对110kV及以下变电站自动化系统:间隔层,选用“四合一”保护装置;110kV线路、主变压器监控组柜安装,放于控制室或一次设备附近安装;35kV/10kV/6kV保护装置安装于开关柜上。对220kV及以上变电站自动化系统:间隔层,220kV及以上线路、变压器保护监控选用独立单元,按间隔进行集中组柜,选用“四合一”保护装置,放于保护监控小室。
开关柜和保护监控柜必须保留简易强电控制回路,二次回路中必须具有远方和就地控制功能,其状态必须传向后台,保护装置电源和控制回路电源必须分开;主变压器本体保护必须独立重动,不允许利用微机保护开入重动;保护出口必须保护出口压板;保护装置必须可靠接地;主变压主变压器档位开关,直流电源系统等设备必须具有通信接口。
监控主机必须为原装工控机/工作站,不允许用普通PC机。选用能实现SCADA/EMS/DMS/变电站自动化系统通用软件平台。对于有人值班,要求具有独立中央系统,不依赖监控主机。对于无人值班,可以不考虑。
1、变电站通信网络系统的设计
微机变电站自动化系统间隔层通信网络选用总线型通信网络,如工业现场控制总线CAN总线、LON总线及工业以太网络(TCP/IP),直接构成分布式系统;不建议选用RS-485网络,因RS-485网络具有数据瓶颈,网络安全性差,抗电磁干扰能力差等。
通信网络具有高可靠性,具有很完整自检功能。抗强电磁干扰能力强,具有非破坏性总线裁决技术,即当一台保护装置通信故障时,不能影响整个通信网络运行,有故障保护装置自动切断同通信网络联系,同时将故障信息送向监控主机或调度;
通信网络实时性能强,即当现场发生事故时,保证在重载情况下各种数据安全可靠传输到监控系统,不死机。
网络负载率不要太高,最好小于50%,当网络负载率超过50%时,最好分网络,降低负载率,提高网络安全性。通信电缆通过航空头或其他接头直接从保护装置中引出,以提高抗干扰性能,因弱电数字信号最容易受电磁场干扰。
网络协议应满足标准规约,同时考虑开放互联,考虑各种自纠错措施,目前,间隔层一般采用IEC-60870-103规约,而随着IEC-61850规约的逐步推广以及国内保护及监控厂家的重视,61850规约是未来发展的必然。
对220KV及以上变电站通信网络,宜选用光纤做通信介质,对110KV及以下变电站通信网络,宜选用屏蔽双绞线做通信介质。
2、变电站远动通信系统的设计
远动通信介质可以选用电力载波、微波、光纤、电话线等,远动通信规约POLLING、CDT、DNP3.0、u4F、IEC-60870-101等规约。
自动化系统同远动通信可通过监控主机或网络管理单元连接,最好选用网络管理单元同调度相连,监控主机只做当地监控功能。选用双通道,以提高系统安全性。
3、变电站站控监控层的设计
站控监控层分为带主机模式和不带监控主机模式,带主机模式,可建一小控制室;不带监控主机模式,可以不建主控制室。监控主机或网络管理单元同保护装置通过通信网络联络,监控主机只作日常管理和监视工作。站控监控层软件性能必须满足国家及行业有关标准,同时应当具有分散式小电流接地选线功能、电压无功综合控制功能(VQC)、智能操作票生成功能、变电站设备管理功能、其他智能设备接口功能,定值修改功能等。软件监控软件应全部汉化,必须具有完整密码功能和操作防误功能。
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