智能化变电站中远动装置技术的应用

智能化变电站中远动装置技术的应用

摘要：在变电站自动化领域，由于智能化电气设备的发展，因此变电站综合自动化技术得到很好的发展，向数字化的阶段发展。文章对开放式数字化变电站综合自动化系统进行了分析，在此基础上完成了对数字化变电站实现方式的探讨。

关键词：智能化；变电站；远动装置；技术

电力系统的远动技术是经通道对被调度对象实行遥信、遥测、遥控、遥调的一种技术。其中遥信即遥远信号，其作用是将被监视的发电厂。变电站的主要设备及线路的断路器位置信号及其它用途的信号传送给调度所，在调度所模拟盘上用灯光信号直接反映或用其它显示装置反映出来。遥测即遥远测量，其作用是将被监视的发电厂、变电站的某些运行参数传送给调度所，在调度所一般可以用表计模拟量或数字量显示其参数；遥控即遥远控制，其作用是调度所值班人员通过远动装置对变电站的某些设备进行控制；遥调即遥远调节，其作用是在调度所直接远方调节发电厂的有功或无功出力，也可用于远方调节带负荷调压变压器的分节头等。

1数字化变电站简介

数字化变电站指的是在对变电站的信息进行采集、分析、处理、传输的过程中，全部数字化。数字化变电站的特点是：模型和通信协议统一化、设备智能化、运行管理自动化以及通信网络化。数字化变电站建设的核心问题是对以上特征的通信系统进行满足。IEC 61850标准主要包括：项目管理和一致性检测、数据建模、功能建模以及通信协议等。按照IEC 61850标准建设通信网络和系统的变电站，符合数字化变电站的要求。数字化变电站的设备有一次设备和二次设备，这些设备必须是智能设备，可以说智能设备是实现变电站数字化的关键。智能设备含有通信接口，这些接口可以实现和其他设备交互控制命令、状态、参数。随着科学技术的飞速发展，变电站的数字化、智能化发展已经成为必然，各种高新技术在变电站中的应用也促进了变电站智能化发展，如远动装置技术的应用，促进了综合自动化变电站的发展，从长远角度来看，智能化、数字化、自动化技术在变电站中的应用不是偶然，而是时代发展的必然。

2数字化变电站的实施方案

2.1变电站系统总体规划

针对220 kV和110 kV的开关设备和二次设备间用100 MB光纤交换以太网交换信息，此外每一个间隔需要构建一个对立子网。将各间隔子网和过程层总交换机进行连接。针对220 kV和110 kV线路，我们在选择互感器时，使用的是数字输出的电子式互感器。110 kV的二次设备需要下放到开关柜，这样和一次设备就离的很近，依然将传统的硬接线使用到开关设备和二次设备中，以此来进行信息的交换。此外，我们选择了数字接口的光电式互感器。开关设备则将传统设

备和智能终端方案结合在一起。

2.2具体措施方案

①功能定位与配置原则。支持厂站端数据的综合采集功能，综合采集厂站端各类运行数据。支持厂站数据统一远方交换功能，实现厂站端数据的统一出口。支持主站和厂站间的模型/图形转换、数据订阅发布、源端维护功能。智能远动机须采用直采直送的原则，直接从间隔层装置采集信息，智能远动机和智能监视中心、智能控制中心、智能管理中心、智能数据中心之间的数据交换通过站控层数据总线来完成。智能远动机和厂站端智能数据中心、智能监视中心、智能控制中心、智能管理中心之间相互独立，上述四中心的任何故障不影响智能远动机的运行。根据不同应用的需求，智能远动机可以由多个物理实体构成，分别完成不同的应用。在满足安全、稳定、可靠运行的前提下，同一安全区内的不同类型数据可由同一个物理实体完成。

②技术要求。周围环境要求：设备的使用地点应无爆炸危险，无腐蚀性气体及导电尘埃，无严重霉菌存在，无剧烈振动源，不允许有超过发电厂、变电站正常运行范围内可能遇到的电磁场的存在，有防御雨、雪、风、沙、尘埃及防静电措施。场地安全要求应符合GB 9361-1988中B类的规定。接地电阻应符合GB/T 2887-2000中的要求。贮存、运输极限环境温度设备贮存、运输极限的环境温度为-40~+70 ℃，不出现异常情况。温度恢复正常后，设备的性能应符合3.7和3.8的规定。

③硬件。智能远动机应采用嵌入式装置，在嵌入式装置不满足应用需求的前提下，智能远动机可采用服务器。智能远动机采用嵌入式装置时不宜具有机械旋转器件。在满足规定功能要求条件下，设计应满足与环境相适应的机械性能、电磁兼容性能等要求，考虑运行可靠性、可维护性和可扩展性，并兼顾经济合理性。当采用服务器时，应采用机架式安装结构。

④软件。软件应具有可靠性、开放性、可维护性和可扩展性，操作系统应采用安全性高、实时性好、成熟可靠的操作系统。支持厂站端各类运行数据的综合采集功能，通过DL/T 860协议采集测控数据、保护数据、计量数据、故障录波数据、设备状态监测数据、环境监测数据等运行数据，以及直流屏消弧线圈等辅助设备数据，可通过专用协议采集PMU数据、视频数据。智能远动机应具备新数据采集的扩展能力。支持厂站端数据的统一远方交换功能，能够实现厂站端和主站之间模型、图形的交互，支持厂站各专业完整数据的上传，能够传输的数据包括但不限于测控数据、保护数据、计量数据、故障录波数据、设备状态监测数据、PMU数据、环境数据，以及直流屏消弧线圈等辅助设备数据、视频数据等，能够根据不同数据的重要性和实时性的要求，通过不同的通道或者不同的通信协议，满足厂站端数据出站的“轻重缓急”的需求。支持订阅发布功能，实现主站对厂站模型、数据的灵活配置和动态管理。支持源端维护功能，能够实现遥控、遥调、远方修改定值和投退软压板功能、计划曲线接收等操作和控制功能。智能远动机应支持调度端程序化操作的功能,支持操作过程的可视化，能够向主站上送操作票中每步操作的内容，能够向主站上送当前步骤和执行状态。支持对遥信变

位、保护动作事件、录波波形、操作报告、电量数据进行存储，并支持主站对动作历史信息、操作报告等记录进行召唤。对PMU数据的转发时延与传输速率满足主站系统应用的要求：数据传输速率应可以整定，至少应支持25、50、100次/s的可选传输速率。要具备和智能电子装置以及调度间的通信状态检查和监视功能。

3结语

为了提高变电站的智能化水平，应用远动装置技术非常重要，保证了电力系统的可靠运行。根据变电站运行及调试相关经验，在对远动装置设备进行选型时，不但要满足变电站的基本需求，还应该满足技术的先进性，防止功能不完善导致运行过程中出现故障，或者短时间内就被淘汰。远动装置技术是变电站综合自动化系统中的重点，其稳定与安全对电网的安全运行产生重要的影响，同时也为电力系统的优化调度与合理运行提供依据。在设别选型时，采用可靠的设备，重点放在遥信正确定、遥控可靠性、监控实时性、数据采集准确性及可维护、可扩展等方面。除此以外，变电站智能化系统的选型工作中，应该根据标准化理念，统一设备选型的原则，建立合理、科学的评价体制、方法及程序外，还要从诸多单个设备及操作系统等环节选择通用设计、造价、工艺标准等，在变电站各环节都以标准规范作为指导，最终建立起统一协调的智能化变电站。

参考文献：

[1] 张建侠.变电站综合自动化技术综述[J].贵州电力技术,2011,(2).

[2] 朱大新.数字化变电站综合自动化系统的发展[J].电工技术杂志,2013,(23).

[3] 任雁铭,秦立军,杨奇逊.IEC61850通信协议体系介绍和分析[J].电力系统自动化,2012,(34).