110kv数字化变电站继电保护配置方案研究论文(编辑修改稿)

110kv数字化变电站继电保护配置方案研究论文(编辑修改稿)内容摘要：

电站层的设施主要包括以下几个部分：计算机（含有数据库）、作员工作台、远方通信接口等。 间隔层设施又包括如下的几个部分：每个间隔的控制、维护抑或是监视单元。 较具有代表性的过程层设施则有如下几个主要设施：远方I/O、智能传感器及其相关的执行器等。 我国 IEC 61850标准应用历程 20xx 年国际电工委员会第 57 技术委员会 (电力系统管理及其相关信息交换 )便确立并颁行了 IEC 61850 体系的标准 (变电站通信网络及其系统 )[5]。 当然，早在本世纪的开始（ 20xx 年），国内的许多专家便开始聚焦于 IEC61850 系统标准，并撰写了相关的文章来加以研究，对于 IEC 61850 标准的深入推广以及相关体系的标准化都起到了推动的作用 [610]。 《 DL/T860 变电站通信网络和系统》是这方面的一个典例。 全国电力系统控制及其通信标准化技术委员会采用了与 IEC 61850 系列国际标准相关的内容来进行制定。 其具体的标准内容包括 10 个主要的部分，一共有 14 个分册 [11]。 当条例制定好之后，就于 20xx 年开始逐渐地在全国范围内推。 其中最后的一个标准《 DL/T860 变电站通信网络和系统第 6 部分：与变电站有关的 IED 的通信配置描述语言》也通过了相关单位的确定，并开始在全国范围内推广实施。 国内的相关专家也对数字化变电站技术以及 IEC 61850 标准引起了关注，并积极地开展 相关的讨论来确保其顺利地展开、实施。 譬如，国家电力调度通信中心便积极着手地组织相关的专家来开展关于变电站的科研项目活动，同时也包括了相关的科研组织机构、生产厂家以及检测机构等，进而在 IEC 61850 互操作方面获得了一定的成效，有效地将 IEC61850 进一步地向前推动发展，加快其制度的建设、发展的步伐。 自从 20xx 年起，与国际标准 IEC 61850 性质相关的国内DL/T860 系列标准逐步地在全国范围内推广颁行。 61850标准的主要内容 早在上个世纪的 90 年代，欧洲以及美国便开始着手分 析关于数字化变电站标准的相关内容，同时制定了相关的条例内容。 由于 2 个标准内容并不会完全地一致，肯定会存在着一些冲突，因此，需要顾及到 IEEE 以及 IEC 之间的协调性，在 IEC 方面，需要基于 数据模型及其服务的基础上来加以实施展开，并将对 UCA 研究的结果纳入 IEC 标准体系，从而建立起相应的 IEC61850 标准体作者简介 10 系内容。 IEC61850 标准可以从如下的几个方面加以论述： （ 1）功能建模 就变电站自动化通信体系本身所具有的通信性能（ PICOM）着眼，对其相关的功能模型涵义（ Part 5）展开了相关的界定。 （ 2）数据建模 在基于面向对象的基础上，对客户机 /服务器结构的数据模型（ Part73/4）进行了相关涵义的界定。 （ 3）通信协议 对数据访问机制（通信服务）以及向通信协议栈做了相关定义的映射，譬如，采用将抽象通信服务接口映射运用到变电站层与间隔层之间的网络之间，映射的结果为 MMS（ IEC6185081）。 同时，间隔层与过程层之间也同样存在着相类似的关系，即网络映射成串行单向多点抑或是点对点传输网络（ IEC6185091）抑或是映射成基于 标准的过程总线（ IEC6185092） （ Part72， Part8/9）。 （ 4）变电站自动化体系工程以及吻合度性能检测 在分析 XML（ Extensible Make up Language）结构化语言（ Part 6）的前提下，对变电站自动化体系结构的拓扑以及 IED 结构化数据展开相关的描绘。 同时为了达到检验的互操作性目的， Part10 又对 IEC61850 标准吻合度展开了必要的检测工作。 IEC 61850标准的主要特点 IEC61850 标准的核心特征有以下几点： （ 1）信息分层 变电站通信网络以及系统协议 IEC61850 标准草案 均对变电站内部的信息分层展开了必要的涵义界定，包括逻辑方面的涵义以及物理方面的定义 2 个主要的部分。 变电站的通信体系可以划分为 3 个层次结构：变电站层、间隔层以及过程层。 此外，对于层与层之间出现的通信接口也做了必要的涵义界定。 （ 2）在分析面向对象基础上对数据对象做好必要的统一建模工作 在具体建模的过程中， IEC61850 标准针对的是面向对象，并做好了必要的基于客户机 /服务器结构数据模型的分析工作。 每个 IED 的 数量既有单个的数量，同时也还有多个的数量。 而单个服务器之中又包含了数量不等的逻辑设施。 逻辑设施含纳了逻 辑节点，逻辑节点之中又容纳了逻辑数据的对象。 数据对象的组成又包含了由数据属性所组成的公用数据类的命名例子。 IED 还具有充当客户的重要地位。 因此，客户在具体使用的过程中，能够经由抽象通信服务接口（ ACSI）以及服务器通信来对相关的数据进行搜寻。 （ 3）数据自描述 IEC 608705 系列标准在对相关测试的数据进行访问的时候，主要采取的是基于点的描绘途径，而 IEC60850 标准则不然，其采取的方法主要是面向对象的自描述。 在采用 “ 面对点 ” 数 据描述途径的过程中，需要注意的是信息传输的过程中，应该首先使得双方都能够 挑选出检测的数据库，做好必要的对号入座工作，其目的在于及时性地对现场设施的状态加以反映。 在确定好双方的协议之后，如若要添加一些相关的信息，则应该对协议相关的内容做好及时的修改工作。 在具体进行的过程中，需要留意到时间与资金等因素可能对其产生的影响。 由于科学技术的日新月异，电力市场在不断地完善，相应的变电站自动化水作者简介 11 平也在进一步地强化，新信息的数量也在不断地充实到相应的变电站之中。 因而，原先的数据描述途径已经和新的变化功能现象不相吻合，新的功能也无法发挥其应有的作用。 而所谓的“面向对象 的数据自描述”实际上是基于数据源的前提下来对数据做好相关的自我描绘，进而通过对方的接收工作而获得必要的说明结论，而无需工程物理量对应以及标准改变等相关的内容。 数据本体具有鲜明的诠释性特点，这也正好说明了在具体的传输过程中，无需考虑到预先定义的约束性条件，进而对数据在管理及其修护方面达到目的。 相关的数据自描述方式主要有如下的几个： a、 IEC 61850 对象名称 标准对采用设施名、逻辑节点名、实例编号以及数据类名的对象名做好了必要的命名原则方式涵义的界定工作。 b、 IEC 61850 通信服务 面向对象仍旧是主 要的研究途径，对对象之间所采取了必要的通信服务工作，譬如，对对象值的通信服务展开相关数据的获得及其设置工作，获得必要的对象名列表的通信服务及其相关数据对象值列表的服务等工作。 （ 4）抽象通信服务接口（ ACSI） 在 IEC 61850 标准体系中，对变电站内信息传输所应该有的通信服务做好涵义的界定工作 ，并积极地 构建起相 应的抽象通 信服务接 口（ Abstract Communication Service Interface, ACSI）。 IEC 6185072 对所必需的通信服务结构体系做好了必要的模型建构，诸 如服务器、逻辑设施、逻辑节点、数据及其数据集等多种类型的模型结构。 经由ACSI 途径之后，其途径可由通信服务映射到（ Specific Communication Service Map, SCSM）映射到匹配的具体协议栈。 诸如制造报文规范（ Manufacturing Message Specification, MMS）便是其中较为明显的典例之一。 在采用 ACSI 以及 SCSM 等方法的基础上， IEC61850 标准有效地达到了一定的稳固性目的，并有效地对未来网络的技术发展之间可能存在的冲突做好了必需的解决工作，也 就是说，只需对 SCSM 做好必要的改动工作，而并不需要对ACSI 做必要的修改工作，即可以达到一定的网络技术效果。 数字化变电站包括了几项不同的内容及其设施，诸如电子式互感器、智能化一次设施以及网络化二次设施，同时，也是这些设施能够通过 IEC 61850 通信协议上展开具体的分层构建过程，进而完成智能化电子设施之间间在信息上的分享以及互操作的目的。 变电站自动化体系主要包括监视、控制以及继电保护等三项， IEC61850 又在此基础上提出了关于信息分层的涵义。 从逻辑上 以及还物理定义的角度分析，数字化变电站的通信体系可以具体划分为分 3 个层次，也就是变电站层、间隔层以及过程层 [12]。 变电站各个层次之间的关联均在串行通信的前提下所构建，而过程层和间隔层之间的串行通信通常又被誉为过程总线通信。 过程层以及过程总线通信定义的提出，可以说是 IEC 61850 突破了原先惯常的通信协议体系（如），获得了新生。 过程总线上的数据通信的分类较多，且在不同的运行机制下凸显出不同的运输模式，同时也有不同的传输速度及其优先程度及其顺序。 在整个传输的过程中，采样值以及保护跳闸命令又是最 为关键性的 2 个类型。 研究这 2 个方面的信息内作者简介 12 容具有一定的意义 [13]。 过程总线通信实现的前提 过程总线新定义的提出实际上是和高压设施所应有的技术之间存在着互为一体的关系。 （ 1）电子式电流 /电压互感器 电磁式互感器存在着饱和、铁磁谐振过电压、绝缘结构复杂等不足之处，因此与日益发展的电力体系结构之间难以成为统一的模式结构。 为了解决好这个问题，相关的专家学者展开了相关的研究工作，并获得了一些成效。 在分析电子式互感器处于高压部分有无电源的基础上，将其大致划分为无源型以及有源型 2 类。 其中，无源型电 子式互感器主要有基于法拉第效应磁光变换原理以及普拉克效应电光变换原理，主要针对的是双折射以及光学材料温度稳定性的问题；而有源型电子式互感器则主要含纳了无铁心的空心线圈电流互感器、电阻分压以及阻容分压的电压互感器等类型。 做好电子式互感器的保护、检测等工作，同时相关的设施也能够从多处生产方来获取，因此，需要做好相关设施的数字化接口通信的标准工作。 它在整个电子式互感器的应用中占据着不可忽视的重要作用。 （ 2）智能化断路器 利用微机、电力电子技术以及新型传感器成立新的断路器二次系统是高压断路器技术的发展潮流，从而 开发出新类型的智能断路器。 智能化断路器的主要特征包括如下的几个方面：譬如微机监控、电力电子组成了相关的执行结构，具体可按照电压波形来对跳、合闸进行掌控，科学合理地掌握跳、合闸等过程的具体时间；新型传感器和微机相结合，在运作数据的过程中，保证一定的独立性，从而对相关的检测设施做好必要的故障预报工作；在基于传感器技术的基础上，对高压设施的运行状态做好必要的记录、分类以及评估的工作，从而为相关的设施做好必要的维护、维修工作，提供必需的决策内容 [14]。 同时，应该有效地监测好相关的信息数量，尽量达到最大化的目的， 并尽量使得判定的途径多元化，综合性地采用监控的方式以及专家人工智能的方式来对故障的方位做好准确的方位界定工作。 此外，网络的连接技术也是不可或缺的一个重要方面，将相关的信息进行整体性地分享，其。