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数字化变电站是由智能化一次设备(电子式互感器、智能化开关等)和网络化二次设备分层(过程层、间隔层、站控层)构建,建立在IEC61850标准和通信规范基础上,能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。
从变电站自动化发展进程看是介于61850变电站和智能化变电站之间的一种过度型变电站方式。尽管采用了电子式互感器、智能化开关等设备,能够实现减少二次电缆敷设的目的。但是还没有统一考虑数字式电能表、在线检测等。
数字化变电站与传统变电站自动化系统相比,不管是在各自的构成原件上还是在系统结构上都有很多差异。从元件方面来说的话,数字化变电站可以分为第一和第二设备这两个层面,再加上一些新的技术的应用,使得这两次设备之间的联系更紧密;从结构方面来说,数字化变电站的每层可以分为:过程层、间隔层和站控层,在每层之间都是采用以太网进行数据通信的。网络进行了直接的参与并且直接影响到了系统整个的可靠性。本文主要是根据一些它们的特点来对提高数字化变电站可靠性的基本途径进行了介绍和讲解。这种介绍把数字化变电站的系统划分成为了通信、控制和保护层等子系统。再运用一些可用性的框图,分别对每个子系统可靠性参数进行初步的计算,然后再计算出整个变电站的参数。
1.变电站的可靠性
随着现今国家电网的发展,人们对于电网的安全性和质量的要求越来越高,而变电站是电网中的重要环节,所要求的向调度控制中心发出的信息量是越来越多,不仅仅包括了常规的运行和一些事故的信息,还包括着一些重要的设备。所以,数字化的变电站系统已经成为为现今的发展趋势。
其中有一种对可靠性的定义是:"系统或者是设备在一定的时间里或是在固定的情况下,执行对其事先语言的功能的能力。"可想而知,参数是来衡量数字化变电站系统的可靠性的。
关于可靠度R。所谓可靠度,就是指设备及其系统在一定的时间内完成的规定功能的一种概率。假如在实际运用中设备或者系统的故障分布是一种指数分布的话,那么它的表达式是完全不同的。
2.关于数字化变电站可靠性的提高方法
从数字化变电站的一些特点可以看出,要提高可靠性的方法有:(1)用一些光缆代替铜缆,也就是说用以太网的总线代替了二次连接的导线,进行大量的减少系统中元件的数量:(2)及时的利用网络冗余和功能来提高系统的可靠性;(3)利用系统和元件自身的自检和监视来提高系统的可靠性。本文章主要是通过讨论采用的装置或者是系统的冗余来提高数字化变电站系统的可靠性和安全性。
3.关于数字化变电站系统的计算
3.1 变电站的系统
变电站系统发生交换机故障和链路的时候,双网之间是可以进行无缝的切换的。站控层主要包含着两个分别的系统,那就是就地监控和远程的监控,两个中任一个系统正常工作的话就可以完成对变电站的监控。间隔层中各自安装间隔控制单元。间隔内保护系统采用的是双重化配装置,它们两层的保护是完全独立的。一些采用并行冗余网络的数字化变电站的系统如图1所示,站控系统的框图如图2所示。
3.2 关于通信系统的安全性
环网拓扑在环路上的任何一链路的故障都提供了一定程度的冗余积累。它正常通信所需的条件就是所有交换机运行的正常,而且最多仅仅只能有一条链路发生故障,要是链路发生的故障太多时,通信系统是无法正常的进行通信的。
3.3 关于间隔保护系统控制系统的安全性和可靠性
在数字化变电站的系统内部分析保护系统的可靠性的时候,主要考虑的是网络介质、合并单元、断路器IED和同步的时钟并且交换机等的影响等等。间隔保护系统采用的是两个完全独立的单元,只要有一个保护单元正常工作,那就可以完成保护的功能。间隔控制系统内部的控制单元有两个网络端口,通过网络介质可以分别接于两个并行的冗余的通行系统中。
3.4 站控层系统和数字化变电站全站的可靠性
站控层系统主要是包含两套系统,分别是:就地监控系统和远程系统。只要有任何一个系统正常工作的话,就可以完成对变电站的监控。并且就地监控和RTU都是有两个网络端口,通过网络的一些介质分别接入两个共同并行冗余的通信系统中。
4.数字化变电站的各个元件的安全性
从一些数字化变电站的系统的构成可以看出,影响系统全局可靠性的因素很多很多,例如交换机、光纤链路以及BPU等元件的可靠性的参数的变化都可能会对数字化变电站系统的成功率产生极大的影响。
一些相关的结果表明,数字化变电站系统与一些传统变电站自动化系统来比,虽然数字化变电站系统中引入例如许多新型的电子装置,但是通过合理地通过实现功能冗余并采用并行冗余网络,就依然可以使各个间隔和全站的可靠性达到一些标准所要求的级别。本文对于数字化变电站的可靠性和安全性分析方法和结果可以为实施数字化变电站的系统提供一定的理论依据和实施方案。我们应该为之努力。
1、性能高
(1)通信网络统一采用IEC61850规范,无需进行转化,能使通信速度有所加快,系统的复杂性以及维护难度都有所降低,由此通信系统的性能提高。
(2)数字信号采用光缆进行传输,传输过程中没有信号的衰减和失真。
(3)电子互感器无磁饱和,精度高。
2、安全性高
(1)电子互感器的应用在很大程度上减少了运行维护的工作量,同时提高了安全性。
(2)电子互感器使得电流互感器二次开路、电压互感器二次短路可能危及人身安全等问题已经全部消失,很大程度上提高了安全性。
3、可靠性高
合并器如果收不到数据,就会判断通讯故障(互感器故障)而发出警告,因此设备自检功能强,提高了运行的可靠性以及减轻了运行人员的工作量。
4、经济性高
(1)实现了信息共享,兼容性高,变电站成本减少。
(2)解决了电子互感器渗漏问题,由此减少了检修成本。
(3)技术含量高,具有环保、节能、节约社会资源的多重功效。
常规变电站一般就是普通的电磁、电容式互感器、二次回路走电缆的变电站;综自变电站是在常规变电站上增建了综合自动化系统,包括数据传输等,实际上差不都;数字化变电站用的是光电式互感器,二次回路走的是光缆。
常规变电站一般就是普通的电磁、电容式互感器、二次回路走电缆的变电站; 综自变电站是在常规变电站上增建了综合自动化系统,包括数据传输等,实际上差不都; 数字化变电站用的是光电式互感器,二次回路走的是...
没啥大的区别 就是电压等级不同在一次的防护等级安全距离上不一样 二次没区别 数字变电站和普通变电站的区别就是上面说的信号的区别 听说数字变电站jb用光纤来电流电压…… 还没见过
220kV数字化变电站的建设
153 3 作者简介 : 段志国 , 男 , 河北保定供电公司机电保护组 , 工程师 。 220kV数字化变电站的建设 段志国 3 万红燕 戚亦可 (河北保定供电公司机电保护组 , 河北 保定 071000) 摘 要 : 变电站建设在当今计算机高速网络、智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检 测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟的今天 , 正在蓬勃向前发展 , 数字化变电站是目前发展的方向。本文在 提出数字化变电站建设方案的基础上结合某地变电站数字化改造的全过程 , 来说明数字化变电站的技术特征、网络建 设方案及建设施工设计和建设过程中需要注意的问题。 关键词 : 数字化变电站 ; 通讯网络 ; 光电互感器 ; IEC 61850 随着计算机高速网络在实时系统中的开发应用 , 智 能化开关、 光电式电流电压互感器、一次运行设备在线 状态检测、变电站运行操作培
本书的编写过程中还借鉴了上海交通大学电气工程系与杭州电力局的研究项目《数字式变电所结构及技术原则研究》的研究成果。同时,通过与ABB、AREVA、西门子等公司所进行的数字化变电站技术研讨,了解了国外主要制造商开展数字化变电站技术研究和应用的情况。 本书的编写重点是从变电站自动化应用技术的视角,阐述数字化变电站技术和发展的特点,全书共分九章,内容包括变电站自动化系统概述,数字化变电站主要技术特征和架构体系,非常规互感器,IEC 61850标准综述,数字化变电站通信网络系统,智能断路器系统,数字化变电站信息应用,数字化变电站的实现基础和数字化变电站应用分析等。
本书共分九章,主要包括变电站自动化系统概述,数字化变电站主要技术特征和架构体系,非常规互感器,IEC 61850标准综述,数字化变电站通信网络系统,智能断路器系统,数字化变电站信息应用,数字化变电站的实现基础和数字化变电站应用分析等内容。
本书可供电力系统运行、设计、试验、制造、科研及管理人员阅读,也可供电力系统专业大学本科及研究牛参考。
《HGIS与数字化变电站》由中国电力出版社出版。
包红旗,出生于1958年6月,1982年毕业于合肥工业大学电力自动化专业,长期从事电力生产管理、电网调度等技术、科研工作,曾任电力公司生产部主任、调度局总工程师、中国电力科学院供用电研究所副所长等职务,发表相关论文和专业书籍30多篇。现任中电新源集团公司总裁。