智能变电站的发展方向

未来的智能电网智能电网，是将先进的传感测量技术，信息通信技术，分析决策技术，自动控制技术和能源电力技术等想结合，并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。而智能变电站是坚强智能电网的重要组成部分，并且基于61850的数字化变电站是未来变电站的发展趋势。数字化变电站是指采用智能化得一次设备，以变电站一，二次设备为数字化对象，以高速网络平台为基础，通过数字化信息进行标准化，实现站内外信息共享和互操作，并以网络数据为基础，实现测量监视、控制保护，信息管理等自动化功能的变电站。其中数字光电流互感器、数字光电压互感器、智能开关技术、数字化保护的发展为数字化变电站的建设奠定了基础。目前变电站内通信规约杂乱，既有各个厂商私有的规约，又有不同版本的国家或国际规约，设备之间的通信要经过规约转换才能互连，因此有必要建立统一的规约，形成电力系统无缝通信体系，IEC61850孕育而生。IEC61850不仅仅是通信规约，更主要的是一个满足功能和性能要求的通信标准。对未来的电气设备的发展具有指导性意义。下面我对61850进行简单的介绍：61850技术文件应用在变电站自动化系统（SAS）中。它定义了变电站内只能电子设备之间的通讯和相关系统要求。61850是一个满足功能和性能要求的通信标准，它是在最大限度使用现有标准和共同接受的通信原理的基础上制定的。它为不同生产商的智能电子设备间的自由交换信息（互操作性）提供了支持。是IECTC57用10年时间，制定了国际统一的标准61850，国内等同引用该标准-DL860/T。它定义了通信的两个重要内容：传递什么？如何传递？定义了设备和变电站的配置；具有通用性，是一套技术体系。IEC61850文件构成：目前有14个部分，分为6类：系统级别IEC61850-1介绍和概述IEC61850-2术语IEC61850-3通用需求IEC61850-4系统和项目管理IEC61850-5功能和设备模型的通信需求数据模型IEC61850-7-4逻辑节点和数据类IEC61850-7-3通用数据类抽象通信服务IEC61850-7-1原理和模型IEC61850-7-2抽象通信服务（ACSI）映射到实际的通信网络（SCSM）IEC61850-8-1映射到MMS和ISO/IEC8802-3IEC61850-9-1通过单方向点对点传输采样值IEC61850-9-2通过ISO/IEC8802-3传输采样值配置IEC61850-6变电站IED的配置语言测试IEC61850-10一致性测试变电站自动化系统的功能：完成控制、监视、保护变电站的设备及其馈线。另外，还包括一些变电站自动化系统SAS维护功能，即系统配置、通讯管理或者软件管理等功能。过程层与间隔层之间，面向变电站事件的通用对象（GOOSE）提供了公共数据的交换。站控层与间隔层之间，特定通讯服务映射－MMS。技术服务远方控制(NCC)控制.保护功能.A功能.B保护.控制传感器执行元件远方保护间隔/单元层变电站层过程层高压设备远方保护过程接口1,6337981,6224,54,5下图是传统的变电站与数字化变电站的比较：1、用基于IEC61850的站层网络统一原来复杂的站层网络：保护装置信息输出由原来串口、485总线、网口等全统一为网口，数据规约统一为IEC61850，去掉了保护管理机、规约转换和串口接入装置等设备，测控装置的输出规约也统一为IEC61850，之间公共数据的交换是基于GOOSE的机制实现。2、用基于IEC61850的过程层网络取代了原来的硬接线，增加了交换机设备，但大大较少了电缆和复杂的接线。3、在今后的技术改造，设备的更换只需修改配置文件，网线一插就完成，大大减少了技术改造的工作量和维护费用。我们公司是做传统高低压开关、箱式变压器和变电所自动化的企业，针对未来变电所的发展方向我提出以下产品升RCS保护RCS测控其他IEDCT/PTPCS保护PCS测控其他IEDECVTMU智能单元GOOSEMMS电缆过程层间隔层站控层传统互感器光缆电子式互感器传统变电站结构图AIS数字化变电站结构图GPS工作站1工作站2远动站GPS工作站1工作站2远动站IEC61850IEC60870-5-103级、有待开发及与其他公司合作的设想的几个方面。1、一次设备的升级：一次设备的未来发展方向（主要是指断路器），即智能开关将要经历智能操作箱+传统的断路器的方式作为过渡，最后发展为组合式智能开关的过程。组合开关中内嵌基于61850的智能模块，增设相应的监测功能单元，完成一次设备运行状态的综合分析评价，并与间隔层、站控层实现信息互动，实现一次设备的智能化。2、寻求与现在已经具有投运数字化变电站经验的企业合作，增加我们的技术储备，为实现我公司自行研制数字变电站做准备。针对传统变电站改造为数字变电站，我们将采用传统一次设备、二次设备（传统CT、PT）+智能单元的方式，智能单元与间隔层、站控层采用61850标准，过程层间采用电缆连接的方式。针对新建的数字化变电站我们完全采用61850标准。3、智能模块的开发：用智能模块代替现有的微机保护，智能单元应具备如下功能：①具备动态、稳态数据综合测量功能。②基于61850的正常与紧急操作模式。③基于61850的保护功能。④对一次设备进行在线状态检测，通过电学、光学等手段对一次设备状态量进行在线检测，实现设备状态信息数字化采集，网络化传输，状态综合分析及可视化展示。⑤计量功能。⑥基于61850的通信功能。⑦具备传统的模拟量采集和光纤接口。4、智能箱变的开发。