1、智能变电站二次系统概述
智能变电站的二次系统由综合自动化系统的继电保护、测控、计量、录波、合并单元以及智能终端等装置组成,智能变电站的二次系统的设备通过电压互感器或电流互感器实现与一次设备的连接,同时对一次设备进行控制、保护、条件和测控。传统的变电站所面临的例如常规互感器的动态测量范围具有一定的局限性,缺乏统一的信息模型以及信息交换模型,从而难以实现智能电网信息共享,由于智能设备之间缺乏互操作,致使大量的二次电缆的可靠性造成了不利的影响。
随着新型光电互感器技术的逐渐成熟和发展,同时光通信技术以及以太网的智能交换技术的发展,同时IECIEC61850系列国家标准的颁布和实施,为解决智能变电站的相关问题提供了技术指导。具体实现了建模的标准化,同时也支持了网络通信方式,建立了智能电子设备之间的信息交互以及不同设备之间的互操作等,相关的需求推动着相关技术向着数字化和智能化的方向发展,同时也符合IEC61850数字化的变电站的发展趋向。
智能变电站二次系统的显著特点表现在:智能变电站完全遵循IEC61850规范,能实现互操作。数字化的数据采集模式,非常规互感器的使用有效提升了动态量测水平以及精度,降低了绝缘的性能和要求,为节约高压系统的成本支出奠定了良好的基础;二次系统设备的网络化,致使数字化的通信网络取代了控制电缆,信息冗余取代了装置冗余,从而有效降低了工程项目的造价,有效提高了二次系统的可靠性和安全性。实现了标准化的建模,实现了统一的信息模型以及信息交换模型的共享和互操作问题,有效简化了二次系统的维护、工程项目的配置和工程项目的实施。
2智能变电站二次系统设计
设计人员在进行智能变电站二次系统设计时,关键是进行二次虚回路设计,与常规变电站相比,智能变电站在设计过程中,应关注以下几方面发生的变化:
在常规变电站中,智能功能与装置本身存在对应关系,工作人员能够确认智能装置包含的明确定义,并确定了产品型号和版本,从而推断出系统功能的具体情况;而展开进行智能变电站系统设计中,智能装置只是一个通用的运作平台,通过这个运行装置无法推断出系的实际功能与传输关系。智能变电站中,工作人员可以通过配置的数据对系统功能的安置情况和功能质检单额通信联系进行描述,这种数据的配置过程也是智能电网运作的关键所在,常规变电站就无法使用这些数据。常规变电中的二次工程设计是通过二次接线作为主要依据,该表现形式在智能变电站中,不存在传统的二次电缆回路,所有信息都涵盖在光缆中。
2.1虚端子
在智能变电站的二次系统设计中,工作人员要注意各保护装置之间的信息传输以及分合闸出口间的传输过程,及时记录网络传输的数据信息,这些数字信息可以在一根光缆中进行传输,无需应用传统的端子。但是二次系统回路的相关原理并没有因为网络传输而产生变化,对于智能变电站中的应用装置来讲,SV输入信号与GOOSE之间的端子存在一定对应关系,这些装置都具有其所涵盖的ICD文件,所以在SV信号进行传输低,应按照常规政治的模拟来那个将端子排输入;GOOSE输出信号与开关量输出端子存在对应关系;GOOSE输入信号与开关量输入端子,为了维持更加深入的理解和应用SV信号和GOOSE,所以将这些信号称之为虚端子。
虚端子能够一对多,但是不能进行多对一,一个开出信号能够提供给多个IED设备进行应用,但是开入信号却无法完成串联,智能一对一进行传输,十端子则正好相反。例如子啊220kV的线路间隔中,开入短路器位置应考虑两套线路的保护与线路测控装置,在常规设计中,每种装置都需要懂就地开关机构中,选取辅助阶段,然后将智能变电站设计中的一会位置信号传入智能终端中,各个装置中都能够通过网络上的位置确定该位置信号,对接线过程进行简化,实现一对多的信心传输。虚端子无法对常规变电站汇总可见断开点进行设置,其中的保护装置都是通过在硬压板的出口处进行设置,从而保证保护功能的使用,回路整体可以拥有明显的断开点。在回路进行虚拟化之后,目前很过继电保护厂商,最长使用的做法进行通过GOOSE出口软压板设置,确保信息能够正常从发送方大搜接受方,从逻辑上保证接受方和发送方在隔离基础上的传输。
2.2设计流程
根据智能变电站的二次系统设计特点,采用SV和GOOSE数据流向图以及装置物理连接图,对变电站的额二次回路设计进行完善,并通过全站的虚端子连接表在设计中不断优化。变电站的二次设计图纸,应按照设备电压等级和配电装置和间隔划分内容,进行如下设计:
下一步是绘制装置物理连接图及全站光缆清册。装置物理连接图反映了设备间光缆连接情况,可以清晰的表达各二次装置光口之间的物理连接关系,全站光缆清册,可以体现出全站光缆的接线方式,直接用于指导现场光缆溶接。
首先要根据设计图纸确定二次系统设计技术方案,明确该过程二次设备的订货情况,并各个电压等级的SV数据流程图和GOOSE流程图表进行绘制。这个过程与常规变电站有一定类似之处,其电流、电压回路和控制信号回路以及保护回路图可以得到良好的应用。变电站设备之间电流与电压数据六的连接方式,能够通过SV数据流图进行标示,上传信号。断路器和隔离开关控制和各保护间的联系,可以通过GOOSE数据流程来进行完善。
然后是全站虚端子的连接,二次设备厂商在绘制外部物理接口示意图的同时提供相应Excel表格形式的装置输入/输出虚端子定义。设计人员根据这种定义情况,结合相关原理设计GOOSE和SV之间的连接,然后将虚端子的绘制表格,发送给全站系统集成商,形成系统设计的SCD文件,最后完成整个二次系统回路设计。
3结束语
通过上文对智能变电站二次系统设计方法的分析,可以得出智能变电站的设计开展,是二次系统设备对生产厂家的发展趋势,工作人员要充分理解这个过程的意义,并掌握设计方法,通过虚端子的设计和应用,对二次系统设计进行完善,确保变电站能够更好的为人们的服务。
参考文献
[1]李萼青.智能变电站二次系统调试方法研究[D].上海交通大学,2013(5):154-155.
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