智能化变电站的技术特点与网络架构

产业与科技论坛 2011 年第 10 卷第 22 期 智能化变电站的技术特点与网络架构 □徐 磊 【摘 要】 变电站的综合自动化改造已接近尾声 , 而智能电网建设已被国家列为重点项目 , 智能电网是电网发展的必然趋势 , 智 能化变电站是智能电网的重要基础和支撑 。智能化变电站是采用先进 、 可靠、 集成、 低碳、 环保的智能设备, 以全站信 通信平台网络化、 信息共享标准化为基本要求 , 自动完成信息采集、 测量、 控制、 保护、 计量和监测等基本功 息数字化、 能, 并可根据需要支持电网实时自动控制 、 智能调节、 在线分析决策、 协同互动等高级功能的变电站 。 【关键词】智能化变电站; 智能电网; 电力网络 【作者单位】 徐磊, 内蒙古包头供电局 一、 智能化变电站的概念 智能化变电站是采用先进的传感器 、 信息、 通信、 控制、 智能等技术, 以一次设备参量数字化和标准化 、 规范化信息 平台为基础, 实现变电站实时全景监测 、 自动运行控制、 与站 外系统协同互动等功能 , 达到提高变电可靠性、 优化资产利 用率、 减少人工干预、 支撑电网安全运行, 可再生能源“即插 即退” 等目标的变电站。 其内涵可靠、 经济、 兼容、 自主、 互 动、 协同, 并具有一次设备智能化 、 信息交换标准化、 系统高 运行控制自动化、 保护控制协同化、 分析决策在线 度集成化、 化等技术特征。 二、 智能化变电站技术特点 “三 智能化变电站的体系架构遵循 IEC 61850 标准, 采用 层两网” 的结构, 如图 1 所示。 全站的智能设备在功能逻辑 间隔层和过程层, 三层设备之间通过站控层 上分为站控层、 网络和间隔层网络进行通信 。 ( 一) 过程层。由高压设备本体和智能组件两部分构成 , 具有测量数字化、 控制网络化、 状态可视化、 功能一体化和信 , 、 息互动化等特征 完成变电站电能分配 变换、 传输及其测 中心的一般照明, 其不足之处在于灯具的光效率较低 。 方案 二可采用截光型的非对称配光曲线的灯具 , 配合病床旁的局 部照明灯具。设计可根据透析治疗区的不同要求采用不同 的方案。透析治疗区因医护人员要在房间内进行医疗救护 所以必须设置一般照明 。 操作等活动, 2. 局部照明。 透析治疗区的局部照明主要为病人阅读 和医护人员进行操作时提供必要的照明 , 一般采用在综合医 疗带上安装模块式荧光灯 , 也可以设计可调式旋臂壁灯 , 并 选用可调光光源, 既满足本床病人的要求 , 又减少对其它床 位的影响。护士站因有书写阅读的要求 , 需设计较高的照 度, 按规范要求在工作面的水平照度满足 300lx, 并采用色温 较高( 5500K) 的光源 ( 如图 3 ) 。 透析病人在透析过程中 , 长 时间躺在床上, 本工程在灯光照明设计时 , 在天花板上均匀 布置照度, 就会有眩光形成, 时间长了会造成病人不适 。 改 进措施: 透析室灯光设计要做特殊处理 , 在头顶侧墙上装灯, 让护士能看到操作; 在天花板上做两级吊顶 , 设灯光反射槽, 控制、 保护、 计量、 状态监测等相关功能。 量、 ( 二) 间隔层设备。 一般指继电保护装置、 测控装置、 故 障录波等二次设备, 实现使用一个间隔的数据并且作用于该 间隔一次设备的功能, 即与各种远方输入 / 输出、 智能传感器 和控制器通讯。 ( 三) 站控层。 包含自动化系统、 站域控制系统、 通信系 统、 对时系统等子系统, 实现面向全站或一个以上一次设备 的测量和控制功能、 完成数据采集和监视控制 、 操作闭锁以 电能量采集、 保护信息管理等相关功能 。 及同步相量采集、 ( 四 ) 智能化变电站全 。 站统一设置站控层网络 , 采用 双星形网络结构 , 双网双工热备用方式运行 。 全站的站控 层设备以及间隔层设备 , 均通过 100M 双网口接入站控层双 星形 MMS 网络 。 过程层采样值传输可采用点对点传输或 组建采样值网络 ( SV 网 ) 两种方式 。 IEC61850 - 9 - 2 采样 值传输方案将成为唯一的国际标准 。 过程层 GOOSE 跳闸 可采用点对点和组网两种方式 。 GOOSE 网与 SV 网可共同 SV 和对时三网合一的组网方式已经用于实 组网 。 GOOSE、 。 际工程 使灯具眩光在病床外。 ( 四) 透析治疗区空调设计。在当今社会, 随着生活水平 的提高, 医疗水平的提高, 人们对就医环境要求越来越高 , 透 析治疗区夏天温度控制在 25 26C? 较舒适, 用变制冷剂流量 多联分体式空调系统 ( VRV ) 可增加房间的舒适性和温度的 空气的洁净程度也好保证 。 本工程使用的单机柜式 均匀性, 分体空调, 会带来空间温度不均匀的问题 , 这些都是用分体 装饰材料还要注意: 墙面采用瓷砖, 楼地面 空调缺点。当然, 采用瓷砖或卷材, 可减少粉尘和噪音。 三、 结语 随着社会的发展, 生活水平的提高, 活动量的减少, 吃的 慢性肾功能衰竭或急性肾功能衰竭的患者越来越 越精细, 多, 需要透析的病人越来越多 , 透析室已成为每个医院必备 的科室, 透析治疗区设计的舒适 、 流畅、 流线清晰, 也能为病 人减轻病痛。 ·86· Industrial & Science Tribune 2011.(10).22 产业与科技论坛 2011 年第 10 卷第 22 期 站 控 管 理 层 网 络 通 信 层 GPS 电源 GPS 时钟 监控主机 - 从 监控主机 - 主 打印机 上级调度 TCP/IP 工业以太网交换机 TCP/IP 人机界面 KS485 通信服务器 通信网关 KS485 以太网已经成为智能变电站以及 IEC61850 的一个组成 部分, 以太网及网络技术已经成为变电站的核心技术之一 , 站控层网络及过程层网络在实际应用中的载体就是以太网 交换机及其通信技术。 IEC61850 通信及建模标准体系是一

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