摘要:随着电网结构的日趋复杂,电网容量也在不断扩大。智能变电站的创建,说明变电站的设备管理方式正发生着大的变化,提高设备运行与维护的高效性,并为其提供一个现代化的平台,为电网的智能化打下良好的基础。智能的电网是电网以后发展的必然方向,我国现己进入智能化电网的建设期,在智能化电网的建设过程中,智能的变电站是最主要的建设之一。把智能化的变电站信息记录和分析相互综合的形式建立智能化的变电站的通讯网可以充分的达成直采直跳的需求,并且给智能化的变电站发展提供技术性的参考。
关键词:智能变电站;信息通讯方式;智能电子设备
在建设智能变电站的时候,通讯信息既要保存完整,还要确保其准确性,这会明显影响到变电站智能化的达成。同时智能化的变电站的运行状况和分析主要依靠的就是对获取信息的处理。所以智能化变电站应实时、精准、完整的取得充足的运行信息,具有处理变电站运行信息的能力,从而实现及时清楚与估测智能化变电站随时运行的情况,达到对各类不正常状况实行预警处理,并且随时采用相应的方法防止事故的出现。
1、智能化的电子设备数据通信技术的特点
在智能化变电站中,变电站自动化系统间的数据通信起着很主要的作用,因而,怎样构建并且取得经济的、牢固的数据通信便成了变电站智能技术的关键。另外,因为变电站的独特性,数据通讯具有以下几方面的特点及要求:首先,随时响应的能力:现场的随时运行信息与操作信息一定在变电站的数据传输网络当中,快速和及时的传输,最主要的是保证数据传输的及时性要求。对于数据传送的及时性,在电力的标准中有其相对应的指标。其次,高效的稳固性要求:因为电力系统所特有的运行特殊性,24小时不停歇的运行特征明确了24小时数据通信的运行。当系统中发生失误和错误的时候,一般会发生设备与人身的重大损失和伤害。所以,怎样保证变电站系统设备之间的可靠通信也是对智能化的设备通信的要求。
再次,良好的电磁兼容性:变电站电磁干扰的一个独特的场所。除了自身的通信信号传送路径复杂,还伴随着恶劣的通信条件。所以,解决影响设备之间的数据通信的环境和运行的状况等,一定要采用合理有效的措施来削减。最后,分层式的结构设计:分层式的结构设计是源自系统结构的分层和分布。另一个方面,通信系统是分层式的设计,因此变电站自动化系统才可运用分层分布的结构。为此需要通信设计一定参照每个层次的特点来设计。
2、智能的电子设备经常使用的通信接口
RS-485型号的接口是现在最通用的通信接口,其优势是多数智能单元接口便捷与接口规范标准化,但其在通信的距离上存有通信距离短的不足。另外一方面,它的总线工作方法是主从的结构模式。当它的主接处工作忙且拥堵的时候,会严重的影响整个通信系统的性能及稳固定。现在普遍的运用现场总线的通信方式有:Lon Works、CAN 总线。相互比较来说,具备速度快与高效的稳固性特点。现场总线类的通信相比更有一定优势,与星形网结点之间的通信经过中心结点不同,它的各结点是连在同一条总线上的。为了与变电站的各种信息有不同的传送响应时间的要求,场总线能够经过实行设置信息的传送优先级,完成信息传送的安排。以后的发展形势慢慢的趋于光和电接口直接的运用在IED以太网的通信网。
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2.1、RS-485通信接口技术
RS-485接口是通过RS-232串口通信运用差分的形式构成的一类总线式的串行通信接口,其有很强的抗干扰功能,同RS-232相比较,传输的距离与传输的速率都获得了明显的提高。在此同时总线式的通信可以在RS-485接口上实施,建立通信网络比较便捷。RS-485类型的总线能够选用两种方式来连接,是2线和4线。
2.2、以太网接口
为了处理更多个现场的总线存在的共同问题,施乐公司研制开发出了以太网通信,施乐和英特尔公司共同研发的基带局域网,具备传输速度快、成本投入低、应用范围广等优势。以太网运用在智能化变电站中的通讯网络技术的问题主要有如下几方面:首先,不明确性与实明性。因为以太网访问控制的协议存有不能预想的延迟性,所以选用规范的IP协议建立智能化的变电站通信网络,很不容易实现实时的操控要求。其次,安全性与稳固性。如出现错误的时候,数据也不会丢失,系统可以在有效的时间延长内获取恢复,从而确定系统是高效可靠的。最后,统一的用户层与应用层协议。对于以太网的应用层来说,并没有统一的通信协议。另外,现在国际所指出的以太网的标准,均是运用在TCP/IP协议中的,并且附属了自定义应用层的协议与一些用户层的标准。
3、变电站系统的统一通信规约
数字化变电站发展到今天,IEC61850已经成为了电力系统的统一规约,而且还将进一步将现有规约纳入到变电站的通信体系之中,不仅要实现常规化的体系过渡,还要通过规约转化器有效解决这一关键性技术。为了满足实际应用的基本性能要求,对变电站的自动化系统可设计出新型的规约转换器软件,同时进行功能信息与物理层等方面的系统化管理。
3.1、CDT规约
它主要专为点对点的远程信息的传送而建立的循环式的远动规约。它的传输能力主要有遥控、广播、遥测等。其因为传输的速度慢和信息的容量小,因此为实现点对点的传输,所运用了单独的通信信道,致使对信道的投资增大;另外一方面,其所运用信息循环的形式来传输,这部分信息不确定都是主站所需要的,产生了信道资源的极大浪费。现在因为性价比并不高,CDT己不能实现变电站自动化系统通信的要求。
3.2、IEC60870-5规约
历经多年,TC57 WG03所建立的变电站的远程通信协议体制,即IEC60870-5标准。为扩展IEC60870-5的运用范围,制订了一套完备的标准,这些标准都是根据IEC60870-5标准而形成的,主要用于用户层的规范定义。
结束语:
综上所述,安全、可靠、高速、开放的智能变电站中各种运行信息都需要通过网络通讯的形式实行传输与交换,所以通讯信息的记录与分析是智能变电站一个比较主要的需求。通过完善通讯系统的标准,实现对数字化变电站的保障,是变电站系统自动化与智能化的标志。本文通过对智能变电站通信的协议实行了细致的研究得出了一些新的结论,望可以为相关人员提供参考。
参考文献:
[1]梁夏.基于IEC 61850的新型数字化变电站通信网络的仿真研究[J].中国管理信息化,2016,19(4):78-79.
[2]毛萌.基于IEC61850的数字化变电站的IED建模和通信网络的仿真研究[D].中国科学院大学,2016.
[3]王珍.基于IEC61850的数字化变电站通信网络研究[D].杭州电子科技大学, 2015.
论文作者:杨倩雯
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/25
标签:变电站论文; 通信论文; 规约论文; 信息论文; 智能论文; 接口论文; 以太网论文; 《电力设备》2017年第25期论文;