數字化變電站的網(wǎng)絡(luò )通信模式

4 IEC61850數字化變電站通信方案

數字化變電站應用技術(shù)改變了變電所控制系統和電氣量采集系統、斷路器設備間連接的形式，推進(jìn)了變電站內IED設備之間信息交互的網(wǎng)絡(luò )化實(shí)現，數字化變電站通信方案可以分為三種模式：點(diǎn)對點(diǎn)模式、過(guò)程總線(xiàn)模式、過(guò)程總線(xiàn)和站總線(xiàn)合并模式。

4.1 點(diǎn)對點(diǎn)連接模式

測量數據總線(xiàn)標準化就是傳感器、斷路器和保護設備之間信息交互采取點(diǎn)對點(diǎn)的連接模式。隔離刀閘、斷路器設備的控制經(jīng)由過(guò)程總線(xiàn)來(lái)完成，系統結構如圖2所示。測量數據通過(guò)直連到保護設備的點(diǎn)對點(diǎn)的連接來(lái)發(fā)送，過(guò)程總線(xiàn)用于控制和監測以及從合并單元到間隔處理單元的有效值的發(fā)送。點(diǎn)對點(diǎn)連接和過(guò)程總線(xiàn)都是基于10Mbit/s的以太網(wǎng)，只是各自使用的通信協(xié)議不同。測量數據遵循規約。這種應用模式的特點(diǎn)是保護的測量數據和控制通信數據嚴格分離，由于通信模塊的使用，這種模式已經(jīng)為下一步變換數據過(guò)程總線(xiàn)做好了準備。

4.2 過(guò)程總線(xiàn)模式

控制和測量數據的分離通信系統將合并到一起，IEC61850-9-2標準化是出于對過(guò)程總線(xiàn)的考慮，這種應用模式見(jiàn)圖3?？刂坪蜏y量數據的合并減少了間隔接線(xiàn)的復雜性，但間隔層IED設備需要兩個(gè)以太網(wǎng)口分別與過(guò)程總線(xiàn)和變電站總線(xiàn)連接。由于傳送了來(lái)自合并單元的數字化電氣量測系統的瞬時(shí)值，此種通信方式比第一種通信方式更快。出于這個(gè)原因將使用100Mbit/s以太網(wǎng)，保護裝置的跳閘命令通過(guò)過(guò)程總線(xiàn)發(fā)送到斷路器。

4.3 過(guò)程總線(xiàn)和站總線(xiàn)合并模式

由于在第一、二種模式中過(guò)程總線(xiàn)和變電站總線(xiàn)都使用了基于MMS應用層通信堆棧的以太網(wǎng)，因此隨著(zhù)以太網(wǎng)交換技術(shù)的發(fā)展，使得變電站總線(xiàn)和各種過(guò)程總線(xiàn)連接構成一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò )將不會(huì )影響變電站內信息通信系統的運作。統一總線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是信息的完全共享、統一的訪(fǎng)問(wèn)和存儲方式;間隔層中的設備只需要一個(gè)通信接口，將大大降低設備和變電站運行和維護費用。結構圖見(jiàn)圖4所示。

5 結束語(yǔ)

數字化變電站自動(dòng)化系統是一個(gè)系統工程，通信網(wǎng)絡(luò )是數字化變電站系統的關(guān)鍵技術(shù)?？梢灶A計，在現有技術(shù)水平不斷發(fā)展和運行經(jīng)驗不斷總結的基礎上，數字化變電站將以其在數字化、自動(dòng)化、智能化、安全性和互操作性等方面的優(yōu)勢，成為未來(lái)變電站技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

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作者簡(jiǎn)介：

鞠 陽(yáng)(1963-)，男，碩士，副教授，主要從事電網(wǎng)監視與控制、變電站綜合自動(dòng)化方面的教學(xué)和研究工作。