智能變電站保護測控裝置分析

摘 要：當前智能變電站通常都分為系統層與設備層，其中系統層主要幫助變電站實現數字化功能，而設備層主要是通過各種高壓設備以及智能化的組件來完成工作。智能組件屬于變電站智能化的產物，保護測控裝置屬于智能組件當中比較關鍵的面向間隔層。在經濟全球化日漸發展的當下，電力企業也受到了來自于世界各國的沖擊，所以必須通過各種方式來提升智能化工作力度，才能保證不被時代淘汰，文章將針對陜西省電力公司工作開展的情況，提出優化變電站保護測控工作質量的方式。

關鍵詞：智能變電站；保護測控；裝置；分析

引言

數字化變電站常見技術分別為IEC61850模型以及電子式互感器等，通過多年來的不斷使用和完善，相關技術已經日漸成熟，而且在實際使用過程中效果良好。前些年我國在特高壓電網骨架建設中，提出了詳細的工作要求，并且將通信技術、信息技術融入到其中，來實現自主發展戰略目標。當前我國智能變電站方面的發展情況與外國先進國家相比差距較大，所以可以在未來發展中汲取國外的先進工作經驗，優化自身工作模式。

1 智能變電站與智能變電站組件

智能變電站與傳統變電站工作模式的差異比較明顯，其內部組成要素都要符合智能化、環保化、節能化理念，將各個部分結合成智能變電站。利用高速的網絡通信平臺來實現各種功能，之后以電網實時自動控制技術協同高等級應用變電站，提升整體工作質量。常見的智能化變電站主要組成部分是設備層以及系統層，其中系統層的主要工作內容就是對變電站的每層進行控制，同時還可以在面對諸多高壓設備的情況下，利用智能組件的方式來獲取設備的信息[1]。以當前變電站運行情況與電網整體運行安全性為基礎，對不同設備層協同設備等進行處理，不同智能設備的形態與功能都是存在差異性的。高壓設備內嵌囊括了各種狀態監測組件，之后利用多個智能組件協同合作，提升工作質量。從目前常見的工作方式來看，如果高壓設備外置智能組件始終處在獨立運行的狀態下，則可以滿足設備智能化以及變電站智能化發展的特性。設備層的作用是將傳統工作模式下的一次設備和二次設備相互融合，通過該方式來闡明變電站智能化設備的未來發展趨勢，在組合電器插接式開關中的體現是比較明顯的。設備層智能組件包含了許多裝置，是裝置的統一化名稱，不僅可以組合到一起使用，也可以通過外置的方式對設備進行安裝。

2 關鍵性通信網絡技術

網絡系統是變電站神經系統的主要構成部分之一，而且網絡系統的實用性以及網絡系統的可靠性會直接影響到變電站自動化系統的內部穩定。根據當前技術發展情況來看，通信網絡的可靠性會受到網絡拓撲結構以及冗余技術的影響，雙以太網卡冗余切換技術與環網混合組網是目前使用質量比較高的一種網絡系統構建方案。通常在對方案進行設計時，不同的IED都是有雙網卡設備作為支撐的，可以將其分別連接到不同的計算機當中。而過程總線與站級的總線也可以使用環型拓撲提升系統穩定性，冗余技術在提升網絡系統可靠性中的應用方式如圖1所示。

在對網絡系統進行設計時，要考慮到系統全面優化問題，結合不同環節的經濟性等問題提升設計的實用性。其中最為關鍵的技術集中在下述三方面；首先是對海量數據進行處理的技術，通過技術處理的方式來抵抗網絡風暴[3]。千兆網絡下的虛擬局域網技術，可以配合現場可編程門陣列前置數據等方式來提升網絡穩定性。其次是可以通過三網合一的形式，將SV、GOOSE以及IEE等融合到一起，削減網絡復雜程度，將過程層網絡以及站控層的網絡相互結合，通過該方式來提升網絡整體集成度，有效控制交換機使用數量，提升網絡結構的科學性。當所有設置都完成之后，工作人員可以通過IEEE1588網絡，對各種數據進行深入化處理，力求通過最為簡便的方式對數據之間的關系進行處理，提升數據處理工作的準確程度。常見的裝置功能描述文件都比較長，全站信息描述文件更長，所以如果將這些內容都通過手工書寫的方式來配置，不僅會消耗大量的時間和人力，還很容易出現各種錯誤。針對該情況，可以通過比較簡單可行的可視化工具來減輕日常配置工作量，全面提升配置的工作效率與工作科學性。前些年所用的變電站二次接線圖是不能保證現場接線科學性的，但是配置工具可以使用靜態驗證的方式來提升邏輯連接的科學性。

日常工作過程中比較常用的系統工具是配置工具和裝置配置工具，其中配置工具的主要工作目標就是不斷的對需要配置的文件進行校驗，通過該方式來提升日后計算得出文獻的準確性。裝置配置工具的主要工作任務就是對ICD文件、文獻進行生成，這種工作模式是支持SDC文件的，提升配置信息的準確性，保證下裝配置數據到裝置中。相應的系統配置工具主要任務目標就是生成SDC文件以及維護SCD文件，全面導入各種形式的ICD文件，在系統完全做到配置優化之后，對文件進行導出。

3 虛端子

GOOSE輸入以及輸出信號本質都是網絡傳遞變量模式，和傳統的裝置相比，其實際端子關聯性比較明顯。為了從根本上了解GOOSE信號并使用GOOSE信號，可以現將其稱之為虛端子。智能變電站的GOOSE虛端子配置方式可以通過下述方式來進行。提出虛端子和邏輯連線等概念，虛端子不僅需要標注信號的名稱，同時還需要標記其內部數據屬性。因為智能裝置虛端子設計過程需要結合變電站的工作方式，可以從根本上體現出不同裝置之間的信息聯系，選擇其中比較適宜的備用虛端子。在邏輯連線方面，虛端子邏輯連線需要將智能裝置模式下的虛端子作為基礎來看待[4]，結合繼電保護日常工作原理，表明不同配置連接方式。虛端子邏輯連線可以從根本上反映不同裝置GOOSE聯系，為工作人員提供參考。邏輯連線的起點包含了智能裝置名稱以及不同的內部屬性，而邏輯連線的終點則包含了智能裝置名稱與虛端子IN。GOOSE配置表可以隨時整理不同信息系統數據，將數據整理成圖紙以備后用。在工作過程中，以智能裝置開發原理為基本設計原則，對智能裝置虛端子進行設計。通過繼電保護原理等，在虛端子基礎上對虛端子邏輯連線進行設計，再按照邏輯連線的形式來設計GOOSE配置表。而邏輯連線和GOOSE配置表共同構成變電站GOOSE配置虛端子設計整體。

4 結束語

智能化變電站的發展和完善是順應當前時代發展要求的工作模式，上文首先闡述了智能變電站及智能組件的相關意義，之后主要分析了關鍵性的通信網絡技術，再從虛端子的角度對變電站系統構成進行研究。雖然經過多年來的不斷發展以及不斷優化，我國在智能變電站方面的工作已經取得了一定的成效，但是依然有各種因素影響智能變電站的發展，需要相關人員不斷的去提升自身綜合工作能力與個人綜合素質，保證智能變電站可以不斷的完善，提升其綜合工作能力，更好的為我國經濟發展服務。

參考文獻

[1]熊劍，劉陳鑫，鄧烽.智能變電站集中式保護測控裝置[J].電力系統自動化，2013，12：100-103.

[2]余高旺.新一代智能變電站中多功能測控裝置的研制與應用[J].電力系統保護與控制，2015，6：127-132.

[3]姚成，黃國方，周劭亮，等.軟PLC技術應用于智能保護測控裝置的實現方案[J].電力系統自動化，2010，23：115-118.

[4]邢小忠.探討智能變電站的線路保護測控裝置的應用設計[J].經營管理者，2015，33：494.