智能变电站自动化平台技术研究

摘要:电力系统在不断发展,信息、通信和控制技术也在不断地创新,新阶段的变电站自动化技术已经在研究。鉴于目前的控制和自动化方法的缺陷和局限,IEC61850协议的通信系统和特点是基于研究的基础进行分析的。根据IEC标准,提出了智能变电站的能量自动平台技术,并对它的应用进行了分析。自动化平台在当代电力系统的控制和管理中达到了很高的运行性能,拓展性能,可靠性能,开放和安全性能,这给与了智能变电站技术上的支持。

关键词:智能变电站;自动化平台;技术;研究

信息技术在不断发展,网络通讯技术,电脑控制技术,微电子技术以及IEC61850标准的应用程序也在飞速发展,在电力系统控制的领域中,智能自动设备的核心已经被广泛应用。与此同时,不断提高地变电站设备的可用性和可靠性的要求,进步的电压以及电流测量技术,当代保护和监控概念的创新,新发布的IEC61850的标准,以及智能电子装置的发展都是智能变电站技术的研究与实践有了新的发展。针对这一点,一个新的变电站自动化平台被提出。它依照IEC61850的标准,达到了运行性能,可靠性能,拓展性能,开放和安全性能的更高需求。它包括用于各种关系数据管理系统的高速开放数据库连接以及不同的计算机操作系统的接口层使整个平台独立于计算机操作系统。

一、智能变电站自动化平台的构架

智能变电站的自动化平台主要包含三层:底层、实时数据库和动力模型层,以及先进运用层。最下层是计算机的平台,包含运行系统接口,有关的数据管理程序以及接口和服务导向的网络中间装置。本层主要功能是成立一个有效与平稳的框架来对不同的电脑运行系统和RDBMS数据库之间的误差进行处理,近而使最好的系统服务和应用程序全部为计算机运行系统和RDBMS数据库所应用。有关的数据库这一层包含面对数据库和源数据模型在IEC准则和电脑网络通信的基础上。运用层有先进应用和图形用户接口两方面。[1]

以上框架的设计想法新鲜且先进。针对信息管理,分布式输入/输出设备例如智能电子设备和RTUs有明显的局限性。例如,不能统一通信合同,很困难的重新配置,不灵活的协调等等,经纪人能够有效地对这些问題加以解决。它组织并突出了提供订阅服务的各种特殊的功能。控制代理中可以嵌入变电站。CA对传输运行指令来提供传输通道。通过输出通道,CA可以与BA进行谈判,要求下一步的行动信息,并对操作的完成或失败发送反馈。CA根据所获得的动作信息,动态地改变变电站的条件、环境和参数。与此同时,CA还能够安装与变电站报警器的通信装置以保障电力系统的所有部分正常运转。[2]

二、先进的思想和特性

(一)定向操作体系结构

根据相关的规定,EMS和DMS系统的设计和实现都是基于应用程序的体系结构,这需要用户使用特定的运用程序和工具对系统进行分析将特定的问题加以解决。例如,调度员的能量流是用来分析特殊行动计划的电压交叉或过载的。最佳的能量流被用于寻找最佳的活性和活性能量生成方案。它要求用户在处理问题的时候也要对一些其他问题进行思考,这是非常不方便使用的,这也使得EMS,EMS和其他先进的系统无法对特定的运作产生作用。通过一系列服务来实现新设计的高级应用程序,而不是要求用户在给定的情况上操作对应的程序。OOA允许用户直接向系统询问有关关注的问题,它也许需要很多的服务一起操作。例如,如果如今对开关进行运作,操作员只要输入一个检查指令,系统就会自动调用调度程序能量流和事故分析。以及对目前的工作环境的预警机制以及负荷预测,停电计划,发电和交易的时间安排在几个小时后。依据对于可能的问题请求,一系列的逻辑过程在新的平台形成,这促使了高等级运行程序的普通操作更简便。[3]

(二)多重冗余

为了提高可靠性,传统的方法是提供1*1的冗余,有两个系统,比如一个在线服务和另一个备份。一整个系统的运行是由在线服务器负责的,但是备用机器在常规运作的情况下是空的。虽然该结构能够满足基础的可靠性要求,但存在两个明显的不足:①在正常情况下,待机机器待机,不能共享在线服务器的工作。②假如用相同的办法来对可靠性进行提升,更多的备用机器就会闲置。因此,它限制了系统的可靠性。这篇论文的设计支持多种服务器参与服务小组。与此同时,在服务组中只有一个服务器是主服务器,其他服务器可以操作来共享负载,所以没有必要使用闲置的机器。当主服务器停止时,系统会选择另一个服务器作为主服务器。此外,变电站自动化平台可以独立于操作系统,引入一个普遍的RDBMS接口。先进的定向服务网络中介层使得应用级服务更容易实现。分布式实时数据库有大容量,开放性和可扩展性,高准确度和兼容性。数据订阅支持数据订阅。节点可以订阅节点的应用程序和服务运行时需要的数据。[4]

三、结语

在智能变电站系统中,可以实现控制,监控和保护的各种功能,对不同制造商的设备提出更高的要求。目前,灵活性和最新的数据控制和自动化的控制手段有很多局限性。针对这些问题,首先分析了IEC的通信系统和IEC的通信网络系统的优势,然后根据IEC的标准,提出了一个基于IEC标准的变电站自动化平台,并给出了平台的应用说明来进一步说明它的优势。标准化平台可以很容易地改变模型并在不同的系统和应用中传递数据。它使高级应用程序的常规操作更方便,冗余机制更合理。它还能解决不一致的通信协议,复杂的重新配置和不灵活的协调。新的思想和强大的性能使它能够支持并整合不同的电力自动化控制和操作系统,这为实现智能变电站提供了强大的技术保障。

参考文献:

[1]李珏,陈力.智能变电站中的无线安全通信平台设计与实现[J].红水河,2018,37(02):44-48.

[2]杨志宏,周斌,张海滨,姚成,翟明玉.智能变电站自动化系统新方案的探讨[J].电力系统自动化,2016,40(14):1-7.

[3]熊国栋.基于智能变电站全景数据平台技术的应用研究[J].昆明冶金高等专科学校学报,2015,31(03):54-59.

[4]张学凯,管荑,金瑶,邵淑燕,韩雪.基于GID的智能变电站数据平台设计[J].山东电力技术,2015,42(04):55-58.

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