數(shù)字化變電站組網(wǎng)方式的研究.pdf

1、變電站是電力系統(tǒng)的一個重要網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,承擔(dān)著對電能進(jìn)行分配的重要角色。保證變電站的安全穩(wěn)定運行對于保障電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定起到了十分重要的作用。而作為變電站核心部分的變電站自動化系統(tǒng),如何保證其性能不斷提高以適應(yīng)高速發(fā)展的電力系統(tǒng),就顯得尤為重要。目前,變電站內(nèi)自動化系統(tǒng)實現(xiàn)了保護(hù)功能的獨立化和信息的部分共享化,但是仍然存在著不少問題:自動化功能獨立,缺乏協(xié)同操作的能力;數(shù)據(jù)利用率不高;二次接線復(fù)雜等問題。作為當(dāng)前最新、最權(quán)威的國際通信標(biāo)準(zhǔn)

2、,IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)為變電站自動化系統(tǒng)的發(fā)展指明了方向。
　　本文首先介紹了IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容和技術(shù)特點;然后又對IEC61850所規(guī)定的報文類型進(jìn)行了說明,介紹了其相應(yīng)的功能和特點。隨后分析了數(shù)字化變電站自身所具備的優(yōu)勢:數(shù)據(jù)采集數(shù)字化、分層分布式系統(tǒng)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊化、設(shè)備建模統(tǒng)一化、信息交互網(wǎng)絡(luò)化、信息應(yīng)用集成化、設(shè)備檢修狀態(tài)化、設(shè)備操作智能化。
　　IEC61850標(biāo)準(zhǔn)將變電站自動化系統(tǒng)從物理結(jié)構(gòu)上分成

3、了過程層、間隔層和站控層三層結(jié)構(gòu);又從邏輯結(jié)構(gòu)上將其分成了兩個網(wǎng)絡(luò):過程層網(wǎng)絡(luò)和站控層網(wǎng)絡(luò)。依據(jù)上述結(jié)構(gòu),本文研究了基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站過程層總線組網(wǎng)方式:面向間隔方式、面向位置方式、單一總線方式和面向功能方式;以及站控層總線的組網(wǎng)方式:全站統(tǒng)一通信結(jié)構(gòu)和兩網(wǎng)獨立通信兩種典型結(jié)構(gòu)。同時,為了保證通信的可靠性,數(shù)字化變電站的通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用必要的冗余結(jié)構(gòu),本文在介紹了總線型、星型和環(huán)形三種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并分析比較了各自的優(yōu)缺點后,

4、引出目前常用的幾種冗余結(jié)構(gòu):環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)、混合型冗余結(jié)構(gòu)和雙網(wǎng)卡全冗余結(jié)構(gòu)。通過分析比較,從網(wǎng)絡(luò)可靠性角度,得出今后應(yīng)采用的冗余結(jié)構(gòu)。
　　最后,利用OPNET仿真軟件搭建了節(jié)點模型,根據(jù)變電站的實際運行情況設(shè)定仿真條件、配置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。通過分析影響過程層網(wǎng)絡(luò)和變電站層網(wǎng)絡(luò)實時通信的因素,得出了影響網(wǎng)絡(luò)延時的主要性能指標(biāo)和應(yīng)采取的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。本文所做的工作對于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)在變電站自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用以及數(shù)字化變電站的建設(shè)有一定的價值