[實用新型]基于采用就地模塊的變電站“兩層一網(wǎng)”自動化系統(tǒng)架構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922108686.7
• 申請日: 2019-11-29
• 公開（公告）號: CN210724330U
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊剛;許玉香;馬彥琴;李朝飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力工程顧問集團西北電力設(shè)計院有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 房鑫

一種基于采用就地模塊的變電站“兩層一網(wǎng)”自動化系統(tǒng)架構(gòu)，由站控層設(shè)備、間隔層設(shè)備以及站控層網(wǎng)絡(luò)組成；在電氣一次設(shè)備本體配置就地模塊，所述的就地模塊包括開關(guān)量就地模塊、模擬量就地模塊、非電量就地模塊以及通信就地模塊；按照電氣設(shè)備間隔設(shè)置間隔HSR環(huán)網(wǎng)，就地模塊采用光纖連接至HSR環(huán)網(wǎng)；變電站按串或者間隔雙重化集中配置測控裝置，主變區(qū)域、高抗區(qū)域均按設(shè)備雙重化集中配置測控裝置；斷路器保護及線路保護均采用就地化保護裝置，安裝于就地控制柜。本實用新型縱向簡化了網(wǎng)絡(luò)層次，大幅減少二次設(shè)備數(shù)量；橫向減少交叉互聯(lián)，弱化對交換機的依賴，通過站控層網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中和共享。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于變電站通信領(lǐng)域，涉及一種基于采用就地模塊的變電站“兩層一網(wǎng)”自動化系統(tǒng)架構(gòu)，弱化傳統(tǒng)通信架構(gòu)對交換機的依賴，通過站控層網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中和共享。

背景技術(shù)

目前變電站自動化系統(tǒng)的通信體系采用“三層兩網(wǎng)”架構(gòu)，“三層”分別是指站控層設(shè)備、間隔層設(shè)備和過程層設(shè)備，“兩網(wǎng)”分別是指站控層網(wǎng)絡(luò)和過程層網(wǎng)絡(luò)。三層設(shè)備之間通過分層、分布、開放式的兩層網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)連接，兩層網(wǎng)絡(luò)物理上相互獨立。站控層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建為全站統(tǒng)一的MMS網(wǎng)，過程層網(wǎng)絡(luò)則包括GOOSE網(wǎng)和SV網(wǎng)。傳統(tǒng)架構(gòu)的過程層網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置了大量的智能終端、交換機等過程層設(shè)備，由于使用了智能終端的中間環(huán)節(jié)，使得整體動作延時增加，保護速動性和可靠性降低，影響電網(wǎng)的安全和供電可靠性，而交換機作為信息樞紐，數(shù)據(jù)流量大，故障時影響面廣，給維護人員帶來困難。變電站自動化系統(tǒng)是指應(yīng)用自動控制技術(shù)、信息處理和傳輸技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，通過計算機軟硬件系統(tǒng)或自動裝置對變電站全部設(shè)備的運行情況進行監(jiān)視、測量、控制、保護和協(xié)調(diào)等，從而代替各種人工運行作業(yè)，提高變電站運行、管理水平的一種自動化系統(tǒng)。隨著就地模塊技術(shù)的出現(xiàn)和快速發(fā)展，以及智能化方向的不斷深入開展，對變電站的二次系統(tǒng)配置和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的合理、精簡集成優(yōu)化勢在必行。就地模塊與電氣一次設(shè)備同體設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)電壓、電流、油溫、油位及斷路器狀態(tài)、分接頭檔位、非電量信號等模擬量、開關(guān)量就地數(shù)字化，具有結(jié)構(gòu)緊湊、高防護、抗干擾、免配置、低功耗、可不停電更換的特點。就地模塊分為開關(guān)量就地模塊和模擬量就地模塊等。

早期的變電站自動化系統(tǒng)所采用的“兩層一網(wǎng)”構(gòu)架是由站控層、間隔層和站控層網(wǎng)絡(luò)組成，間隔層設(shè)備電氣模擬量采集采用交流采樣，一次設(shè)備模擬量及開關(guān)量均通過電纜連接至間隔層設(shè)備，即通過電纜連接一次設(shè)備完成保護裝置的跳合閘命令、測控裝置的遙控命令，以及一次設(shè)備的遙信信號(開關(guān)刀閘位置、壓力等)等信息。由于傳統(tǒng)變電站自動化系統(tǒng)所采用的“兩層一網(wǎng)”構(gòu)架不設(shè)置智能終端、過程層交換機等過程層設(shè)備，也沒有使用就地模塊技術(shù)，一次設(shè)備、互感器通過常規(guī)控制電纜硬接線方式實現(xiàn)與間隔層設(shè)備互感器模擬量、開關(guān)量的信息交換，受二次電纜影響，系統(tǒng)的可靠性差，運行維護的工作量大。因缺乏變電站站內(nèi)完整的全景數(shù)據(jù)，制約了變電站對電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能，各輔助系統(tǒng)之間相互獨立，不能聯(lián)動操作，智能化程度低。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有變電站自動化系統(tǒng)的通信體系二次設(shè)備數(shù)量多，網(wǎng)絡(luò)層次復(fù)雜，對交換機的依賴性強，可靠性差的問題，提供一種基于采用就地模塊的變電站“兩層一網(wǎng)”自動化系統(tǒng)架構(gòu)，取消過程層設(shè)備及過程層網(wǎng)絡(luò)，縱向簡化網(wǎng)絡(luò)層次，橫向減少交叉互聯(lián)，弱化對交換機的依賴，通過站控層網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中和共享，提高運行的可靠性。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型有如下的技術(shù)方案：

一種基于采用就地模塊的變電站“兩層一網(wǎng)”自動化系統(tǒng)架構(gòu)，由站控層設(shè)備、間隔層設(shè)備以及站控層網(wǎng)絡(luò)組成；在電氣一次設(shè)備本體配置就地模塊，所述的就地模塊包括開關(guān)量就地模塊、模擬量就地模塊、非電量就地模塊以及通信就地模塊；