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研究数字化变电站智能管理系统的应用与优化

 论文栏目:期刊知识    更新时间:2014-05-29 11:07   

摘要:随着科学技术的不断发展,计算机网络技术在智能变电站自动化系统中得到广泛应用。对现有的变电站自动化技术产生深远的影响,为数字化的智能变电站自 动化系统管理平台的建立奠定了坚实的基础。主要阐述了数字化变电站的概念,重点阐述数字化变电站相应技术的应用情况,最后提出进一步完善数字化变电站智能 管理系统的建设建议。相信会对我国电力事业的发展提供有用的理论依据。
  关键词:数字化变电站 智能 系统 网络
  中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2014)01-0103-01
  随着光电式电流电压互感器、智能化开关、变电站运行操作培训仿真等技术的运用、通信网络和系统标准IEC61850正式颁布。以上技术的成熟 与进步,必然对现有的变电站自动化技术产生深远的影响,为数字化变电站的智能系统管理平台的建立奠定了坚实的基础。然而,目前关于数字化变电站的发展方 向,国内长期以来尚缺乏清晰的概念与发展思路。因此,探讨新时期我国数字化变电站的建设与发展方案是一项十分重要的课题。
  1 数字化变电站概念及特点阐述
  1.1 数字化变电站的涵义
  数字化变电站建立在符合国际标准的IEC61850通信规范基础之上,由智能化一次设备与网络化二次设备按过程层、间隔层、站控层三层结构体 系分层构建。数字化变电站内的所有信息采集、处理、传输、输出过程由过去的模拟信息完全转换为数字信息,由此建立与之相适应的通信网络与系统,进而实现信 息共享与设备合作的现代化管理要求。
  1.2 数字化变电站与传统变电站的比较
  (1)一次设备智能化;一次设备被控制的操作驱动回路与被检测的信号回路采用光电技术设计与微处理器,数字公共信号网络以及数字程控器取代了 过去使用的导线连接;光电数字技术与光纤取代了常规的控制电缆与强电模拟信号,可编程序取代了二次回路中传统使用的继电器与相关逻辑回路,进而优化了传统 机电式继电器与控制回路的结构。(2)二次设备网络化;二次设备之间的连接完全改用高速的网络通信,传统功能装置重复的I/0现场接口被彻底替代;常规的 远动装置、防误闭锁装置、继电保护装置、测量控制装置、电压无功控制、故障录波装置、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等二次设备,现在全部 按照标准化、模块化的微处理机设计制造,常规的功能装置经过上述设计完全转变为逻辑的功能模块。由此,二次设备通过网络真正实现了其数据共享、信息共享的 建设目标。(3)管理系统自动化;变电站运行管理系统中的数据分流交换与信息分层实现自动化;电力生产运行数据、状态记录、数据统计实现无纸化;变电站运 行发生故障时,系统能够即时提供故障分析报告,分析故障原因,制定处理故障的方案;系统能够自动分析并得出设备的检修报告,将传统的设备“定期检修”转变 成更加高效的“状态检修”。
  2 管理系统中数字化技术应用表现
  2.1 系统中的数字化网络选型
  网络系统是数字化变电站自动化系统的命脉,它的信息传输的快速性与安全可靠性决定了系统可用程度的高低。常规变电站自动化系统中采用的保护算 法与信息采集的单套保护装置的运行通常是在同一个CPU控制下进行的,使得A/D转换,同步采样、运算、输出控制命令等全过程变得简捷、快速;数字化的变 电站系统中信息的保护算法、采样与控制命令的形成是由多个CPU共同完成的,控制好保护命令的快速输出与采样的同步是相当复杂的问题,其关键技术是合适的 通信协议的制定余网络通信速度的提高。
  2.2 数字化变电站系统的结构
  在变电站系统中,智能化设备的控制回路、数字化传感器代替了常规继电保护及测控等装置的I/O部分,变电站自动化技术进入了数字化的新阶段, 进而实现了变电站机电一体化设计。根据IEC6185A通信协议草案的定义,数字化变电站智能管理系统的结构在逻辑结构上可分为三个层次,即“过程层”、 “间隔层”和“站控层”。
  2.3 系统模拟检测
  通过搭建一个数字化变电站的测试环境,可以实现对数字化变电站系统的测试能力的验证。应用OMICRON与RTDS对数字化变电站系统的测试 能力可以进行试验与比较。该试验间隔为主变间隔,RTDS将电流模拟量与变电电压通过放大器输入MU,MU经过同步采样,然后将采样值按照 IEC61850-9-2国际标准协议送到SV交换机。变压器保护从SV交换机读取采样值数据,同时将跳闸信号送人GOOSE交换机。另一方面,同步时钟 采用统一的卫星同步时钟源,OMICRON与RTDS同时将采样值输出直接送交SV交换机,OMICRON与RTDS都从GOOSE交换机读取跳闸信号。
  3 完善与优化系统建设的建议
  3.1 进一步解决系统中的安全问题
  随着数字化变电站系统逐渐向着以智能的、标准的网络技术为基础的开放式系统的转变,我们可以通过技术开发,依据计算机网络技术的应用程序,进而实现对系统的控制、监测或者进行远程诊断,进一步提高数字化变电站系统的安全性能,从而保证数字化变电站系统的网络安全。
  3.2 进一步加强防火墙技术的应用
  防火墙是一种访问控制技术,它对网络中传输的数据进行加密处理,对于加强两个或多个网络间的边界防卫能力起着很大的作用。防火墙技术通过对网 络的隔离与限制访问等方法,在公共网络与变电站网络系统之间设立一道隔离墙,在此检查用户的服务请求是否被允许,或者进出的信息是否被准许通过,进而阻止 对外界非法程序对系统信息的非法访问与非授权用户的进入。建立变电站系统防火端时要求网络具有明确的边界与服务类型,这样才可以更好的隔离内外网络,达到 信息安全防护的目的。
  4 结语
  综上所述,数字化变电站智能管理系统的建设是一个长期的系统工程。拥有系统技术创新、管理观念更新的数字化变电站智能管理系统,提高了电力系 统的经济效益、社会效益与安全保障,也在很大程度上提高了系统的自动化水平。建立数字化变电站智能管理系统是电力系统现代化发展的必然趋势。因此要实现建 立数字化变电站智能管理系统这一目标,还有许多技术问题需要我们不断地探索与研究。随着技术的进步,以及管理观念的更新,相信我国的我国的电力事业将会取 得更长远的发展。
  参考文献
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