1、數(shù)字化變電站簡述

傳統(tǒng)的變電站自動化系統(tǒng)存在著動態(tài)測量范圍局限大,，邏輯層信息模型無法統(tǒng)一，二次設(shè)備互操作性不強等諸多問題,，這些問題限制了變電站自動化的進(jìn)一步發(fā)展,。為此，我國于05~06年左右開始正式進(jìn)行數(shù)字化變電站科研試運行,；到08年底,，全國數(shù)字化變電站運行個數(shù)已不下100個,；按照電力系統(tǒng)的一般規(guī)律，經(jīng)過4~5年的運行觀察,，在 2010年左右將自上而下全面開始取代目前綜合自動化變電站系統(tǒng),。

數(shù)字化變電站就是將信息采集、傳輸,、處理,、輸出過程完全數(shù)字化的變電站。全站采用統(tǒng)一的通訊規(guī)約IEC61850構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò),，保護(hù),、測控、計量,、監(jiān)控,、遠(yuǎn)動、VQC等系統(tǒng)均用同一網(wǎng)絡(luò)接收電流,、電壓和狀態(tài)信息,，各個系統(tǒng)實現(xiàn)信息共享。

常規(guī)綜自站的一次設(shè)備采集模擬量,，通過電纜將模擬信號傳輸?shù)綔y控保護(hù)裝置,，裝置進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后處理數(shù)據(jù)，然后通過網(wǎng)線上將數(shù)字量傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng),。同時監(jiān)控系統(tǒng)和測控保護(hù)裝置對一次設(shè)備的控制通過電纜傳輸模擬信號實現(xiàn)其功能,。

數(shù)字化變電站一次設(shè)備采集信息后，就地轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,，通過光纜上傳測控保護(hù)裝置,，然后傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng)，而監(jiān)控系統(tǒng)和測控保護(hù)裝置對一次設(shè)備的控制也是通過光纜傳輸數(shù)字信號實現(xiàn)其功能,。

2,、通訊管理機

IEC-61850提出了變電站過程層、間隔層,、站控層的三層結(jié)構(gòu)模型,。

數(shù)字化變電站采用低功率、數(shù)字化的光電互感器代替常規(guī)互感器,，將高電壓,、大電流直接變換為數(shù)字信號。變電站內(nèi)設(shè)備之間通過高速網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交互,，二次設(shè)備不再出現(xiàn)功能重復(fù)的I/O 接口,，常規(guī)的功能裝置變成了邏輯的功能模塊，即通過采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)技術(shù)真正實現(xiàn)了數(shù)據(jù)及資源共享,。組網(wǎng)技術(shù),、網(wǎng)絡(luò)冗余技術(shù),、數(shù)據(jù)流建模、網(wǎng)絡(luò)性能,、可靠性分析,、變電站過程層新型同步方法、變電站信息安全等成為構(gòu)建整個系統(tǒng)信號通路的關(guān)鍵技術(shù),。

通訊管理機作為數(shù)據(jù)集中轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點,，影響著整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性與實時性，作用非常重要,。在常規(guī)綜自站中,，各類測控、保護(hù)設(shè)備多為RS-2332/422 /485接口,，通訊管理機通過串口收集數(shù)據(jù),，進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換后通過以太網(wǎng)上傳至控制層，所以對通訊管理機的要求是多串口,。

數(shù)字變電站的特征之一就是通過以太網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,，所以多網(wǎng)口成為通訊管理機新的要求。同時,，多個節(jié)點的數(shù)據(jù)信號可以在同一條線纜中傳輸,，大大節(jié)省了設(shè)備空間、布線成本,。

3,、設(shè)備要求

對于通訊管理機，IEC-61850有著嚴(yán)格的規(guī)定：

性能方面：要求支持快速存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式和QoS服務(wù)質(zhì)量,，以保證網(wǎng)絡(luò)中重要的GOOSE數(shù)據(jù)包得到實時傳輸,；

電磁兼容方面：必須通過靜電放電抗擾度、電快速瞬變脈沖群抗擾度,、浪涌抗擾度等電磁干擾實驗和電擊,、雷擊等測試。

環(huán)境溫度方面：必須滿足（-40℃～85℃）寬范圍的工作溫度,，存儲溫度也要求滿足寬溫條件。

機械結(jié)構(gòu)方面：必須通過專門的強振動,、大沖擊的承受度測試,；滿足特定的防塵、防潮,；具備良好的散熱條件,。