特大型水電機組微機保護監(jiān)控系統(tǒng)的研制.pdf

1、為了滿足國民經(jīng)濟的需求，我國的電力建設(shè)正在快速發(fā)展，目前一批大型水電站正在加緊建設(shè)，這些新建的大型水電站普遍選用國產(chǎn)特大容量的水輪發(fā)電機，與此同時，針對這些特大型水電機組的繼電保護的國產(chǎn)化也正在加緊進行。例如，舉世矚目的三峽工程，其左岸電廠發(fā)電機－變壓器組的微機保護裝置全部進口，而右岸電廠發(fā)電機－變壓器組的微機保護裝置也正在自主研制之中。本文正是圍繞三峽右岸700MW 特大型水輪發(fā)電機組的微機保護裝置的研制課題展開論述。 本文

2、在分析三峽700MW 特大型水輪發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)特點及其保護要求的基礎(chǔ)上，參考國內(nèi)外微機發(fā)變組保護裝置的特點，提出了一套可適用于特大型水輪發(fā)電機組的高性能微機保護裝置的總體技術(shù)方案。該方案在滿足我國關(guān)于大型機組保護獨立的雙重化配置的規(guī)定（針對防拒動）之外，采取了完善的防誤動措施，有效地提高了裝置的可靠性。保護硬件系統(tǒng)采用自主研發(fā)的基于TIC6000 系列DSP 的目前最高性能的硬件平臺和多微處理器分層微機系統(tǒng)；而保護軟件系統(tǒng)采用透明化、模

3、塊化的編程技術(shù)，并引進了實時多任務(wù)操作系統(tǒng)；加上完備的保護配置、標準化的通信接口和強大的網(wǎng)絡(luò)功能使之成為一套面向自動化通信網(wǎng)絡(luò)的智能節(jié)點設(shè)備。 在微機保護裝置中管理監(jiān)控系統(tǒng)承擔(dān)著協(xié)調(diào)裝置各保護CPU之間工作、管理保護裝置的數(shù)據(jù)以及對內(nèi)對外進行通信聯(lián)系的重要任務(wù)。近年來，隨著芯片技術(shù)和LCD顯示技術(shù)高速發(fā)展，在嵌入系統(tǒng)中利用嵌入式GUI系統(tǒng)開發(fā)界面系統(tǒng)的應(yīng)用越來越多，但是在電力系統(tǒng)微機保護領(lǐng)域這種應(yīng)用一直沒有被真正實現(xiàn)，但是在三

4、峽特大型水輪發(fā)電機－變壓器保護復(fù)雜的管理監(jiān)控系統(tǒng)中，這種應(yīng)用又是迫切需要的。本文針對特大型水輪發(fā)電機保護裝置的監(jiān)控功能需求，以及綜合自動化通信系統(tǒng)的需要，提出了一種以嵌入式linux多任務(wù)操作系統(tǒng)為平臺，采用嵌入式GUI系統(tǒng)（Qt/Embedded）開發(fā)多任務(wù)、高可靠性、靈活性的保護管理監(jiān)控系統(tǒng)的方案。該系統(tǒng)具有更為完善的監(jiān)測、管理、錄波、分析功能和友善的人機界面，靈活方便的多線程、多任務(wù)處理機制文中詳細論述了其軟件的框架、風(fēng)格以及開發(fā)

5、的關(guān)鍵技術(shù)。 微機型保護網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢愈發(fā)凸顯裝置通信功能的重要性，在自動化系統(tǒng)中衡量微機保護裝置網(wǎng)絡(luò)化程度的關(guān)鍵是其通信能力的好壞。本文結(jié)合三峽700MW 發(fā)變組保護裝置的硬件特點，對微機型保護的全局通信方案進行了分析與研究，提出了一套ModBus 和IEC 60870-5-103 相結(jié)合的通信系統(tǒng)方案，有效的解決了裝置對內(nèi)對外的通信瓶頸問題，提高了裝置的通信能力。文中對ModBus 規(guī)約和103 規(guī)約在本系統(tǒng)中的應(yīng)用實現(xiàn)進