專利名稱：智能變電站自動化系統(tǒng)實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬電力工程領(lǐng)域，具體涉及電力系統(tǒng)變電站自動化系統(tǒng)實現(xiàn)的方法。
背景技術(shù)：
智能變電站是智能電網(wǎng)的重要組成部分。《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》(Q/ GDW383-2009)中對智能變電站發(fā)展目標(biāo)敘述如下高可靠性的設(shè)備是變電站堅強的基礎(chǔ)， 綜合分析、自動協(xié)同控制是變電站智能的關(guān)鍵，設(shè)備信息數(shù)字化、功能集成化、結(jié)構(gòu)緊湊化、 檢修狀態(tài)化是發(fā)展方向，運維高效化是最終目標(biāo)。《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》^!/GDW383-2009)將智能變電站系統(tǒng)架構(gòu)按照變電站功能劃分為三層站控層、間隔層和過程層。在智能變電站系統(tǒng)設(shè)計中同樣應(yīng)該從功能的角度去規(guī)劃、實施，實現(xiàn)功能自由分配和組合。同樣，此種理念也適應(yīng)于智能變電站系統(tǒng)的開發(fā)。 為此在變電站自動化設(shè)計理念、設(shè)計流程方面智能變電站有本質(zhì)區(qū)別。傳統(tǒng)變電站在系統(tǒng)的設(shè)計方面有一套完善的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程可以遵循，如DL/ T5136-2001《火力發(fā)電廠、變電所二次接線設(shè)計技術(shù)規(guī)程》。大部分工作集中在裝置的組屏方式、屏柜的擺放位置以及一次、二次之間的電纜連接方面，從功能上主要涉及到三個方面的內(nèi)容1)保護(hù)測控所需相應(yīng)電壓、電流模擬量連接；2)各間隔保護(hù)、控制信號的開入、開出連接；幻控制回路、保護(hù)測控裝置所需電源的連接等，上述這些都是設(shè)計人員能感受到的。而智能變電站自動化系統(tǒng)中基于通信的解決方案使得在系統(tǒng)設(shè)計上區(qū)別于傳統(tǒng)變電站自動化系統(tǒng)。特別是IEC61850作為當(dāng)前電力系統(tǒng)一個重要的標(biāo)準(zhǔn)，采用了諸如面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù)、抽象通信服務(wù)接口(ACSI)技術(shù)、變電站配置語言(SCL)技術(shù)等一些技術(shù)， 其中包含了比較先進(jìn)的思想，為今后電力系統(tǒng)的發(fā)展起到了一定的指導(dǎo)意義。當(dāng)前，在智能變電站自動化系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范方面，比較具有代表性的就是國家電網(wǎng)公司頒布的兩個設(shè)計規(guī)范:((110(66)kV 220kV智能變電站設(shè)計規(guī)范》(Q/⑶W 393-2009)、《330 750kV智能變電站設(shè)計規(guī)范》(Q/GDW 394-2009)。規(guī)范中僅僅對智能變電站中的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、互感器配置原則、保護(hù)配置原則以及智能終端的配置原則進(jìn)行了原則性的規(guī)定，而如何設(shè)計一個智能變電站則沒有作進(jìn)一步說明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為智能變電站自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)提供一種方法，充分體現(xiàn)智能變電站功能自由配置的特點，避免重復(fù)建設(shè)，規(guī)范智能變電站設(shè)計流程。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是采取以下的設(shè)計步驟來實現(xiàn)的一種智能變電站自動化系統(tǒng)實現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟1)明確目標(biāo)變電站自動化系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能；2)根據(jù)站內(nèi)設(shè)備在保護(hù)、測控等方面的需求將功能分解為IEC61850標(biāo)準(zhǔn)邏輯節(jié)
3)將邏輯節(jié)點按照標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的站控層、間隔層和過程層劃分；4)給出以邏輯節(jié)點形成表示的智能變電站系統(tǒng)架構(gòu)；5)將邏輯節(jié)點按照最優(yōu)的原則組態(tài)，將邏輯節(jié)點分配至智能電子設(shè)備(IED)；將模擬量采集的邏輯節(jié)點分配至合并單元，將開關(guān)量采集的邏輯節(jié)點分配至智能單元，將與測量和控制有關(guān)的邏輯節(jié)點分配至測控裝置，將與保護(hù)有關(guān)的邏輯節(jié)點分配至保護(hù)裝置， 將與計量有關(guān)的邏輯節(jié)點分配至電度表，將與接口有關(guān)的邏輯節(jié)點分配至HMI和網(wǎng)關(guān)；6)確定IED設(shè)備的功能和其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；7)對系統(tǒng)配置文件(SCD文件)進(jìn)行校驗與預(yù)期要求比較；8)相應(yīng)IED配置文件下載。本發(fā)明所達(dá)到的有益效果本發(fā)明的方法，填補了智能變電站設(shè)計規(guī)范中對實現(xiàn)方法和流程方面的空白，解決了目前智能變電站自動化系統(tǒng)設(shè)計中存在的若干問題。


圖1為本發(fā)明智能變電站的實現(xiàn)流程；圖2為智能變電站基于邏輯功能的系統(tǒng)架構(gòu)。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明如下1、明確目標(biāo)變電站自動化系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能；2、從系統(tǒng)的角度將全站需求的功能分解為IEC61850標(biāo)準(zhǔn)邏輯節(jié)點，如一個典型 220kV變電站(建設(shè)規(guī)模2臺180MVA主變壓器、220kV出線2回、IlOkV出線8回、IOkV出線對回；220kV部分雙母線接線、IlOkV部分雙母線接線、IOkV部分單母雙分段接線)的分解如下1)保護(hù)功能220kV線路線路電流差動保護(hù)(PDIF)、距離保護(hù)(PDIS)、過流保護(hù)(PTOC)、零序過流保護(hù)(Pioc)、遠(yuǎn)方跳閘(PSCH)220kV母線母線差動保護(hù)(PDIF)、過流保護(hù)(PTOC)IlOkV線路距離保護(hù)(PDIS)、過流保護(hù)(PTOC)IlOkV母線母線差動保護(hù)(PBDF)、過流保護(hù)(PTOC)主變壓器變壓器差動保護(hù)(PTDF)、阻抗保護(hù)(PDIS)、零序電流保護(hù)(PTOC)、過勵保護(hù)(PVPH)、復(fù)合電壓過流保護(hù)(PVOC)母聯(lián)、分段充電保護(hù)(PIOC)2)保護(hù)相關(guān)功能斷路器失靈(RBRF)、重合閘功能(RREC)、同期功能(RSYN)、故障錄波(RDRE)、故障定位功能(RFLO)、保護(hù)投退功能(GGIO)、告警處理功能(CALH)3)控制功能斷路器控制(XCBR)、開關(guān)控制(XSWI)、跨間隔連鎖(CILO)、順序控制(GAPC)、分接頭控制(ATCC)、消弧線圈控制(ANCR)、無功控制(ARCO)
4)人機接口功能人機接口(IHMI)、遠(yuǎn)方控制接口(ITCI)、記錄存儲功能(IARC)5)計量、測量功能計量功能(MMTR)、測量功能(MMXU)、序值和不平衡(MSQI)、諧波和間諧波(MHAI)6)公共信息和性能標(biāo)識功能公共信息和性能標(biāo)識(LLNO)7)儀用互感器功能電流互感器(TCTR)、電壓互感器(TVTR)8)故障錄波功能故障數(shù)據(jù)錄波(RDRE)、故障開關(guān)量錄波(RBDR)9)其它功能主時鐘(STIM)、系統(tǒng)監(jiān)控(SSYS)、物理信息(LPHD)3、將2中的邏輯節(jié)點按照標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的站控層、間隔層和過程層劃分
站控層主時鐘(STIM)、系統(tǒng)監(jiān)控(SSYS)、人機接口(IHMI)、遠(yuǎn)方控制接口(ITCI)、告警處理功能(CALH)、記錄存儲功能(IARC)、 母線差動保護(hù)(PDIF)、斷路器失靈保護(hù)(RBRF)、故障數(shù)據(jù)錄波 (RDRE)、故障開關(guān)量錄波(RBDR)、跨間隔連鎖(CILO)、順序控制(GAPC)、無功控制(ARCO)、消弧線圈控制(ANCR)間隔層線路電流差動保護(hù)(PDIF )、距離保護(hù)(PDIS)、過流保護(hù)(PTOC)、 零序過流保護(hù)(PIOC)、遠(yuǎn)方跳閘(PSCH)、變壓器差動保護(hù) (PTDF)、阻抗保護(hù)(PDIS)、零序電流保護(hù)(PTOC)、過勵保護(hù) (PVPH)、復(fù)合電壓過流保護(hù)(PVOC)、充電保護(hù)(PIOC)、重合閘功能(RREC)、同期功能(RSYN)、故障定位功能(RFLO)、 保護(hù)投退功能(GGIO )、計量功能(MMTR)、測量功能(MMXU)、 序值和不平衡(MSQI)、諧波和間諧波(MHAI)、公共信息和性能標(biāo)識(LLN0)、過程層斷路器控制(XCBR)、開關(guān)控制(XSW1)、分接頭控制(ATCC)、 電流互感器(TCTR)、電壓互感器(TVTR)
4、根據(jù)3的劃分給出智能變電站基于邏輯功能的系統(tǒng)架構(gòu)，見圖2。5、根據(jù)《國家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計》、《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)定》(GB/T 14258-2006)、《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》(Q/GDW 383-2009)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求，本著合理、靈活的原則結(jié)合實際情況將邏輯節(jié)點分配至相應(yīng)IED實現(xiàn)。根據(jù)3中的劃分和設(shè)計時的產(chǎn)品實際情況對功能進(jìn)行組態(tài)，本典型220kV站具體做如下功能分配
權(quán)利要求
1. 一種智能變電站自動化系統(tǒng)實現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟1)明確目標(biāo)變電站自動化系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能；2)根據(jù)站內(nèi)設(shè)備在保護(hù)、測控方面的需求將功能分解為IEC61850標(biāo)準(zhǔn)邏輯節(jié)點；3)將邏輯節(jié)點按照標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的站控層、間隔層和過程層劃分；4)給出以邏輯節(jié)點形成表示的智能變電站系統(tǒng)架構(gòu)；5)將邏輯節(jié)點按照最優(yōu)的原則組態(tài)，將邏輯節(jié)點分配至智能電子設(shè)備；將模擬量采集的邏輯節(jié)點分配至合并單元，將開關(guān)量采集的邏輯節(jié)點分配至智能單元，將與測量和控制有關(guān)的邏輯節(jié)點分配至測控裝置，將與保護(hù)有關(guān)的邏輯節(jié)點分配至保護(hù)裝置，將與計量有關(guān)的邏輯節(jié)點分配至電度表，將與接口有關(guān)的邏輯節(jié)點分配至HMI和網(wǎng)關(guān)；6)確定IED設(shè)備的功能和其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；7)對系統(tǒng)配置文件進(jìn)行校驗與預(yù)期要求比較；8)相應(yīng)IED配置文件下載。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能變電站自動化系統(tǒng)實現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟1)明確目標(biāo)變電站自動化系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能；2)根據(jù)站內(nèi)設(shè)備在保護(hù)、測控方面的需求將功能分解為IEC61850標(biāo)準(zhǔn)邏輯節(jié)點；3)將邏輯節(jié)點按照標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的站控層、間隔層和過程層劃分；4)給出以邏輯節(jié)點形成表示的智能變電站系統(tǒng)架構(gòu)；5)將邏輯節(jié)點按照最優(yōu)的原則組態(tài)；6)確定IED設(shè)備的功能和其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；7)對系統(tǒng)配置文件進(jìn)行校驗與預(yù)期要求比較；8)相應(yīng)IED配置文件下載。本發(fā)明的方法填補了智能變電站設(shè)計規(guī)范中實現(xiàn)方法和流程方面的空白，解決了目前智能變電站自動化系統(tǒng)設(shè)計中存在的若干問題。
文檔編號H02J13/00GK102185378SQ20111011440
公開日2011年9月14日 申請日期2011年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月4日
發(fā)明者凌永豐, 周化, 梅德冬, 竇仁暉, 陳德輝, 黃樹幫 申請人:國電南瑞科技股份有限公司