元，IEC6185

2、0的推出和应用，推进了变电站的标准化，使得各类二次设备以边准的方式建模和通信，第一次在变电站内能够完成统一的信息交互，二次设备融合成为一种趋势。最初的建设以光电式互感器、智能化集成开关、职能变压器等数字化一次设备。现今越来越多的客户，将智能电子设备为基础的新型变电站自动化系统，实现数字化变电站站内各层间的无缝通讯，最大限度地满足信息共享和系统集成的要求，则是数字化变电站技术的发展方向。1．2IEC61850标准IEC61850标准是由国际电工委员会(InternationalElectrotec

3、hnicalCommission)第57技术委员会于2004年颁布的、应用于变电站通信———————————————————————————————————————————————网络和系统的国际标准。作为基于网络通讯平台的变电站唯一的国际标准，IEC61850标准吸收了IEC60870系列标准和UCA的经验，同时吸收了很多先进的技术，对保护和控制等自动化产品和变电站自动化系统（SAS）的设计产生深刻的影响。针对传统变电站信息难以共享等不足，IEC61850提出了基于以太网的解决方案，这不仅大大

4、节省了变电站建设和运行成本，也大大提高了数字化变电站内设备的互操作性。但是随着计算机和网络技术的广泛应用以及标准化和互操作技术的逐渐推广，尤其过程总线的应用使通信网络从二次系统延伸到了一次系统，数字化变电站系统内的模拟量采集、跳合闸命令均通过网络实时实现，电力系统所面临的电子安全（包括信息安全、计算机系统安全和网络安全）风险也日益加剧。1．3数字化变电站特点数字化变电站是由智能化一次设备（电子式互感器、智能化开关等）和网络化二次设备分层（过程层、间隔层、站控层）构建，建立在IEC61850通信规

5、范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。数字化变电站是应用IEC61850进行建模和通信的变电站，数字化变电站体现在过程层设备的数字化，整个站内信息的网络化，以及开关设备实现智能化。1.3.1智能化的一次设备一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计，简化了常规机电式继电器及控制回路的结构，———————————————————————————————————————————————数字程控器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。换言

6、之，变电站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程序代替，常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。1.3.2网络化的二次设备变电站内常规的二次设备，如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造，设备之间的连接全部采用高速的网络通信，二次设备不再出现常规功能装置重复的I／O现场接口，通过网络真正实现数据共享、资源其享，常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。1.

7、3.3自动化的运行管理系统变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化；数据信息分层、分流交换自动化；变电站运行发生故障时能及时提供故障分析报告，指出故障原因，提出故障处理意见；系统能自动发出变电站设备检修报告，即常规的变电站设备“定期检修”改变为“状态检修”。第2章数字化变电站的关键技术1．4数字化变电站的结构1.4.1基本结构———————————————————————————————————————————————对于一个数字化变电站而言，其基本结构应当包括基础数据

8、层、间隔层、网络层与站控层四级结构，其结构如图所示：数字化变电站系统结构图（1）基础数据层数字化变电站的过程层是一次设备与二次设备的结合点。其主要功能有：系统实时运行电气量检测：即利用非常规互感器检测系统电流，电压，相位和谐波分量等电气量；运行设备状态检测：在线检测变压器，断路器，母线等设备的温度，压力，密度，绝缘，机械特性以及工作状态等数据；操作控制命令执行：过程层在执行控制命令时具有智能性，能判断命令的真伪及其合理性。（2）间隔层间隔层的主要功能：汇总本间隔过程层的实时数据信息；对一次设备实