极品白丝嫩模被大哥操 一种网络化保护故障信息管理子站系统的设计思想

　　0引言
　　
　　超高压变电站自动化系统在国外已得到普遍应用，近几年来全国产化的变电站自动化系统在国内新建超高压站也已开始推广使用并取得了成功，特别是在全站防误闭锁设计、网络通信、智能设备通信、全站设备和工作票管理等方面更优于进口设备，这也是我国电力自动化发展和科学技术进步的一个标志。随着站内各种微机型智能设备的广泛使用，如微机保护、故障录波、全电子电能表、微机直流系统、智能型消防火警装置、微机防误闭锁装置、图像监控系统等，要求站内自动化系统不仅能与之通信，还要对这些不同种类的数据信息进行有效的管理和控制[1]，即站内实时数据能快速而准确地送至上一级调度或集控中心，或者接收远方或当地站控层发来的控制命令，对站内大量非实时数据如录波装置的波形数据，由于其数据量太大，不能与实时数据共享网络和占用同一通道，而目前国内只有少部分录波装置可以实现通过Modem拨号方式进行录波数据的远传，但因受不同厂家数据格式不同的影响，不便于电网和站内统一的故障分析。
　　
　　本文提出一种基于变电站自动化系统的站内保护故障信息管理子站系统的设计方案，该子站系统可以作为变电站自动化系统的配套设施，在工程设计时一步到位。
　　
　　1变电站自动化系统的网络结构及其特点
　　
　　目前，国内在新建超高压变电站时由于多数采用了分层分布式自动化系统[2]，即将以往按功能设置的相对独立的设备改为按电气单元设置的相对独立的测控单元装置（该装置包含了测量、控制、同期、防误闭锁逻辑等功能），而且该装置将和继电保护装置一起下放到靠近一次设备附近的各继电器小室内。这种建立在网络通信基础上的分层分布开放式的自动化系统，不仅可以适用于监控所需全部功能，而且对于新功能的应用开发如保护故障信息管理子系统也提供了一个开放的可利用的平台。这里将分析国内超高压变电站自动化系统的2种网络结构及其技术特点。
　　
　　第1种网络结构模式（也称测控单元直接接入以太网模式）如图1所示。　　
　　这是IEC标准网络结构，站控层可采用100Mbit／s快速交换式双以太网（Ⅰ网、Ⅱ网）。其特点如下：
　　
　　①由于站控层和间隔层设备共享以太网，使得基于以太网的全站肪误闭锁功能易于实现。
　　
　　②测控单元直接接人以太网，在规模较大的超高压站，以太网上节点数将达到50个以上，在系统发生故障时，网上数据流量突增，将导致以太网效率下降，可能引起数据丢失，而且这种方式在国内大型500kV变电站尚无成功运行经验。
　　
　　③站控层与间隔层采用光纤通信，故每个继电器小室需配2套以太网交换机或集线器，用于连接小室内需上网的测控和保护单元，小室内的集线器或交换机采用交流电源，故小室内要引入交流电源或配置逆变电源（小室内的测控和保护装置一般为2路直流输入）。④对于不能直接上网的保护设备，需在每个小室设一套的保护信息采集装置，用于与各个厂家各类保护设备通信，保护信息采集装置接入自动化系统以太网（1网、Ⅱ网），考虑到录波信息量大，不能与监控实时数据共享通道，故对于录波数据需单独组网或采用拨号方式直接远传[2]。
　　
　　第2种网络结构模式如图2所示。这是目前国内超高压站自动化系统的一种典型的网络结构。与图1结构的区别在于每个小室设置2套总控单元（DPU），小室内的测控单元和保护单元（除录波装置外）通过DPU接人自动化系统以太网（Ⅰ网、Ⅱ网），间隔层设备采用双现场总线网如LON或CAN网。这种结构具有如下特点：
　　
　　①DPU采用嵌入式工控机，可采用直流电源，其可靠性优于以太网集线器或交换机，而且DPU具有处理能力，可对间隔层测控单元送来的数据进行预处理，以减轻主机或操作员站的负载，并可减少以太网上节点数量，提高网络效率。
　　
　　②除站控层的防误闭锁外，在DPU内配置本小室所有设备的防误闭锁逻辑，这样即使站控层五防工作站或主机／操作员站不能工作，DPU也能进行防误判断并闭锁误操作。
　　
　　③间隔层设备采用双Lonwork网，虽然抗*力优于工业以太网，但由于增加了一层DPU处理，数据传送速度比第1种网络结构慢，但仍可满足数据的实时性要求[3]。
　　
　　④录波装置单独组网或通过拨号方式远传。　　
　　2超高压变电站保护故障信息管理子站系统的建立
　　
　　从前面所述的2种分层分布式自动化系统的网络结构来看，站内微机保护设备（除故障录波装置外）均已通过通信方式接入自动化系统，但由于目前各类保护的通信协议不统一或有的保护提供的信息有限，不能满足调度和继电保护的要求，或有的保护只能提供单通信口，鉴于此，本文提出了一种利用现有超高压变电站自动化系统的平台，对2种网络结构分别构建该站保护故障信息管理子站系统，如图3、图4所示。
　　从图3、图4可以看出：变电站内保护故障信息单独组建保护网（单网或双网）对目前的电网运行管理体制来说很有必要，保护故障信息管理子站系统既保持了独立性又能与自动化系统紧密相连。保护故障信息管理子站系统建立的关键在于所有微机保护设备应采用统一、标准的通信协议，规范各类保护设备输出格式和内容；在硬件平台上，保护信息采集装置和保护故障信息管理子站需跨接监控和保护两种网络，录波装置单独接人保护网络或通过小室保护信息采集单元接人保护网络，这样既保证了站控层所有设备包括操作员工作站均可监视保护装置运行状态、保护动作信息、保护定值、测量值等，保护故障信息管理子站又能通过拨号或光纤组网方式远传保护信息采集装置和录波装置送来的所有数据，便于调度对电网事故进行分析，加快对事故及保护异常状态的处理。子站系统除了上述对故障时保护及录波设备的信息的快速采集、存储、管理和远传外，还应实现对事故数据的分析处理功能，如故障测距、故障顺序记录、谐波分析及其他量分析等，并能以图形方式按事故顺序显示、打印保护动作情况等[4]。实现以上功能必须基于自动化系统GPS统一对全站所有保护设备采用软硬件对时。
　　
　　3结语
　　
　　目前国内超高压变电站分层分布式的体系结构为保护故障信息管理子站的建立提供了一个极其开放的平台，继电保护及自动化专业之间的紧密，形成了各专业相互渗透的系统工程，使之成为电网自动化的重要组成部分。本文提出的这种基于超高压变电站自动化系统的保护故障信息管理子站的建立方法，就是充分利用网络通信技术，将站内保护和自动化专业充分结合，更经济、更合理地发挥其作用。这种保护故障信息管理子站系统的建立必将为电网故障分析和处理提供充要条件。