数字化变电站的主要特征和关键技术（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）万方数据68高翔等:数字化变电站的主要特征和关键技术1.3系统结构紧凑化数字化电气量测系统具有体积小、重量轻等特点,可以将其集成在智能开关设备系统中,按变电站机电一体化设计理念进行功能优化组合和设备布置[8】。在高压和超高压变电站中,保护装置、测控装置、故障录波及其它自动装置的加单元(如A仍变换、光隔离器件、控制操作回路等作为一次智能设备的一部分,实现了mD的近过程化(process-close设计【9】;在中低压变电站可将保护及监控装置小型化、紧凑化并完整地安装在开关柜上。图1是结构紧凑化或近过程化设计的一个示例,其中LN为逻辑节点(109icalnode,代表自动化系统的基本功能单元。断路器ⅢD中集成了断路器(XCBR及监视(SCBR功能;合并单元,保护mD中集成了电流采样(TcTR、电压采样(TVTR以及作为后备的过流保护(PTOC功能;间隔控制器,保护腰D中集成了开关控制(CSwI以及作为主保护的距离保护(PDIS功能。从图1可以看出:①常规变电站自动化功能可以重新优化组合并分配到不同的mD中;②减少ⅢD的数量并在装置和系统间采用网络连接可大大减少导线数量;③ⅢD布置紧靠过程层,可直接嵌入一次设备。备统一建模,采用全局统一规则命名资源,使变电站内及变电站与控制中心之间实现了无缝通信。(3简化系统的维护、配置和工程实施。设备功能、系统配置以及网络连接都可采用基于xML的变电站配置语言(subgt撕onco蚯gurationlaIlguage,SCL进行描述、存储、交换、配置和管理。1.5信息交互网络化数字化变电站采用低功率、数字化的新型互感器代替常规互感器,将高电压、大电流直接变换为数字信号。变电站内设备之间通过高速网络进行信息交互,二次设备不再出现功能重复的I,o接口,常规的功能装置变成了逻辑的功能模块,即通过采用标准以太网技术真正实现了数据及资源共享。网络化的信息流如图2所示[7】,具体包括:①过程层与间隔层之间的信息交换,即过程层的各种智能传感器和执行器可以自由地与间隔层的装置交换信息;②间隔层内部的信息交换;③间隔层之间的通信;④间隔层与变电站层的通信;⑤变电站层不同设备之间的通信。变电站层间隔层过程层f陬冰_G叫望纠I嘭山④J,p保护俐控制l陌升@—徊0①①0l过程接口ll传感器Il执行机构l图2数字化变电站的网络化信息流Fig.2Networkinfo珊ati伽nowindigital娜bstati∞信息交互网络化的主要优点表现在:图l结构紧凑化及近过程化设计示例(1能根据实际需要灵活选择网络拓扑结构,Fig.1Anex绷pIeofcompact粕dpmcess.cl∞edesign易于利用冗余技术提高系统可靠性,网络拓扑结构1.4系统建模标准化的改变不会影响变电站功能的实现。mC61850确立了电力系统的建模标准,为变(2当过程层采用基于IEc61850一9—2的过程电站自动化系统定义了统一、标准的信息模型和信总线时,传感器的采样数据可利用多播(Inulticas血g息交换模型,其意义主要体现在:技术同时发送至测控、保护、故障录波及相角测量(1实现智能设备的互操作性。采用对象建等单元,进而实现了数据共享。模、抽象通信服务接口(abs妇ctcommullication(3利用网线代替导线可大大减少变电站内二sen,iceintI耐如e,ACSI以及设备自我描述规范,使次回路的连接线数量,从而提高系统的可靠性【10。12】。变电站自动化功能在语法及语义上都得以标准化,1.6信息应用集成化并使功能完全独立于具体的网络协议,进而实现了常规变电站的监视、控制、保护、故障录波、智能设备的真正的互操作。量测与计量等装置几乎都是功能单一、相互独立的(2实现变电站的信息共享。对一、二次设系统,这些系统往往存在硬件配置重复、信息不共万方数据万方数据节引起偏振角变化和不同材料的维尔德常数受外界温度的影响也不同等因素造成的。有源式互感器的主要问题是其工作时需要工作电源。利用激光供电技术对高压侧电子模块进行供电,激光供电的合并单元与有源互感器之间的物理距离受到一定限制,激光供电器件的稳定性直接影响互感器的使用效果。另外,Rogowski线圈易受电磁干扰,因此在运行中应严格屏蔽传感线圈。光学互感器因其具有优异的线性度和测量精度以及无源且不受电磁干扰等优点而受到了国内外的广泛关注,其工作原理的改进及制造工艺的提高增强了其稳定性。Nxt】hase公司生产的OcT已在美国电力公司(AmericanE1ectr