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网络通讯技能在变电站主动化体系中的使用

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  1  变电站主动化体系的数据通讯

  1.1  变电站主动化体系的通讯内容

  1.1.1  变电站内的信息传输内容

  (1) 电网稳态数据信息

  此中形态数据信息包括:各电压品级的断路器、断绝开关地位信号遥信;各掩护及重合闸举措信号遥信;各掩护回路及操纵机构的非常信号遥信;主变有载开关档位信号。

  丈量信息包括:主变高、高压侧及各电压品级线路有功功率、无功功率、电流和功率因数等;主变、线路、电容器、接地变有功/无功电量等;

  (2) 电网暂态数据信息

  在掩护录波数据上次要有:主变压器、线路上、电容器上以及开关分/合闸等。

  (3) 设置装备摆设运转数据信息

  1) 一次设置装备摆设运转数据信息

  变压器油箱油面温度、绕组热门温度、油位等。

  2) 二次设置装备摆设运转数据信息

  ① 安装运转工况信息;

  ② 举行设置响应的软压板举行信号的投退;

  ③ 举行设置响应的监督形态和报警信号安装;

  ④ 举行SV/GOOSE/MMS链路设置陈诉非常信号;

  ⑤ 设置的测控安装必要有封闭信号操纵;

  ⑥ 网络通讯设置装备摆设运转形态及非常告警信号;

  (4) 帮助设置装备摆设上的响应数据。

  1) 形态数据信息;

  ① 电源的进、出线路上的开关设置;

  ② 设置装备摆设的事情状况以及断电时报警信号;

  ③ 宁静报警信号;

  ④ 对情况目标监测的报警信号。

  2) 丈量数据信息

  ① 种种电压、电流;

  ② 逆变的种种交、直流电压;

  ③ 情况中的温、湿度等;

  ④ 测定室内的氧气以及SF6浓度信息。

  1.1.2  主动化体系与控制中心的通讯内容

  变电站主动化体系具有宁静、牢靠的功能,以及对断路器可以举行监督、丈量和控制等,同时还能遥测、遥信、遥调、遥控所有的远动功效和时钟同步功效,可将变电站的相干信息发送到控制中心,也可以承受下级的调理数据和控制指令[3]。

  1.2  变电站主动化体系通讯功效

  1.2.1  微机掩护的通讯功效

  微机掩护的通讯功效包罗:承受监控体系盘问、与监控体系通讯、向监控体系传送事情陈诉及掩护形态、向监控体系传送自检陈诉;校正时钟,与监控体系对时,修正时钟;整定值的修正等。

  1.2.2  主动安装的通讯功效与信息内容

  主动安装的通讯内容包罗接地选线安装、备用电源自投、电压、无功主动综合控制与监控体系的通讯。详细如下:

  ①小电流接地体系接地选线安装的通讯内容,母线和接地线路,母线TV谐振信息接地工夫,谐振工夫,启齿三角形电压值等;

  ②备用电源自投安装的通讯功效,与微机掩护通讯功效类似;

  ③电压和无功调治控制通讯功效,除具有与微机掩护相相似的通讯功效外,电压和无功调治控制还必需具有吸收调理控制下令的功效。

  1.2.3  微机监控体系的通讯功效

  (1) 具有扩展远动RTU功效。惯例变电站远动RTU功效包罗遥测、遥信、遥调、遥控的四遥功效。对无人值守的变电站,极大的拓展了传统变电站远动RTU功效范畴,起首信息容量较大。次要是在宁静掩护上有很大的打破,好比对远方举行定值掩护、以及妨碍录波测试等。

  (2) 具有与体系通讯的功效。变电站微机监控体系与体系的通讯具有两条独立的通讯信道。一条是惯例的电力线载波通道,另一条是数字微波通讯或光纤通讯信道。有的变电站微机监控体系要求具有多个远方调理中心的SCADA体系通讯的功效,如可同时与县调、地调通讯[4]。

  1.3  数据通讯的传输方法

  1.3.1  并行数据通讯

  并行数据通讯是指容许许多数据同时举行运转,可以以字节的方法大概是字单元由专行道举行信息通报,对数据同传、同接。如图3.1(a)所示。

  并行传输速率快,但在并行传输数据线外,每每还必要一组形态信号线和控制信号线,数据线的根数即是并行传输信号的位数。显然并行传输必要的传输信号线多、本钱高,因而在短间隔传输(通常小于10m)必要高传输速率的情况下比力常用。在变电站主动化体系的布局上,多为会合组屏式。

  1.3.2  串行数据通讯

  (1)RS-232C接口尺度

  由于RS-232属单端信号传送,以是关于噪声搅扰影响较大,一样平常数据通报间隔较近,在20m以内,合适于数据传输速率在0~20Kb/s范畴内的通讯。

  (2)RS 422/485接口尺度

  RS-422是差模传输,支持点对多双向通讯,最大传输间隔为约1200米,最大传输速率为10Mb/s。在 100kb/s速率以下,才大概到达最大传输间隔。RS-485接口次要是联合均衡驱动器和差分吸收器一同,对噪声的抵挡功能较好。实际上,通讯速率在100Kbps及以下时,RS485的最长传输间隔可达1200米,最高传输速率为10Mbps。如图3.1(b)所示。

  1.4  数据远传信息通道

  变电站在举行近程通讯时的通道一样平常比力多,次要有:有线信道和无线信道两种。前者有明线、电缆以及电力线载波和光纤通道;后者有短波、散射、微波中继和卫星通讯等。

  1.4.1  绝缘排挤地线载波通讯

  电力信息通报时一样平常是运用电力线排挤地线的形式,在放电时举行间隙接地,但在正常运转时则必要举行绝缘处置,举行高频电流保送。与电力线载波通讯相比,联合设置装备摆设复杂,造价低,且可扩展电力线载波通讯频谱,送电线路检验接地时期可以不中缀通讯,受体系短路或接地变乱影响较小,易完成长间隔通讯等。这种通讯方法宜作输电线路维护检验通讯用。

  1.4.2  电力线载波通讯

  在电力信息传输时分次要是运用高架电力线中的相导线,固然这是电力保送时一种特有通讯方法,牢靠性以及经济性都比力高,在办理调理上也比力和谐,以是在电力体系中是比力根本同时次要的通讯方法,但独一的缺陷是有频谱举行约束就不敷美满。图3.2是电力线载波通讯的根本原理和次要设置装备摆设组成图。在A、B端举行语音信号通报时,起首是有调制变更成响应条件的高频信号,然后经过肯定的设置装备摆设线路举行传载到终端设置装备摆设上,之后会由收信滤波器举行信号挑选,反应到A端话音信号身上。反之,B端向A端举行电力信号保送也是一样的。

  1.4.3  微波中继通讯

  微波是视距传达,它不像中、长波沿地球外表传达,也不像短波借助电离层的反射举行传达,由于地球外表是个曲面,以是微波传达的间隔不行能很远。为了完成远间隔传达,一样平常必要每隔40~50km设置一个微波中继站,构成一条接力通讯电路。

  微波通讯的通频带宽,通讯容量大,可传送多种用处的通讯信号。微波波段不易受大气及产业等外界搅扰,以是通讯的传输质量高,事情较波动。别的,微波是在视距范畴内的传达,以是不必要太大的发射功率。可以做出增益高,偏向性强的天线,因而比短波通讯失密性好。

  1.4.4  卫星通讯

  卫星通讯次要是借由天上的同步轨道通讯卫星作为信号直达站,在差别空中地区上举行信号通报。相比于微波,卫星通讯的好处是:对地形以及间隔约束较小,通讯量较大,牢靠度高,搅扰性小。

  1.4.5  光纤通讯

  光纤通讯次要是借助光波作为传输前言举行通讯,次要的好处是:通讯量较大,频带较宽以及通报间隔远、抗搅扰、抗辐射、分量轻、节流有色金属等,在电力体系运用另有较别的通讯方法所不克不及比较的一些好处,以是曾经被渐渐的利用扩睁开来。

  电力体系必要使用光纤举行传输的信息次要有:德律风、远动、数据、远方掩护、图像等。此中最广泛使用的是德律风和远动信息的传输。这些信息的传输一样平常都以数字方法举行、而图像信号一样平常以模仿方法在光缆中占用独立的纤芯举行传输。

  脉冲编码调制PCM设置装备摆设是惯例的电子终端设置装备摆设。光发射机本质上是一个电光调制器。它用PCM端机收回的数字脉冲信号来驱动电源,收回信号经过PCM调制成光信号脉冲,之后经过光纤传送到对方。在远端承受时有响应的光检测器,可以转化光信号成电信号,之后再颠末肯定处置传到PCM吸收端机,转换成原始的信号。

  光纤线路则是信息传输的前言。

  由于光源的非线性对数字信息影响较小,且数字制式自己又具有抗搅扰才能强,传输质量高,易于接纳大范围集成电路、调试维护复杂等特点。因而作为多路通讯的光纤通讯体系大多接纳数字制式。

  1) 公用光纤通道回路

  公用光纤通道使用于间隔短,一样平常不大于60km的线路,在光纤网络不克不及构成环网或双路由的终端变电站利用较多。如图3.4所示:

  2) 复用光纤通道

  复用光纤通道使用于间隔长的线路掩护,使用率高。一对OPGW纤芯相同SDH光设置装备摆设,即可下发成百上千个2M通道,而一个2M通道又能下发30个64K通道,利便快捷,网管办理处设置可将中缀的2M通道规复。复用光纤通道回路中与公用光纤通道相比,增长了光设置装备摆设(光端机)、PCM、掩护通道接口安装,两头任何一个关键呈现妨碍将使通讯中缀。