多功能測(cè)控裝置在智能變電站中的實(shí)際應(yīng)用

1、多功能測(cè)控裝置在智能變電站中的實(shí)際應(yīng)用摘要：智能變電站(Intelligentsubstation,IS)提出了多功能測(cè)控裝置，從而提高系統(tǒng)的集成度，布局合理性。本文介紹相關(guān)的多功能測(cè)控裝置的特性以及軟件與硬件的基本框架。該裝置應(yīng)用在智能變電站示范工程后，變電站應(yīng)用的二次設(shè)備數(shù)目得到簡(jiǎn)化，其二次系統(tǒng)的集成度得到大大改進(jìn)。關(guān)鍵詞：智能變電站；多功能測(cè)控裝置；軟硬件隨著智能電網(wǎng)的不斷發(fā)展，其智能變電站的要求也在不斷的提高。智能變電站主要負(fù)責(zé)電網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集，電網(wǎng)控制指令的發(fā)布。智能變電站從設(shè)計(jì)、設(shè)備、控制出發(fā),提高系統(tǒng)集成度，結(jié)構(gòu)布局合理性，裝備的適用性和先進(jìn)性以及環(huán)保節(jié)能性，最終實(shí)現(xiàn)調(diào)控一體化?？?/p>

2、慮到當(dāng)前測(cè)控裝置中存在的弊端,本課題引進(jìn)了功能集成的多功能測(cè)控裝置，從而改進(jìn)系統(tǒng)的集成度，并多功能測(cè)控裝置實(shí)現(xiàn)過(guò)程。1多功能測(cè)控裝置的總體框架1.1 功能構(gòu)成其功能主要如下：同期合閘操作、間隔層邏輯閉鎖、量測(cè)量以及狀態(tài)量采集等；其中，非關(guān)口計(jì)量功能包括：采集、凍結(jié)、計(jì)算、轉(zhuǎn)換以及存儲(chǔ)電量;同步相量采集功能包括：實(shí)時(shí)測(cè)量本間隔的接入的開(kāi)關(guān)信息、I以及U等，同時(shí)將信息上傳至主站。1.2 通信接口通過(guò)正C61850-9-2網(wǎng)絡(luò)模式，過(guò)程層中儀器儀表與多功能測(cè)控裝置之間建立通信連接。為收集現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，將SV與GOOSE使用同一個(gè)網(wǎng)關(guān)，通過(guò)GOOSE收集高壓側(cè)和低壓側(cè)設(shè)備的信息量。本裝置采用報(bào)告及其他

3、正C61850Client/server的方式，達(dá)到站控層MMS口的測(cè)控功能通信要求，完成控制指令的下達(dá)任務(wù)。利用Client/server方式的報(bào)告、信息上傳等服務(wù)，完成計(jì)量數(shù)據(jù)、計(jì)量?jī)鼋Y(jié)資料、遙測(cè)數(shù)據(jù)以及狀態(tài)信息的上傳。為保證同步相蜀專輸?shù)膶?shí)時(shí)性，本裝置的同步相量是通過(guò)獨(dú)立網(wǎng)口傳送的，通信協(xié)議為止EEStdC37.118。1.3 硬件結(jié)構(gòu)多功能測(cè)控裝置采用基于飛思卡爾MPC系列處理器設(shè)計(jì)的CPU插件作為硬件核心，該CPU在通信、計(jì)算性能方面都有出色表現(xiàn)，足夠滿足實(shí)際要求。過(guò)程層要處理插件的功能包括：收集SV信息量、傳送GOOSE信號(hào)并提供以太網(wǎng)過(guò)程總線接口（冗余100M）。實(shí)現(xiàn)計(jì)算后的過(guò)程

4、層數(shù)據(jù)信息發(fā)送至CPU進(jìn)行進(jìn)一步運(yùn)算控制。圖1為本裝置的硬件系統(tǒng)總體方案。1.4 軟件結(jié)構(gòu)其軟件結(jié)構(gòu)各模塊包含的具體功能如圖2軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)所示。2工Z用2017年10月，該裝置在內(nèi)蒙古220kV變電站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝測(cè)試后正式進(jìn)入運(yùn)營(yíng)階段。通過(guò)實(shí)際數(shù)據(jù)測(cè)試,得出該裝置具有以下幾種特點(diǎn)：2.1 高度裝置功能集成性站內(nèi)設(shè)備，如相量測(cè)量和非關(guān)口計(jì)量裝置等被退役，站內(nèi)設(shè)備數(shù)目明顯降低，集成性也得到改進(jìn)，運(yùn)行人員工作效率得到改善，同時(shí)變電站的運(yùn)營(yíng)成本也得到很大的縮減。2.2 通信接口標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范性性多功能測(cè)控裝置各協(xié)議均符合正C61850規(guī)定。利用Client/server方式的報(bào)告、信息上傳等服務(wù)，完成計(jì)量計(jì)

5、量?jī)鼋Y(jié)資料、遙測(cè)數(shù)據(jù)以及狀態(tài)信息的上傳，保證同步相量傅輸?shù)膶?shí)時(shí)性。23支持狀態(tài)檢修功能本裝置硬件設(shè)計(jì)專業(yè)化。其一,其自檢范圍涉及：電源、CPU以及存儲(chǔ)器等易損裝置；其二.通過(guò)正C-61850邏輯節(jié)點(diǎn)上送網(wǎng)絡(luò)通信接口光模塊等裝置各部位的溫度信息至后臺(tái)系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上檢修全站設(shè)備。3總結(jié)本課題對(duì)智能變電站中多功能測(cè)控裝置的總體框架，包括功能、通信接口、軟硬件等進(jìn)行了分析，并將該裝置在應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)中，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，證明該裝置能夠夠有效的改善變電站的集成性，增強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行可靠性，降低了運(yùn)行成本。本項(xiàng)目的投運(yùn)成果為進(jìn)一步完善該裝置功能奠定了基礎(chǔ)，為后續(xù)工程拓展積累了豐富的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。參考文獻(xiàn)：宋璇坤，李敬如，肖智宏，等.新一代智能變電站整體設(shè)計(jì)方案J.電力建設(shè),2012,33(11):1-6.2倪益民，楊宇，樊陳，等.智能變電站二次設(shè)備集成方案討論J.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2014,38(3):194-199.3彭鵠，田娟娟，陳燕,等.重慶大石220kV新一代智能變電站