[發(fā)明專利]一種數(shù)字化變電站的組網(wǎng)系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110215408.7
• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN102593950A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曲廣強;張立斌;楊佰軍;楊維稼;潘琦
• 申請（專利權(quán)）人: 中廣核工程有限公司;中國廣東核電集團有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 易釗;高瑞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)，尤其涉及一種數(shù)字化變電站的組網(wǎng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

數(shù)字化變電站是由智能化一次設(shè)備（如電子式互感器、智能化開關(guān)等）、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備（如保護裝置、測控裝置）和運行管理設(shè)備分層（過程層、間隔層、站控層）構(gòu)建的。數(shù)字化變電站是應用IEC61850（《公用電力事業(yè)自動化的通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)》系列標準）進行建模和通信的變電站。數(shù)字化變電站是以變電站一、二次設(shè)備為數(shù)字化對象，以高速網(wǎng)絡(luò)通信平臺為基礎(chǔ)，通過對數(shù)字化信息統(tǒng)一建模、標準化，實現(xiàn)信息共享和互操作，并以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用智能化策略實現(xiàn)數(shù)據(jù)測量監(jiān)視、控制保護、信息管理等自動化功能，滿足變電站安全、穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟運行的要求。

在常規(guī)的變電站中，一次設(shè)備與二次設(shè)備的連接是通過電纜進行的，并且每個信號傳輸只能通過一路電纜實現(xiàn)，電纜數(shù)量較多。而在數(shù)字化變電站中，一次設(shè)備到二次設(shè)備的信號交換直接采用光纖，而光纖的信息傳輸量非常大，省去了大量的控制電纜，并且電磁干擾對于光纖沒有影響，這樣就大大提高了信號傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

然而，現(xiàn)有的數(shù)字化變電站的組網(wǎng)方式安全性、穩(wěn)定性、可靠性仍有不足。例如，在圖1所示的220kV及以上變電站的組網(wǎng)系統(tǒng)中，主機/操作員站為冗余配置，平時作為運行人員操作使用，當維護人員需要對軟硬件進行更改時則作為工程師主站使用，該設(shè)備為全站的管理維護中樞，站內(nèi)所有設(shè)備的信息都要上送到該主機/操作員站進行監(jiān)控，圖中GPS對時裝置為全站所有的設(shè)備提供時鐘對時源，以保證所有設(shè)備的時間是一致的。在該配置方案中，故障錄波器主要對變電站中的CT（電流互感器）、PT（電壓互感器）、變壓器、斷路器等一次設(shè)備進行信號采樣，將所有的電流、電壓信號和開關(guān)量信號進行信號記錄和存儲，方便以后調(diào)用，以進行事故后分析。繼電保護及故障錄波信息處理子站主要對繼電保護裝置和故障錄波器錄取的故障設(shè)備和信號波形進行分析，以方便事故后的分析和處理。在該數(shù)字化變電站的組網(wǎng)系統(tǒng)中，故障錄波網(wǎng)一般采用單網(wǎng)方式，即，為故障錄波設(shè)備單獨配置了一個故障錄波網(wǎng)，沒有在A、B網(wǎng)中獲取信息，造成了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的重復配置，一旦發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障將無法實現(xiàn)故障錄波的功能，并且錄波裝置無法獲取錄波網(wǎng)外的信息。因此，這種組網(wǎng)系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性、可靠性均較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述組網(wǎng)系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性、可靠性均低的缺陷，提供一種安全性、穩(wěn)定性、可靠性更高的數(shù)字化變電站的組網(wǎng)系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種數(shù)字化變電站的組網(wǎng)系統(tǒng)，用于在站控層、間隔層和過程層中，將一次設(shè)備、二次設(shè)備和運行管理設(shè)備分層構(gòu)建以形成數(shù)字化變電站，站控層中的設(shè)備包括保護信息子站和故障錄波裝置，所述過程層中的設(shè)備包括電壓互感器和電流互感器，所述間隔層中的設(shè)備包括用于分配、變換及傳輸電能的合并單元，所述組網(wǎng)系統(tǒng)包括：設(shè)置在站控層中的第一以太網(wǎng)；與第一以太網(wǎng)冗余配置的第二以太網(wǎng)；設(shè)置在過程層中的第一GOOSE網(wǎng)；及與第一GOOSE網(wǎng)冗余配置的第二GOOSE網(wǎng)；其中，所述故障錄波裝置通過所述第一以太網(wǎng)和所述第二以太網(wǎng)采集和處理間隔層中的設(shè)備的數(shù)字量信息，通過所述第一GOOSE網(wǎng)和所述第二GOOSE網(wǎng)采集和處理過程層中的設(shè)備的數(shù)字量信息，及通過所述合并單元采集所述電壓互感器、所述電流互感器的模擬量信息；所述保護信息子站根據(jù)所述故障錄波裝置所采集的數(shù)字量信息和模擬量信息進行故障信息處理，以進行事故分析。

在本發(fā)明所述的數(shù)字化變電站的組網(wǎng)系統(tǒng)中，所述故障錄波裝置接入所述第一以太網(wǎng)、所述第二以太網(wǎng)、所述第一GOOSE網(wǎng)和所述第二GOOSE網(wǎng)，且所述保護信息子站接入所述第一以太網(wǎng)和所述第二以太網(wǎng)。

在本發(fā)明所述的數(shù)字化變電站的組網(wǎng)系統(tǒng)中，所述保護信息子站接入所述第一以太網(wǎng)和所述第二以太網(wǎng)，所述故障錄波裝置接入所述第一GOOSE網(wǎng)和所述第二GOOSE網(wǎng)，且所述故障錄波裝置還與所述保護信息子站連接。

在本發(fā)明所述的數(shù)字化變電站的組網(wǎng)系統(tǒng)中，所述組網(wǎng)系統(tǒng)還包括設(shè)置在站控層中的對時網(wǎng)，且站控層中的設(shè)備還包括GPS裝置，所述對時網(wǎng)根據(jù)GPS裝置的時鐘信號實現(xiàn)全站設(shè)備的時鐘同步。

在本發(fā)明所述的數(shù)字化變電站的組網(wǎng)系統(tǒng)中，站控層中的設(shè)備還包括運行管理設(shè)備。

在本發(fā)明所述的數(shù)字化變電站的組網(wǎng)系統(tǒng)中，間隔層中的設(shè)備還包括二次設(shè)備。

在本發(fā)明所述的數(shù)字化變電站的組網(wǎng)系統(tǒng)中，過程層中的設(shè)備包括一次設(shè)備和智能組件。