基于工业以太网新一代变电站自动化系统.pdfVIP

文／北京德威特电力系统自动化有限公司刘太华 基于工业以太网新一代变电站自动化系统 新一代变电站自动化系统具有许多传统自动化系统不可比拟的优点，网络结构简单， 而且一网到底，保护监控装置具有许多新的特征，智能化程度极大提高，必将带来系统 维护简单化和维护成本较大的降低。 变电站自动化系统经过20多年的发展，已经从刚开始试 随着状态检修理念及企业经营向集约经营发展的不断深 用，发展到现在大批量应用，完全能够替代传统继电保护及 入，要求一次设备没有达到规定检修周期，不用检修。客观 控制系统。构成变电站自动化系统间隔层设备一微机保护， 要求保护监控装置对开关动作及开断容量进行统计，分析等， 已经从集中式的微机保护监控装置发展到全分散式的微机保 对装置投运时间及投运修改做详细记录。要求保护监控装置 护监控装置，通信接口由RS一232、485、CAN总线、LON具有管理统计功能。具有事件记录、事故记录、故障录波等 总线，发展到工业以太网，保护监控装置附加功能极大增加， 功能，为了便于事故分析，要求故障录波采样点大于32点， 保护新算法极大地提高保护的性能。监控系统由满足基本功 录波时间不小于10s。由于新的保护监控装置具有大资源的 能“四遥”，发展到除满足运行功能，到满足管理功能等，变 硬件，可以使保护判据更加合理、有效。变压器差动保护空 电站自动化系统发展到一个新的阶段。 载合闸励磁涌流可以增加波形对称等原理。保护监控装置通 信接口应当采用工业以太网络，因为IEC61850间隔层的通信 新一代保护监控装置特征 协议，其协议定义是定义在工业以太网接口上的，IEc61850 保护监控装置cPu一般采用多CPu结构，选用DSP芯将是今后一段时间变电站自动化系统的主要通行协议。大屏 片，提高保护监控装置运行速度，极大缩短保护动作时间，改 幕的液晶显示器。具有较强抗干扰能力。 善保护装置性能。采用全密封背插式结构，以实现强弱电的 完全分离，提高保护监控装置的抗电磁干扰性能。不论何种 实 例 保护，所有的保护监控装置硬件平台一样的，不同的保护监 北京德威特电力系统自动化有限公司2004年推出的 控装置的软件不同，可以很方便地实现现场改造和功能的升 DVP一9000系列微机保护监控装置及变电站自动化系统，是 级。精度高，对保护之间配合、防止保护拒动、误动，具有十 按照新一代微机保护监控装置及变电站自动化系统要求开发 分重要的意义。国家标准把精度提高到3％，很说明这一问题。 成功，具有安全、可靠、智能化程度高等特点。 采用16位并行同步A／D模数转换器，以提高保护的性 1．变电站自动化系统的网络结构 能。同步A／D转换，不存在电压及电流的相位差问题，使算 由于保护监控装置采用工业以太网，变电站自动化系统 法的计算误差缩小，对距离保护、功率方向、变压器差动保 的网络结构十分简单，统一了间隔层的连接介质，调试运行、 护等保护，具有显著的优点；对计算有功、无功等，其精度 维护变得十分简单。网络结构如图1所示。 将会极大提高。采用多层印制板可以极大提高保护监控装置 2．DVP一9000系列微机保护监控装置特点 的抗干扰性能。cPu采用DsP芯片，A仍模数转换器，采用 1)32位高速三DsP系统，多通道冗余采样，三取二表决 16位，提高保护监控装置精度，进一步改善保护监控装置的 性能，采样点提高到32点以上。 DsP，多通道AD重复采样，三片DsP数据共享并行处理，三 具有强大的软件硬件资源，智能化水平极大提高，如可 取二表决输出，综合数据处理能力比单片机微机保护提高千 以实现检查门、CT极性，精度实现自动调整、可以实现电 倍以上，为更高速更复杂保护算法提供强大支持。 动机起动录波等。 2)双高