專利名稱：500kV變電站集中式數(shù)字化無(wú)功保護(hù)測(cè)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種500kV變電站集中式數(shù)字化無(wú)功保護(hù)測(cè)控裝置，屬于電工技術(shù)。
背景技術(shù)：
計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)的高速發(fā)展使硬件的集成度越來(lái)越高、可靠性大幅度提升，變電站自動(dòng)化二次設(shè)備的硬件也將會(huì)向集成一體化方向發(fā)展。集中式面向變電站整體功能而不受限于間隔和回路的設(shè)計(jì)思想可凸顯在IED (Intelligent Electronic Device,智能電子設(shè)備)使用數(shù)量減少、有利于變電站控制與保護(hù)功能協(xié)調(diào)等方面。集中化無(wú)功保護(hù)測(cè)控能適應(yīng)智能變電站的多種運(yùn)行方式，運(yùn)用集中協(xié)調(diào)的方式采集全站無(wú)功數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，優(yōu)化保護(hù)功能，提高保護(hù)自適應(yīng)能力。集中化無(wú)功保護(hù)裝置是多間隔無(wú)功設(shè)備保護(hù)功能的整合，其不僅僅是簡(jiǎn)單的把多 個(gè)傳統(tǒng)保護(hù)功能集成在一個(gè)新的裝置中，而是按保護(hù)功能劃分，統(tǒng)籌配置，面向變電站的綜合式保護(hù)。在集中化無(wú)功保護(hù)裝置內(nèi)部，通過(guò)軟總線能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯設(shè)備之間的協(xié)同來(lái)完成保護(hù)功能，而不需要IED之間的協(xié)同，提高了可靠性，如閉鎖功能；全站數(shù)據(jù)成為內(nèi)部數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)交換更加靈活，數(shù)據(jù)共享更加智能；在此基礎(chǔ)上，可以增強(qiáng)保護(hù)功能的自適應(yīng)性，提高性能；也可以實(shí)現(xiàn)站級(jí)控制功能，如站域VQC (Voltage Quality Control,電壓無(wú)功控制)；減少網(wǎng)絡(luò)接線的復(fù)雜性。在硬件結(jié)構(gòu)上，集中式控制系統(tǒng)突破了間隔的限制，實(shí)現(xiàn)了一臺(tái)裝置對(duì)多個(gè)電氣設(shè)備的保護(hù)和控制，可以簡(jiǎn)化硬件設(shè)置，降低成本，減少現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的難度和工作量；在軟件體系上，不同間隔的信息在同一平臺(tái)集成，能夠利用相鄰元件的冗余信息提高保護(hù)性能，優(yōu)化控制功能，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種500kv變電站集中式數(shù)字化無(wú)功保護(hù)測(cè)控裝置，集成了 500kV變電站中35kV/66kV側(cè)單母線所有無(wú)功設(shè)備的保護(hù)、故障錄波、測(cè)控、記錄等功能，替代變電站內(nèi)單獨(dú)配置的電容器保護(hù)測(cè)控裝置、電抗器保護(hù)測(cè)控裝置等設(shè)備。技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為500kV變電站集中式數(shù)字化無(wú)功保護(hù)測(cè)控裝置，包括SMV采樣處理模塊、GOOSE處理模塊、站控層模塊、主功能模塊、人機(jī)接口模塊、電源模塊和開(kāi)出模塊，所述各個(gè)模塊之間通過(guò)內(nèi)部總線通信實(shí)現(xiàn)信息共享；所述SMV (Sampled Measured Value)采樣處理模塊用于接收和處理交流采樣數(shù)據(jù)；所述GOOSE處理模塊(Generic Object Oriented Substation Event,面向通用對(duì)象的變電站事件):用于收發(fā)G00SE信息、IEEE1588對(duì)時(shí)處理、開(kāi)入開(kāi)出信息處理、接收遠(yuǎn)方G00SE跳閘信息、配合開(kāi)出模塊實(shí)現(xiàn)智能操作箱功能；所述站控層模塊用于建立對(duì)應(yīng)電氣設(shè)備的IEC61850統(tǒng)一模型,實(shí)現(xiàn)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的MMS (制造報(bào)文規(guī)范)站控層通信功能，實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)及遠(yuǎn)動(dòng)的信息交互的綜合發(fā)布平臺(tái)，并進(jìn)行有效的信息互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)順序控制、智能負(fù)荷互動(dòng)、智能設(shè)備互動(dòng)應(yīng)用；所述主功能模塊通過(guò)內(nèi)部總線匯總SMV采樣處理模塊、GOOSE處理模塊和開(kāi)出模塊信息，完成采樣值計(jì)算、邏輯判斷、故障錄波、遙測(cè)計(jì)算及電能計(jì)量，實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能、故障錄波功能、測(cè)控功能和計(jì)量功能；并與站控層模塊和機(jī)接口模塊進(jìn)行信息交換，完成遙控控制、信息互動(dòng)及調(diào)試試驗(yàn)功能；人機(jī)接口模塊 負(fù)責(zé)組成人機(jī)交互界面，用于完成參數(shù)整定、信息顯示、調(diào)試試驗(yàn);電源模塊負(fù)責(zé)當(dāng)?shù)亻_(kāi)關(guān)量采集，并為其他各個(gè)模塊供電。優(yōu)選的，所述SMV采樣處理模塊用于接收和處理IEC61850-9-2電壓電流信號(hào)和IEC60044-8電壓電流信號(hào)。上述集中式裝置，將500kV變電站中35kV/66kV側(cè)單母線所有無(wú)功設(shè)備的保護(hù)、故障錄波、測(cè)控、計(jì)量功能高度集中在一起，便于維護(hù)。有益效果本發(fā)明提供的500kV變電站集中式數(shù)字化無(wú)功保護(hù)測(cè)控裝置，不僅能夠較好的完成對(duì)應(yīng)無(wú)功設(shè)備間隔的保護(hù)測(cè)控功能、故障錄波功能、電氣計(jì)量功能，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功設(shè)備的在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)智能控制，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備的狀態(tài)參量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化和狀態(tài)可視化，從而有力的保證了電氣設(shè)備的安全運(yùn)行和電網(wǎng)安全運(yùn)行；同時(shí)采用一體化的設(shè)備，簡(jiǎn)化了二次接線，使得運(yùn)行檢修人員的操作更為簡(jiǎn)單，降低了誤操作幾率，提高了系統(tǒng)可靠性，且節(jié)省了維護(hù)工作量和維護(hù)成本，這對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行和實(shí)現(xiàn)設(shè)備精細(xì)化管理都具有非常重要的意義。


圖I為本發(fā)明的應(yīng)用原理結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的應(yīng)用實(shí)例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖I所示為500kV變電站集中式數(shù)字化無(wú)功保護(hù)測(cè)控裝置的應(yīng)用原理結(jié)構(gòu)示意圖，其中500kV變電站集中式數(shù)字化無(wú)功保護(hù)測(cè)控裝置包括SMV采樣處理模塊、GOOSE處理模塊、站控層模塊、主功能模塊、人機(jī)接口模塊、電源模塊和開(kāi)出模塊，所述各個(gè)模塊之間通過(guò)內(nèi)部總線通信實(shí)現(xiàn)信息共享；所述SMV采樣處理模塊用于接收和處理交流采樣數(shù)據(jù)，能夠接收和處理IEC61850-9-2電壓電流信號(hào)和IEC60044-8電壓電流信號(hào)；所述GOOSE處理模塊用于收發(fā)GOOSE信息、IEEE1588對(duì)時(shí)處理、開(kāi)入開(kāi)出信息處理、接收遠(yuǎn)方GOOSE跳閘信息、配合開(kāi)出模塊實(shí)現(xiàn)智能操作箱功能；所述站控層模塊用于建立對(duì)應(yīng)電氣設(shè)備的IEC61850統(tǒng)一模型，實(shí)現(xiàn)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的MMS站控層通信功能，實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)及遠(yuǎn)動(dòng)的信息交互的綜合發(fā)布平臺(tái)，并進(jìn)行有效的信息互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)順序控制、智能負(fù)荷互動(dòng)、智能設(shè)備互動(dòng)應(yīng)用；所述主功能模塊通過(guò)內(nèi)部總線匯總SMV采樣處理模塊、GOOSE處理模塊和開(kāi)出模塊信息，完成采樣值計(jì)算、邏輯判斷、故障錄波、遙測(cè)計(jì)算及電能計(jì)量，實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能、故障錄波功能、測(cè)控功能和計(jì)量功能；并與站控層模塊和機(jī)接口模塊進(jìn)行信息交換，完成遙控控制、信息互動(dòng)及調(diào)試試驗(yàn)功能；人機(jī)接口模塊負(fù)責(zé)組成人機(jī)交互界面，用于完成參數(shù)整定、信息顯示、調(diào)試試驗(yàn);電源模塊負(fù)責(zé)當(dāng)?shù)亻_(kāi)關(guān)量采集，并為其他各個(gè)模塊供電。如圖2所示為上述集中式裝置的具體應(yīng)用實(shí)例的結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)中包括兩臺(tái)500kV變電站集中式數(shù)字化無(wú)功保護(hù)測(cè)控裝置(圖2中標(biāo)記為集中裝置A和集中裝置B)、兩臺(tái)電容器、兩臺(tái)并聯(lián)電抗器，其中兩臺(tái)500kV變電站集中式數(shù)字化無(wú)功保護(hù)測(cè)控裝置集中 組屏安裝在控制室內(nèi)，兩臺(tái)電容器和兩臺(tái)并聯(lián)電抗器就地安裝接入合并單元；每個(gè)間隔的CT (電流互感器)模擬采集量及遙信量以光纖以太網(wǎng)集中接入到兩臺(tái)500kv變電站集中式數(shù)字化無(wú)功保護(hù)測(cè)控裝置中；同時(shí)，配置一臺(tái)母線電壓MU (Merging Unit)，母線PT (電壓互感器)電壓模擬量接入母線MU，母線MU將母線電壓信息以IEC60044-8或IEC61850-9-2規(guī)約分別接入兩臺(tái)500kV變電站集中式數(shù)字化無(wú)功保護(hù)測(cè)控裝置中，電壓電流采用數(shù)據(jù)同步處理。該案中的集中式裝置在500kV變電站中主要負(fù)責(zé)35kV/66kV側(cè)單母線所有無(wú)功設(shè)備的信息采集，完成相應(yīng)的保護(hù)、測(cè)控、故障錄波、計(jì)量功能，并能接收GOOSE跳閘、發(fā)送GOOSE開(kāi)關(guān)量；同時(shí)與調(diào)度系統(tǒng)、后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)以IEC61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行信息傳送，并進(jìn)行有效的信息互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)順序控制、智能負(fù)荷互動(dòng)、智能設(shè)備互動(dòng)等各種高級(jí)應(yīng)用。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.500kV變電站集中式數(shù)字化無(wú)功保護(hù)測(cè)控裝置，其特征在于包括SMV采樣處理模塊、GOOSE處理模塊、站控層模塊、主功能模塊、人機(jī)接ロ模塊、電源模塊和開(kāi)出模塊，所述各個(gè)模塊之間通過(guò)內(nèi)部總線通信實(shí)現(xiàn)信息共享； 所述SMV采樣處理模塊用于接收和處理交流采樣數(shù)據(jù)； 所述GOOSE處理模塊用于收發(fā)GOOSE信息、IEEE1588對(duì)時(shí)處理、開(kāi)入開(kāi)出信息處理、接收遠(yuǎn)方GOOSE跳閘信息、配合開(kāi)出模塊實(shí)現(xiàn)智能操作箱功能； 所述站控層模塊用于建立對(duì)應(yīng)電氣設(shè)備的IEC61850統(tǒng)ー模型，實(shí)現(xiàn)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的MMS站控層通信功能； 所述主功能模塊通過(guò)內(nèi)部總線匯總SMV采樣處理模塊、GOOSE處理模塊和開(kāi)出模塊信息，完成采樣值計(jì)算、邏輯判斷、故障錄波、遙測(cè)計(jì)算及電能計(jì)量，實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能、故障錄波功能、測(cè)控功能和計(jì)量功能；并與站控層模塊和機(jī)接ロ模塊進(jìn)行信息交換，完成遙控控制、 信息互動(dòng)及調(diào)試試驗(yàn)功能； 人機(jī)接ロ模塊負(fù)責(zé)組成人機(jī)交互界面，用于完成參數(shù)整定、信息顯示、調(diào)試試驗(yàn)； 電源模塊負(fù)責(zé)當(dāng)?shù)亻_(kāi)關(guān)量采集，并為其他各個(gè)模塊供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的500kV變電站集中式數(shù)字化無(wú)功保護(hù)測(cè)控裝置，其特征在于所述SMV采樣處理模塊用于接收和處理IEC61850-9-2電壓電流信號(hào)和IEC60044-8電壓電流ィ目號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種500kV變電站集中式數(shù)字化無(wú)功保護(hù)測(cè)控裝置，包括SMV采樣處理模塊、GOOSE處理模塊、站控層模塊、主功能模塊、人機(jī)接口模塊、電源模塊和開(kāi)出模塊，所述各個(gè)模塊之間通過(guò)內(nèi)部總線通信實(shí)現(xiàn)信息共享。本發(fā)明提供的500kV變電站集中式數(shù)字化無(wú)功保護(hù)測(cè)控裝置，集成解決500kV變電站中35kV/66kV側(cè)單母線所有無(wú)功設(shè)備的保護(hù)、故障錄波、測(cè)控、計(jì)量功能，有力的保證變電站無(wú)功設(shè)備的安全運(yùn)行和電網(wǎng)的安全運(yùn)行，降低設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用，這對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行和實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的精益化管理都具有非常重要的意義。
文檔編號(hào)H02J13/00GK102780269SQ201210288670
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月14日
發(fā)明者周邵亮, 楊志宏, 毛璦玲, 沈健, 王海燕, 鄧烽, 黃國(guó)方 申請(qǐng)人:國(guó)電南瑞科技股份有限公司