智能變電站自動化系統(tǒng)

1、智能變電站自動化系統(tǒng)1 智能變電站簡介智能變電站作為智能電網(wǎng)的物理基礎，同時作為高級調(diào)度中心的信息采集和命令執(zhí)行單元，是智能電網(wǎng)的重要組成部分。作為智能電網(wǎng)當中的一個重要節(jié)點，智能變電站以變電站一、二次設備為數(shù)字化對象，以高速網(wǎng)絡通信平臺為基礎，通過對數(shù)字化信息進行標準化，實現(xiàn)站內(nèi)外信息共享和互操作，并以網(wǎng)絡數(shù)據(jù)為基礎，實現(xiàn)測量監(jiān)視、控制保護、信息管理等自動化功能的變電站。智能變電站既是下一代變電站的發(fā)展方向，又是建設智能電網(wǎng)的物理基礎和要求。為了實現(xiàn)智能化電網(wǎng)的目標，智能變電站的研究和建設具有重要的意義。1.1智能變電站的特點及功能隨著智能電網(wǎng)的提出和建立，變電站將由數(shù)字化演變?yōu)橹悄芑?，更?/p>

2、出“智能”的特點。智能化變電站在數(shù)字化變電站的基礎之上，賦予了以下十二個“智能特征”或“智能化功能”。1.1.1 一次設備智能化與數(shù)字化變電站描述的一次設備智能化相比，智能變電站加大了一次設備信息化，可監(jiān)測更多自身狀態(tài)信息，也可通過網(wǎng)絡獲知系統(tǒng)及其他設備的運行狀態(tài)等信息。自動化程度更高，具有比常規(guī)自動化設備更多、更復雜的自動化功能。具備互動化能力，與上級監(jiān)控設備、系統(tǒng)及相關設備、調(diào)度及用戶等及時交換信息，分布協(xié)同操作。1.1.2 信息建模統(tǒng)一化除了基于 IEC61850 標準的建模外，智能變電站能實時監(jiān)測轄區(qū)電網(wǎng)的運行狀態(tài)，自動辨識設備和網(wǎng)絡模型，從而為控制中心提供決策依據(jù)。1.1.3 數(shù)據(jù)采

3、集全景化智能變電站利用對時系統(tǒng)，同步區(qū)域和站內(nèi)時鐘，完善和標準化站內(nèi)設備的靜態(tài)和動態(tài)信息模型，向智能電網(wǎng)提供統(tǒng)一斷面的全景數(shù)據(jù)。采用新型傳感技術、同步測量技術、狀態(tài)檢測技術等逐步提高數(shù)字化程度，逐步實現(xiàn)潮流數(shù)據(jù)的精確時標，實時信息共享、支撐電網(wǎng)實時控制和智能調(diào)節(jié)，支撐各級電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行和各類高級應用。1.1.4 設備檢修狀態(tài)化全面采集能夠反映系統(tǒng)主設備運行的電脈沖、氣體生成物、局部過熱等各種特征量。智能變電站配置用于監(jiān)測系統(tǒng)主設備的傳感器，或者由智能一次設備直接提供其功能。利用 DL/T860 提供的建模方法，建立設備狀態(tài)檢修的信息模型，構建具備較為可靠實用的狀態(tài)監(jiān)測預警算法和機制、支撐狀

4、態(tài)檢修實踐的專家系統(tǒng)。1.1.5 控制操作自動化程序化操作。智能變電站具備程序化操作功能，除站內(nèi)的一鍵觸發(fā)，還可接收和執(zhí)行監(jiān)控中心、調(diào)度中心和當?shù)睾笈_系統(tǒng)發(fā)出的操作指令，自動完成相關運行方式變化要求的設備操作。程序化操作具備直觀的圖形界面，在站層和遠端均可實現(xiàn)可視化的閉環(huán)控制和安全校驗，且能適應不同的主接線和不同的運行方式，滿足無人值班及區(qū)域監(jiān)控中心站管理模式的要求。1.1.6 事故處理智能化（1）智能告警及分析決策。對全站告警信息進行綜合分類，實現(xiàn)全站信息的分類告警功能。（2）智能告警策略。包含信號的過濾及報警顯示方案、告警信號的邏輯關聯(lián)、推理技術和事故及異常處理方案。預告信號以故障常態(tài)為信

5、號觸發(fā)狀態(tài)，瞬時中間信號做過濾處理。正常操作引起的預告信號做過濾處理。（3）故障分析與輔助決策。（4）電能質(zhì)量評估與決策。基于變電站電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)電能質(zhì)量分析與決策的功能，為電能質(zhì)量的評估和治理提供依據(jù)與決策。1.1.7 保護控制協(xié)同化（1）站域保護在變電站內(nèi)基本的控制與保護手段保留的前提下，建設站域保護，其要求是：保證繼電保護的四性原則、主/后備原則、近/遠后備原則。站域保護宜全方位地綜合利用全站信息來提高保護性能，且適應變電站的各種運行方式和變電站分階段建設的模式。站域保護實現(xiàn)全站的快速且有選擇性的后備保護。既可以綜合利用變電站內(nèi)各側(cè)的電壓和/或電流關系對各側(cè)的故障進行定位以實現(xiàn)全

6、站的快速后備保護，也可以在原有后備保護的基礎上根據(jù)與之配合的主保護或者后備保護的動作情況來縮短該后備保護的延時。（2）電網(wǎng)運行狀態(tài)自適應智能變電站應具有與相關變電站之間實時傳送繼電保護、備用電源自動投入裝置等信息，實現(xiàn)智能電網(wǎng)的協(xié)調(diào)運行。根據(jù)站內(nèi)收集和站間交換的信息以及調(diào)度中心的指令，識別并自適應電網(wǎng)的運行狀態(tài)。在電網(wǎng)正常運行狀態(tài)下，綜合利用 FACTS、變壓器調(diào)壓、無功補償設備投切等手段，控制和優(yōu)化潮流分配，提高輸送能力和運行效率。在電網(wǎng)緊急運行狀態(tài)下，與相鄰變電站和調(diào)度中心協(xié)調(diào)配合，動態(tài)改變繼電保護和穩(wěn)定控制的策略和參數(shù)，適應電網(wǎng)拓撲和潮流分布的改變，擴展運行邊界，提高實際可用穩(wěn)定裕度，保

7、障電網(wǎng)穩(wěn)定運行。1.1.8 變電站運行管理安全經(jīng)濟化（1）具有站內(nèi)狀態(tài)估計功能。宜具有辨識變電站內(nèi)拓撲錯誤（數(shù)字量）和壞數(shù)據(jù)（模擬量）的功能，將拓撲錯誤和壞數(shù)據(jù)解決在變電站內(nèi)，獲得高可靠的拓撲結構、高精度的母線復電壓和支路復電流熟數(shù)據(jù)，保證基礎數(shù)據(jù)的正確性及滿足智能電網(wǎng)快速狀態(tài)估計的要求。（2）經(jīng)濟運行與優(yōu)化控制。在站內(nèi)配置無功電壓控制設備，配合自動電壓控制系統(tǒng)，利用智能變電站先進的通信手段采集多方數(shù)據(jù)，監(jiān)視電網(wǎng)的無功狀態(tài)，運用先進的數(shù)學模型、信息模型，從基于電網(wǎng)的角度對廣域分散的電網(wǎng)無功裝置進行協(xié)調(diào)優(yōu)化控制。實現(xiàn)降低網(wǎng)損、提高電壓合格率、改善電能質(zhì)量，達到系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行和優(yōu)化控制的目的。（

8、3）安全狀態(tài)評估/預警/控制。智能變電站為不同調(diào)度層面在線安全穩(wěn)定防御系統(tǒng)提供信息交互接口，為在線安全狀態(tài)評估系統(tǒng)提供實時可靠的信息，以便其進行實時在線評估、預警和控制，實現(xiàn)智能電網(wǎng)預防控制和緊急控制的協(xié)調(diào)。（4）資產(chǎn)（設備）全壽命周期管理。智能變電站支持設備信息和運行維護策略與調(diào)度中心實現(xiàn)全面互動，實現(xiàn)基于狀態(tài)的全壽命周期管理。通過建立精益化的評估體系，從資產(chǎn)全壽命周期的安全、效能和成本角度，逐步建立全壽命周期綜合優(yōu)化管理體系，提供綜合最優(yōu)的資產(chǎn)投資、運行維護和資產(chǎn)處置方案，提高變電站運行的安全性，為規(guī)劃、生產(chǎn)、管理等一系列工作提供智能輔助決策支持。（5）在數(shù)據(jù)源頭維護，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的唯一性及維

9、護的方便性。1.1.9 大規(guī)?？稍偕茉唇尤爰床寮从没悄茏冸娬局С蛛娫磁c調(diào)度中心全面互動，實現(xiàn)電源與電網(wǎng)的高度協(xié)調(diào)。1.1.10 用戶管理互動化智能變電站具有向大用戶實時傳送電價、電量、電能質(zhì)量及電網(wǎng)負荷信息的功能，支持電力交易的有效開展，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置；激勵電力市場主體參與電網(wǎng)安全管理，從而實現(xiàn)智能電網(wǎng)各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)運行。1.1.11 防災減災安全化智能變電站配置災害防范、安全防范子系統(tǒng)，留有與“電網(wǎng)防災減災與應急指揮信息系統(tǒng)”的通信接口，為各種自然災害和突發(fā)事件的監(jiān)測、預測、預警提供有效信息和判據(jù)，為指揮相關部門的應急聯(lián)動提供決策依據(jù)。1.1.12 通信網(wǎng)路安全化在數(shù)字化變電站工程實踐

10、中，站內(nèi)實現(xiàn)通信網(wǎng)絡安全措施。而在智能化變電站中，能夠?qū)崿F(xiàn)站內(nèi)、站間的通信網(wǎng)絡安全措施管理。1.2智能變電站的系統(tǒng)結構按IEC61850標準將智能變電站系統(tǒng)從功能上劃分為變電站層、間隔層和過程層三部分組成，并通過分層、分布、開放式網(wǎng)絡系統(tǒng)實現(xiàn)連接（如圖1所示）。圖1智能變電站二層兩網(wǎng)結構（1）過程層該層直接和一次設備的傳感器信號、狀態(tài)信號接口和執(zhí)行器相接，該層設備可以和一次設備一起實現(xiàn)就地現(xiàn)場安裝，通過合并單元MU和智能單元實現(xiàn)電力一次設備工作狀態(tài)和設備屬性的數(shù)字化，過程層設備通過過程層總線和間隔層設備相連，并通過GPS授時信號產(chǎn)生系統(tǒng)同步時鐘信號。（2）間隔層間隔層設備主要實現(xiàn)保護和監(jiān)控功能

11、，并實現(xiàn)相關的控制閉鎖和間隔級信息的人機交互功能，間隔層設備可以通過間隔層總線實現(xiàn)設備間相互對話機制，間隔層設備可以集中組屏或就地下放。（3）變電站層變電站層設備包括變電站就地操作后臺系統(tǒng)、外部數(shù)據(jù)交互接口（控制中心數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、保護信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口、設備管理系統(tǒng)）和通用功能服務等。通用功能服務模塊通過間隔層設備傳送來的信息實現(xiàn)變電站級跨間隔的控制服務，如變電站防誤閉鎖功能、電壓無功控制，也可接收來自控制中心的命令實現(xiàn)區(qū)域系統(tǒng)防誤操作、區(qū)域安全穩(wěn)定控制和區(qū)域電壓無功優(yōu)化控制等功能。1.3智能變電站通信網(wǎng)絡在邏輯層次上，智能變電站通過過程層網(wǎng)絡和變電站層網(wǎng)絡連接過程層、間隔層和變電站層設備。（1

12、）變電站層網(wǎng)絡功能和結構與傳統(tǒng)變電站的監(jiān)控網(wǎng)絡基本類似，依靠 MMS/GOOSE 進行通信，實現(xiàn)全站信息的匯總及防誤閉鎖等功能。（2）過程層網(wǎng)絡過程層網(wǎng)絡分為SMV采樣值網(wǎng)絡和GOOSE網(wǎng)絡。前者的主要功能是實現(xiàn)電流、電壓交流量的上傳；后者的主要功能是實現(xiàn)開關量的上傳及分合閘控制量的下行。過程層通信網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)流按照功能的不同可劃分為：合并單元(merging unit，MU)向智能電子設備(intelligent electronic device，IED)周期性發(fā)送的采樣值(sampled values，SAV)報文；智能開關柜(intelligent switchgear，ISG)向IE

13、D周期性發(fā)送的面向通用對象的變電站事件(generic object oriented substation event，GOOSE)報文，即開關量輸入報文；IED向ISG發(fā)送的GOOSE報文，即開關量輸出報文，包括開關分合、設備投退、分接頭調(diào)整、檔位切換等；簡單網(wǎng)絡時間協(xié)議(simple network time protocol，SNTP)或IEEE1588時間同步報文。1.4智能變電站面臨問題智能變電站實現(xiàn)以上功能在技術上還有賴于以下關鍵問題的解決。1.4.1 動態(tài)數(shù)據(jù)處理動態(tài)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是變電站的運行神經(jīng)樞紐。數(shù)字化帶來了豐富的數(shù)據(jù)源，為監(jiān)控變電站的運行工況，保證系統(tǒng)安全運行和快速處理

14、故障提供了更多的依據(jù)。因此，如何對變電站數(shù)據(jù)進行實時有效動態(tài)處理，關系到監(jiān)控管理系統(tǒng)的智能化決策機制，是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行重要依據(jù)。1.4.2 高精度時鐘同步技術為了保證信息數(shù)據(jù)的完整性和實時性、可靠性，實現(xiàn)各個采集控制單元的同步采樣，實時輸出同步的相量數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)變電站的對時模式及原理已經(jīng)不適應和不能滿足智能變電站對時鐘精度的要求?；?IEEE1588 對時系統(tǒng)的開發(fā)迫在眉睫。1.4.3 智能化一次設備的研究智能化一次設備是智能變電站的重要組成部分，開發(fā)滿足智能變電站的一次設備是實現(xiàn)智能變電站的關鍵所在。國內(nèi)研究智能化一次設備的廠家起步較晚，基礎薄弱。國內(nèi)大部分電力設備供應商還不具備提供智

15、能化一次設備的技術和能力，產(chǎn)業(yè)鏈的構造還需要一定的周期，給智能化一次設備的發(fā)展帶來了桎梏。1.4.4 實時網(wǎng)絡通信技術智能變電站大量采用以太網(wǎng)網(wǎng)絡通信技術。如何減少數(shù)據(jù)碰撞，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性、可靠性、安全性等是需要進一步研究的內(nèi)容。2智能變電站應用實例河濱220kV智能變電站2.1河濱220kV智能變電站的網(wǎng)絡結構及功能特點河濱220kV變電站嚴格按照國網(wǎng)規(guī)范要求，全站應用IEC61850標準，采用“三層兩網(wǎng)”結構設計。變電站自動化系統(tǒng)在功能上劃分為站控層、間隔層和過程層3個層次。通過“兩網(wǎng)”，即運用制造報文規(guī)范(Manufacturing Message Specification，MM

16、S)技術組網(wǎng)，并應用于站控層和間隔層間通信的MMS網(wǎng)；運用通用面向變電站事件對象(Generic Object Oriented Substation Events，GOOSE)技術組網(wǎng)，并應用于過程層和間隔層間通信的GOOSE網(wǎng)，把3個邏輯層次聯(lián)系起來，如圖2所示。本文以河濱220 kV變電站220kV部分為例進行說明，其他電壓等級功能相通。圖2河濱220 kV變電站自動化系統(tǒng)構成2.1.1過程層主要設備過程層功能指與過程接口的全部功能，裝置典型是與遠方過程接口，如與過程總線連接的輸入/輸出(Input/Output，I/O)、智能傳感器和控制器等。過程層是隨著一、二次設備技術和網(wǎng)絡技術的發(fā)

17、展而出現(xiàn)的，在傳統(tǒng)站內(nèi)不具備這一邏輯分層。過程層設備主要有非常規(guī)互感器、智能單元、氣體全封閉組合電氣(Gas Insulated Substation，GIS)等。2.電子式互感器電子式互感器的應用是智能變電站的重要標志，這一技術的出現(xiàn)推動了智能變電站的工程化。本站220 kV、110 kV以及主變壓器高、中壓側(cè)部分采用羅氏線圈和電容分壓原理構成的電子式電流互感器(Electronic Current Transducer，ECT)/電子式電壓互感器(Electronic Voltage Transducer，EVT)，互感器輸出毫伏級模擬信號給遠端模塊，遠端模塊進行模擬量/數(shù)字量(Anolo

18、ge /Digital，A/D）轉(zhuǎn)換，應用IEC61850-44-8規(guī)約輸出光信號給合并單元。主變低壓側(cè)采用了帶鐵心微型電流互感器，輸出150mV保護信號和4V測量信號給采集器，通過集成在采集器中的采集卡輸出光信號給低壓側(cè)合并單元。2.合并單元合并單元(Merging Unit，MU)主要用于連接智能化輸出的電子式互感器(遠端模塊)與保護、測控裝置，主要功能是同步采集多路ECT/EVT輸出數(shù)字信號后，按照規(guī)定的格式(IEC 61850-9-2)把采樣測量信息發(fā)送給保護、測控等智能電子設備(Intelligent Electronic Device，IED)MU在設計時主要需滿足3個功能需求：同

19、步、多路數(shù)據(jù)處理和通信。本站通過對時網(wǎng)對MU進行統(tǒng)一對時（見圖2），并按照IEC61850-9-2規(guī)約，采用以太網(wǎng)通信方式進行采樣測量值的傳輸。由于采樣信息需實時、循環(huán)發(fā)送，為了保證采樣測量信息的正確、有效，保護、測控裝置直接通過MU進行采樣，不采取網(wǎng)絡傳輸采樣測量值的方式。在相應間隔內(nèi)對遠端模塊、合并單元和保護、測控裝置進行冗余配置，實現(xiàn)信息冗余，保證了采樣測量信息的完整性和有效性。2.智能終端智能終端采用模塊化的微處理機設計制造，除具備傳統(tǒng)操作箱的功能還具有對于I/O信息的處理、發(fā)送能力，所以也叫智能操作箱。智能終端和匯控柜在開關場組成智能組件柜，由智能終端進行開關量的采集，處理并完成間隔

20、層設備對于刀閘、斷路器的操作控制。由于通過網(wǎng)絡傳輸跳閘報文存在網(wǎng)絡延時等網(wǎng)絡傳輸質(zhì)量問題，本站采取“直跳”方式，即保護跳閘信息不經(jīng)過網(wǎng)絡傳輸，由保護裝置直接對智能終端發(fā)命令信號。對于實時性不高的信息，如遙控操作、告警、開關狀態(tài)等，通過網(wǎng)絡進行信息交換。2.1.2間隔層間隔層主要功能是：（1）匯總本間隔過程層實時數(shù)據(jù)信息；（2）實施對一次設備的保護控制功能；（3）實施本間隔操作閉鎖功能；（4）實施操作同期及其他控制功能；（5）對數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計運算及控制命令的發(fā)出具有優(yōu)先級別控制；（6）執(zhí)行數(shù)據(jù)的承上啟下通信傳輸功能，同時告訴完成與過程層及變電站層的網(wǎng)絡通信功能。2.保護裝置首先應明確保護原理不變

21、，由于智能變電站中的智能設備間通過光纖連接且通過電子式互感器對電流/電壓進行采樣，使保護裝置可以通過對過程層數(shù)據(jù)的共享和交換來實現(xiàn)保護邏輯聯(lián)系，從而取代傳統(tǒng)變電站中的電氣回路。2.測控裝置由于智能終端承擔了部分測控的功能，如開關狀態(tài)信息的處理，使得測控裝置在功能上發(fā)生了一些變化：（1）通過組態(tài)工具，導入對于過程層設備的聯(lián)/閉鎖邏輯，實現(xiàn)間隔層對于過程層設備的邏輯閉鎖；（2）增加網(wǎng)絡模塊。通過不同的網(wǎng)絡模塊，完成站控層和過程層間的信息交換。2.網(wǎng)絡分析和故障錄波裝置這是智能變電站獨有的設備，通過把故障錄波器的功能進行延伸，產(chǎn)生網(wǎng)絡分析和故障錄波相結合的分析記錄。不同于傳統(tǒng)的變電站中的錄波器，僅僅

22、只是記錄故障發(fā)生前后的波形，智能變電站中的網(wǎng)絡分析和故障錄波裝置可以實時監(jiān)視并分析網(wǎng)絡報文，通過人機界面即可更為詳盡直觀地了解當前或故障時的網(wǎng)絡、設備信息以及故障原因，并利用錄波器功能把這些狀態(tài)信息和波形記錄下來，形成分析變電站事故所需的依據(jù)。2.1.3站控層站控層功能有兩類：“過程有關”變電站層功能，即使用多個間隔或者全站的數(shù)據(jù)，并且對多個間隔或全站的一次設備進行監(jiān)視和控制；“接口有關”變電站層功能，表示變電站自動化系統(tǒng)與本站運行人員的接口，與遠方控制中心的接口，與監(jiān)視和維護遠方工程管理接口。本層內(nèi)裝置由配有數(shù)據(jù)庫的站級計算機、操作場所、遠方通信接口等組成。站控層設備和傳統(tǒng)站配置類似，其中新

23、出現(xiàn)了兩類高級應用，主要包括集成在“后臺”的順序控制等功能和集成在“在線監(jiān)測系統(tǒng)”內(nèi)的狀態(tài)檢修等功能。這些高級應用是智能變電站的智能化程度的具體體現(xiàn)。2.1.4網(wǎng)絡結構本站的“兩網(wǎng)”都采用雙星形拓撲結構，見圖2。2.網(wǎng)絡結構的特點（1）兩層網(wǎng)絡設計。對于220 kV等級的變電站，和所有元件共同組成一個網(wǎng)絡相比較，兩層網(wǎng)絡形成的節(jié)點數(shù)目相對較少，網(wǎng)絡負荷相對較輕，且在現(xiàn)有技術條件下，可靠性較高，并容易實現(xiàn)。但兩層網(wǎng)絡相對單一網(wǎng)絡，其信息共享度較低，建設成本也相對較高。（2）雙星形拓撲結構。星形拓撲組網(wǎng)的優(yōu)缺點都很直觀。首先星形拓撲的優(yōu)點是：利用一個中央交換機就可以方便地組網(wǎng)和配置網(wǎng)絡，配置相對簡

24、單；對于單個間隔，其系統(tǒng)等待時間最少，訪問協(xié)議相對簡單；單個鏈路的故障只能影響其相關的設備，不會影響整個網(wǎng)絡，容易檢測和隔離故障。缺點是如果中央交換機出現(xiàn)故障，將失去所有以此交換機作為中央節(jié)點的IED設備信息。這種組網(wǎng)方式對于中央交換機的可靠性和相關技術要求都較高，價格也相應比較昂貴。本站通過雙星形結構實現(xiàn)網(wǎng)絡的冗余，以此保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，同時又不失去信息傳遞的快速性，彌補了星形拓撲結構的不足。2.技術特點本站采用全雙工交換式以太網(wǎng)技術，間隔層和站控層間信息交換利用MMS+傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)間 協(xié) 議(Transmission Control Protocal/InternationPr

25、otocal，TCP/IP)+IEC 802.3實現(xiàn)，間隔層和過程層間信息交換利用GOOSE技術實現(xiàn)快速信息交換。采取網(wǎng)絡冗余來保證網(wǎng)絡的可靠性，MMS A網(wǎng)、B網(wǎng)互為備用，不同時在線運行；GOOSE A網(wǎng)、B網(wǎng)互為冗余，同時在線運行。交換式以太網(wǎng)從廣義上講，即采用交換機的以太網(wǎng)。由于網(wǎng)絡各節(jié)點之間通過交換機可以實現(xiàn)邏輯上的點對點通信，網(wǎng)絡在一定程度上保證了傳輸延時。但由于以太網(wǎng)的固有特性，在交換機端口處不可避免存在信息“競爭”的情況，而且發(fā)布者利用組播技術發(fā)布的信息有可能突破交換機限制形成廣播，增加了網(wǎng)絡風暴的可能性。所以本站通過虛擬局域網(wǎng)(Virtual Local Area Networ

26、k，VLAN)技術，來增強網(wǎng)絡的實時性、可靠性等要求。VLAN是一種交換網(wǎng)絡技術，可以按照功能、工程組或應用等構架為基礎對局域網(wǎng)進行邏輯劃分。利用VLAN技術，可以把同一工作性質(zhì)的用戶集中在同一VLAN內(nèi)。1個VLAN就相當于1個獨立的局域網(wǎng)，信息只在這個VLAN中交互；各個VLAN之間只能通過路由器來進行數(shù)據(jù)通信，減少了跨VLAN的數(shù)據(jù)流量，從而有效地隔離廣播風暴，優(yōu)化網(wǎng)絡性能，增強網(wǎng)絡的安全性。2.2數(shù)字技術對于河濱220 kV變電站調(diào)試的影響及存在問題2.2.1變電站調(diào)試2.繼電保護調(diào)試首先，由于保護裝置采用了全新的鏈路連接方式和數(shù)據(jù)采樣技術，在繼電保護原理層面不用再考慮由于常規(guī)互感器的

27、飽和特性引起的暫態(tài)誤差和不平衡電流等情況，但保護調(diào)試人員需更加重視物理和邏輯鏈路的狀態(tài)問題。具體表現(xiàn)有：（1）由于A/D轉(zhuǎn)換在一次設備中進行，使得一、二次系統(tǒng)完全隔離，提高了安全度，同時簡化了間隔層設備的裝置結構，并不用考慮間隔層設備的負載問題。（2）由于IED設備間采用光纜連接，本站不存在傳統(tǒng)變電站的電纜絕緣和二次接地問題；互感器的極性問題可以通過調(diào)整遠端模塊和MU的配置文件參數(shù)進行修正。（3）對于電流飽和的保護判定不再必要，取而代之的是對于數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾?，如采樣?Sam pled Value，SV)鏈路中斷，則閉鎖整套保護。其次，由于在過程層實現(xiàn)的“虛端子”連線形成了繼電保護邏輯鏈路，取

28、代了傳統(tǒng)站中利用電氣鏈路進行的I/O信息交換，從而實現(xiàn)了保護功能的分布化。繼電保護人員不用再過多關注二次回路的具體連接，可以把更多的精力用于保護邏輯實現(xiàn)的合理性和有效性上。2.運行檢修智能變電站在運行檢修方面產(chǎn)生的影響主要集中在高級應用方面。（1）順序控制，簡稱順控，即程序化控制，通過預先設定的倒閘操作程序，在嚴格的操作監(jiān)護制度下，在后臺即可實現(xiàn)變電站倒閘操作。控制過程如下：變電站內(nèi)智能設備依據(jù)變電站操作票的執(zhí)行順序和執(zhí)行結果校核要求，由站內(nèi)智能設備代替操作人員，自動完成操作票的執(zhí)行過程。實際操作時只需變電站內(nèi)運行人員或調(diào)度運行人員根據(jù)操作要求選擇一條順控操作命令，操作票的執(zhí)行和操作過程的校驗

29、由變電站內(nèi)智能電子設備自動完成。通過順控的應用，可提高運行人員工作效率、減少倒閘操作過程中人為操作失誤的幾率。（2）在線監(jiān)測的出現(xiàn)，使得狀態(tài)檢修成為可能。狀態(tài)檢修也稱預知性檢修，即根據(jù)設備運行狀態(tài)的好壞來確定是否對設備進行檢修。在線監(jiān)測系統(tǒng)可實現(xiàn)對微水等化學量、機構的分合速度及觸頭的行程距離等物理量、設備的負荷變化和啟停次數(shù)等電氣參數(shù)進行在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)的比較計算，從而產(chǎn)生綜合分析決策，對面向設備狀態(tài)的檢修提供技術支持。由于在線監(jiān)測系統(tǒng)通過傳感器對設備進行監(jiān)測，所以對于傳感器的性能和可靠性就有了非常高的要求。除此之外，高級應用還包括一些高科技監(jiān)控設備，如利用高速攝像頭實時記錄設備外觀信息的監(jiān)

30、控系統(tǒng)；利用氣體傳感器記錄繼電保護小室內(nèi)有害氣體含量并進行告警的設備等，都可為運行檢修人員提供直觀的事故告警信息。2.2.2變電站現(xiàn)場調(diào)試驗收2.在繼電保護方面存在的問題及現(xiàn)場解決方法本站由于斷路器機構延用傳統(tǒng)變電站設計思路，配置2組跳閘線圈、1組合閘線圈，使得第2套智能終端不能獨立實現(xiàn)對斷路器的合閘操作，這有悖于智能變電站設備互操作性的理念。這樣相悖的特性，使得現(xiàn)場施工驗收時出現(xiàn)了以下一些問題。（1）為了實現(xiàn)雙套保護都滿足低氣壓閉鎖重合閘的要求，施工調(diào)試人員只能通過現(xiàn)場加裝中間繼電器的方式，通過重動接點來滿足雙重化配置的需要。（2）由于第2套操作箱合后繼電器不能啟動，導致事故總信號不能發(fā)出，現(xiàn)場只能通過第1套智能終端合后繼電器常開接點串接第2套智能終端跳閘位置接點后，接至第2套智能終端的事故總開入來解決此問題。（3）手跳放電功能的缺失，導致在偷跳啟動重合閘投入時，遙控分閘后斷路器自動重合?，F(xiàn)場解決此問題的思路是：將智能終端的手跳開入串接空接點，并通過“虛端子”連線將此空接點關聯(lián)保護裝置閉鎖重合閘功能，即遙控分閘時保護裝置啟動閉鎖重合閘功能閉鎖重合。（4）由于2套保護裝置在過程層中分別處于GOOS A網(wǎng)和GOOS B網(wǎng)中，導致重合閘相互閉鎖功能缺失。現(xiàn)場解決此問題的思路是：2套智能終端的閉鎖重合閘開入通過空接點形成電氣聯(lián)系，再利用“虛端子”連