數(shù)字化變電站技術(shù)應(yīng)用

　　摘 要:電力系統(tǒng)在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展中已占據(jù)非常重要的位置，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的巨大變化越來越依賴于變電站自動化的發(fā)展情況。電力系統(tǒng)的發(fā)展在我國受到的關(guān)注很高，也獲得了不小的成績：為西部大開發(fā)和東部經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的"西電東送"， 三峽水利工程建設(shè)等。在數(shù)字化變電站發(fā)展過程中，嘗試?yán)煤屯晟脐P(guān)于靈巧型開關(guān)、電壓互感器、在線檢測設(shè)備的一次運(yùn)行狀態(tài)、光電式電流、運(yùn)行變電站規(guī)程等的操作工作，組織人員開發(fā)和應(yīng)用計算機(jī)高速網(wǎng)絡(luò)的實時運(yùn)用，數(shù)字化變電站先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用在今后將會變得非常重要。
　　關(guān)鍵詞:數(shù)字化 變電站 技術(shù)應(yīng)用
　　中圖法分類號: TM6文獻(xiàn)標(biāo)識碼 ：A文章編號：1674-098X(2011)2(a)-0000-00
　　
　　數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展在現(xiàn)今信息化大潮中變得越來越重要。數(shù)字化技術(shù)的特性表現(xiàn)出來的就是：第一，數(shù)字計算機(jī)發(fā)展出數(shù)字化，并帶動了軟件技術(shù)的發(fā)展，也同時增強(qiáng)了智能技術(shù)；第二，多媒體技術(shù)開發(fā)出數(shù)字化，豐富了信息社會的內(nèi)容。變電站原有的信息采集，傳輸，處理，輸出過程都是由模擬信息操作的，現(xiàn)在的變電站由于建立了相適應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)通過數(shù)字化技術(shù)改造已經(jīng)全部轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息。它的數(shù)字化改造表現(xiàn)在智能化的設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)化的通信模型、統(tǒng)一化的通信協(xié)議、自動化的運(yùn)行管理等諸多方面。通過大石橋變電站的建成投產(chǎn)，并通過全數(shù)字化改造工程正式投入運(yùn)行，我國首座集成數(shù)字化變電站各種數(shù)據(jù)采集、傳輸完備，運(yùn)行可靠，系統(tǒng)平穩(wěn)安全，技術(shù)全國先進(jìn)，并在發(fā)達(dá)國際受到好評。
　　1 數(shù)字化變電站的技術(shù)應(yīng)用和開發(fā)特點
　　（1）智能化設(shè)備的一次運(yùn)行
　　采用微處理器和光電技術(shù)設(shè)計的設(shè)備中通過一次信號回路和被控制的操作驅(qū)動回路檢測，這樣即簡化了原有的常規(guī)機(jī)電式繼電器及控制回路的結(jié)構(gòu)，也取代了傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接開始使用數(shù)字程控器及數(shù)字公共信號網(wǎng)絡(luò)。變電站二次回路中常規(guī)的繼電器和其邏輯回路被可編程控制器所代替，一般的強(qiáng)電模擬信號和控制電纜通過用光電數(shù)字和光纖來進(jìn)行更換。
　　（2） 網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備的二次運(yùn)行
　　變電站設(shè)備的二次運(yùn)行常規(guī)來說都是由標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的微處理機(jī)技術(shù)來設(shè)計制造的。一般的設(shè)備有電壓無功控制、故障錄波裝置、量控制裝置、遠(yuǎn)動裝置、同期操作裝置、繼電保護(hù)裝置、在線狀態(tài)檢測裝置等，這些設(shè)備采用高速網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行連接，只有通過網(wǎng)絡(luò)才能實現(xiàn)二次設(shè)備的數(shù)據(jù)、資源共享。
　　（3）管理系統(tǒng)的自動運(yùn)行
　　數(shù)字化變電站的運(yùn)管系統(tǒng)先進(jìn)性就在電力生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)自動化，狀態(tài)記錄統(tǒng)計人性化；當(dāng)變電站運(yùn)行出現(xiàn)問題時，該系統(tǒng)可以快速地給出分析報告，分析問題起因，合適的處理方式；系統(tǒng)在問題解決以后能主動報告變電站的設(shè)備檢修情況。
　　數(shù)字化通信在變電站內(nèi)一次電氣設(shè)備與二次電子裝置的連接中是非常有效的通信平臺，全站的數(shù)據(jù)建模及數(shù)據(jù)通信平臺系統(tǒng)必須統(tǒng)一，在該平臺上相互操作智能裝置的可能性才能實現(xiàn)。全數(shù)字化通信管理也可以在一、二次設(shè)備之間建立有效的聯(lián)系，如果短期內(nèi)增加變電站內(nèi)的智能裝置數(shù)量，為了實現(xiàn)互操作性所以一定要采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)建模及數(shù)據(jù)通信平臺。
　　
　　2 數(shù)字化變電站技術(shù)應(yīng)用的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
　　過程層的重要設(shè)備由遠(yuǎn)方I/O、智能傳感器和執(zhí)行器組成，工作重點是測量開關(guān)量和模擬量以及下達(dá)控制命令等有關(guān)一次設(shè)備的效能。間隔層的重要設(shè)備的工作是統(tǒng)計該間隔層即時的數(shù)據(jù)信息，保護(hù)和控制一次設(shè)備，操作該間隔層的關(guān)閉效能，讓操作及其他控制功能能夠有效的實現(xiàn)效能。站控層重要設(shè)備的工作重點是利用高速網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計全部的即時數(shù)據(jù)信息，更新現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫，對歷史數(shù)據(jù)庫加以有效利用，并按內(nèi)部的規(guī)程將相關(guān)數(shù)據(jù)信息發(fā)送到總控制室，接收分配或控制室的相關(guān)操作決定并交由間隔層、過程層來具體施行。
　　過程總線通信指的是過程層與間隔層之間利用交換式以太網(wǎng)的串行通信方式，站級總線通信指的是間隔層與變電站層之間的串行通信方式。
　　
　　3數(shù)字化變電站技術(shù)應(yīng)用中還待解決的問題
　　對數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的應(yīng)用研究在我國才剛剛起步，現(xiàn)在正集中全力研究過程層方面的技術(shù)難題，像光電互感器、智能化開關(guān)設(shè)備、狀態(tài)檢測等設(shè)備研究與技術(shù)開發(fā)。現(xiàn)在還有不少問題沒有解決：一是，研究開發(fā)過程中的相互協(xié)作不夠統(tǒng)一協(xié)調(diào)困難，像在智能化電器的研究上需要機(jī)、電、光三個專業(yè)互相協(xié)調(diào)統(tǒng)一行動。二是，材料器件方面存在一定的不足，電磁干擾與兼容控制的試驗?zāi)芰Σ蛔悖囼炘O(shè)備、測試方法、檢驗標(biāo)準(zhǔn)還沒有一個明確的標(biāo)準(zhǔn)。
　　
　　4 數(shù)字化變電站技術(shù)應(yīng)用的前景
　　數(shù)字化變電站技術(shù)應(yīng)用不是一個短期的項目，要將現(xiàn)今的常規(guī)變電站技術(shù)的兼容性考慮在內(nèi)，才能有可持續(xù)的發(fā)展。
　　（1） 過程層一般設(shè)備連接方案
　　過程層一般設(shè)備指的是互感器和斷路器，實際正常情況下運(yùn)用先進(jìn)的互感器技術(shù)和智能斷路器技術(shù)，或智能控制斷路器的技術(shù)。一般設(shè)備的連接方式有一下三種：一般互感器和一般斷路器；一般互感器和智能斷路器；先進(jìn)互感器和一般斷路器。
　　（2）過程總線連接方案
　　在第二個時期將合并前端控制和采集數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)，合并控制和測量數(shù)據(jù)使間隔接線變得比從前簡單，可是也要用兩個以太網(wǎng)口來連接間隔層IED設(shè)備與過程總線和變電站總線。合并單元的數(shù)字化電氣量測系統(tǒng)的瞬時值傳送來了以后，反映出更快于第一個時期的通信方式。由于這個因素的影響所以使用100 Mbit／s以太網(wǎng)，并由過程總線保護(hù)裝置的關(guān)閉指令被發(fā)送到斷路器。
　　（3）合并過程總線和站總線的連接方案
　　由于以太網(wǎng)發(fā)展快速和第一 、第二時期中過程總線和變電站總線使用基于MMS應(yīng)用層通信堆棧的以太網(wǎng)的效果，通信網(wǎng)就此構(gòu)成并由變電總線來聯(lián)接，并使得變電站內(nèi)部的通信更加快捷。
　　
　　5 結(jié)束語
　　文章詳細(xì)描述了數(shù)字化變電站技術(shù)應(yīng)用的特征、結(jié)構(gòu)及其前景。數(shù)字化變電站技術(shù)的應(yīng)用可以兼容常規(guī)變電站的技術(shù)，這象征著數(shù)字化變電站應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展可以依靠現(xiàn)有變電站自動化技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行突破和創(chuàng)新，這樣能使新技術(shù)的應(yīng)用有效的促進(jìn)電網(wǎng)的整體健康發(fā)展，今后數(shù)字化變電站應(yīng)用技術(shù)將一定會在新的數(shù)字化電網(wǎng)上得到實現(xiàn)。
　　
　　參考文獻(xiàn)
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