數(shù)字化變電站過程層測控終端的研制.pdf

1、基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站系統(tǒng)具有較好的開放性、互操作性和可擴展性,代表了變電站自動化系統(tǒng)的發(fā)展方向。目前,我國已投入電網(wǎng)運行的110kV及以下等級的傳統(tǒng)變電站有20000多座,但是其數(shù)字化改造的進(jìn)程及相關(guān)技術(shù)研究非常滯后。因此,進(jìn)行傳統(tǒng)變電站數(shù)字化改造的方案設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)研究,對我國變電站自動化系統(tǒng)的發(fā)展具有十分重要的理論意義和工程價值。
　　本文圍繞傳統(tǒng)變電站數(shù)字化改造的需要和IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的要求兩個方面展開

2、研究,提出并開發(fā)了一種面向傳統(tǒng)變電站的過程層測控終端。該裝置負(fù)責(zé)變電站的過程層數(shù)據(jù)采集與控制輸出,基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計可以充分實現(xiàn)變電站智能電子設(shè)備對過程層的信息共享,能夠滿足110kV及以下等級傳統(tǒng)變電站的數(shù)字化改造的需要。
　　論文首先介紹了傳統(tǒng)變電站數(shù)字化改造的研究與發(fā)展現(xiàn)狀。通過對變電站自動化系統(tǒng)基本功能和發(fā)展過程的總結(jié),闡述了過程層測控終端的研究意義與數(shù)字化變電站系統(tǒng)建設(shè)的必然趨勢。對數(shù)字化變電站技術(shù)相關(guān)的兩個

3、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)IEC60044標(biāo)準(zhǔn)和IEC61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了介紹和分析。
　　針對傳統(tǒng)變電站數(shù)字化改造的需要,提出過程層測控終端的軟硬件具體設(shè)計方案,系統(tǒng)研究并設(shè)計了過程層測控終端的抗干擾措施。通過分析對比現(xiàn)有時鐘同步技術(shù),提出一種新的GPS時鐘同步與NTP網(wǎng)絡(luò)同步結(jié)合的過程層測控終端同步方案。GPS時鐘同步設(shè)計采用FPGA技術(shù),可以滿足電力系統(tǒng)對同步精度的需要?；贔PGA技術(shù)設(shè)計了過程層測控終端的數(shù)據(jù)采集通道,數(shù)據(jù)通道可以通過靈活

4、的參數(shù)配置滿足數(shù)字化變電站對過程層數(shù)據(jù)采集高可靠性、強實時性、通信流量大、采樣速度高的要求。為實現(xiàn)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)要求的信息共享,構(gòu)建了過程層測控終端的完整信息模型,并實現(xiàn)了基于IEC61850-9-1標(biāo)準(zhǔn)的采樣值報文的映射和基于IEC61850-8-1標(biāo)準(zhǔn)的變電站通用事件GOOSE報文的映射。
　　論文給出了過程層測控終端的調(diào)試方法和過程,通過GPS同步時鐘、繼電保護(hù)測試儀對裝置進(jìn)行了詳細(xì)的功能和性能測試。采用配電系統(tǒng)靜態(tài)模