1,、數(shù)字化變電站簡(jiǎn)述

傳統(tǒng)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)存在著動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍局限大,，邏輯層信息模型無(wú)法統(tǒng)一，二次設(shè)備互操作性不強(qiáng)等諸多問(wèn)題,，這些問(wèn)題限制了變電站自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展,。為此，我國(guó)于05~06年左右開(kāi)始正式進(jìn)行數(shù)字化變電站科研試運(yùn)行,；到08年底,，全國(guó)數(shù)字化變電站運(yùn)行個(gè)數(shù)已不下100個(gè)；按照電力系統(tǒng)的一般規(guī)律,，經(jīng)過(guò)4~5年的運(yùn)行觀察,，在 2010年左右將自上而下全面開(kāi)始取代目前綜合自動(dòng)化變電站系統(tǒng)。

數(shù)字化變電站就是將信息采集,、傳輸,、處理、輸出過(guò)程完全數(shù)字化的變電站,。全站采用統(tǒng)一的通訊規(guī)約IEC61850構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò),，保護(hù)、測(cè)控,、計(jì)量,、監(jiān)控、遠(yuǎn)動(dòng),、VQC等系統(tǒng)均用同一網(wǎng)絡(luò)接收電流,、電壓和狀態(tài)信息，各個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息共享,。

常規(guī)綜自站的一次設(shè)備采集模擬量,，通過(guò)電纜將模擬信號(hào)傳輸?shù)綔y(cè)控保護(hù)裝置,，裝置進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后處理數(shù)據(jù)，然后通過(guò)網(wǎng)線上將數(shù)字量傳到后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng),。同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和測(cè)控保護(hù)裝置對(duì)一次設(shè)備的控制通過(guò)電纜傳輸模擬信號(hào)實(shí)現(xiàn)其功能,。

數(shù)字化變電站一次設(shè)備采集信息后，就地轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,，通過(guò)光纜上傳測(cè)控保護(hù)裝置,，然后傳到后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，而監(jiān)控系統(tǒng)和測(cè)控保護(hù)裝置對(duì)一次設(shè)備的控制也是通過(guò)光纜傳輸數(shù)字信號(hào)實(shí)現(xiàn)其功能,。

2,、通訊管理機(jī)

IEC-61850提出了變電站過(guò)程層、間隔層,、站控層的三層結(jié)構(gòu)模型,。

數(shù)字化變電站采用低功率、數(shù)字化的光電互感器代替常規(guī)互感器,，將高電壓,、大電流直接變換為數(shù)字信號(hào)。變電站內(nèi)設(shè)備之間通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交互,，二次設(shè)備不再出現(xiàn)功能重復(fù)的I/O 接口,，常規(guī)的功能裝置變成了邏輯的功能模塊，即通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)及資源共享,。組網(wǎng)技術(shù),、網(wǎng)絡(luò)冗余技術(shù)、數(shù)據(jù)流建模,、網(wǎng)絡(luò)性能,、可靠性分析、變電站過(guò)程層新型同步方法,、變電站信息安全等成為構(gòu)建整個(gè)系統(tǒng)信號(hào)通路的關(guān)鍵技術(shù),。

通訊管理機(jī)作為數(shù)據(jù)集中轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，影響著整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與實(shí)時(shí)性,，作用非常重要,。在常規(guī)綜自站中，各類測(cè)控,、保護(hù)設(shè)備多為RS-2332/422 /485接口,，通訊管理機(jī)通過(guò)串口收集數(shù)據(jù),，進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換后通過(guò)以太網(wǎng)上傳至控制層,，所以對(duì)通訊管理機(jī)的要求是多串口,。

數(shù)字變電站的特征之一就是通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,，所以多網(wǎng)口成為通訊管理機(jī)新的要求,。同時(shí),，多個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)信號(hào)可以在同一條線纜中傳輸,，大大節(jié)省了設(shè)備空間,、布線成本。

3,、設(shè)備要求

對(duì)于通訊管理機(jī),，IEC-61850有著嚴(yán)格的規(guī)定：

性能方面：要求支持快速存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式和QoS服務(wù)質(zhì)量,，以保證網(wǎng)絡(luò)中重要的GOOSE數(shù)據(jù)包得到實(shí)時(shí)傳輸,；

電磁兼容方面：必須通過(guò)靜電放電抗擾度、電快速瞬變脈沖群抗擾度,、浪涌抗擾度等電磁干擾實(shí)驗(yàn)和電擊,、雷擊等測(cè)試。

環(huán)境溫度方面：必須滿足（-40℃～85℃）寬范圍的工作溫度,，存儲(chǔ)溫度也要求滿足寬溫條件,。

機(jī)械結(jié)構(gòu)方面：必須通過(guò)專門(mén)的強(qiáng)振動(dòng)、大沖擊的承受度測(cè)試,；滿足特定的防塵,、防潮；具備良好的散熱條件,。