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基于光纖通信交互式遠(yuǎn)方自投裝置的研發(fā)與應(yīng)用

2010年03月16日 16:40 www.ttokpm.com 作者:佚名 用戶評(píng)論(0
關(guān)鍵字:光纖(70850)通信(133640)

基于光纖通信交互式遠(yuǎn)方自投裝置的研發(fā)與應(yīng)用

0、引言

目前,國內(nèi)電網(wǎng)部分110kV變電站沒有真正實(shí)現(xiàn)雙電源供電。即不是直接從220kV變電站引來,而是多座變電站串接在兩座220kV變電站中間,簡(jiǎn)稱為“手拉手”式閉環(huán)連線開環(huán)運(yùn)行結(jié)構(gòu)。正常時(shí),兩端電源供電,中間的兩座變電站間聯(lián)絡(luò)斷路器斷開。如下圖1結(jié)構(gòu)。K1~K4,K6~K10閉合,K5斷開,假設(shè)左側(cè)220kV變電站停電,變電站1內(nèi)的備自投無法控制K5,導(dǎo)致變電站1,左側(cè)220kV變電站全站停電。如何解決這一問題,即檢測(cè)、判斷故障,通過何種方式傳遞、變換站間信息,以便隔離故障,提高供電可靠性,一直是一個(gè)難題。筆者針對(duì)這個(gè)問題,聯(lián)合邯鄲市德普電力自動(dòng)化設(shè)備有限公司,上海安科瑞電氣有限公司研制了“基于光纖通信交互式遠(yuǎn)方自投裝置”,很好的解決了這一問題。

1、高壓電網(wǎng)裝設(shè)該裝置的背景和意義

近階段,河北電網(wǎng)部分變電站采用“手拉手”式結(jié)構(gòu),不能完全實(shí)現(xiàn)真正意義的雙電源供電,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),經(jīng)常造成220kV,110kV變電站全站失壓,造成負(fù)荷損失,極大地影響了我省部分地區(qū)的供電可靠性,但由于電網(wǎng)發(fā)展資金的限制,不可能在短時(shí)間內(nèi)通過改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)從根本上解決該問題,這種情況下,需要解決該問題,只能靠安裝安全自動(dòng)裝置來補(bǔ)救,即基于光纖通信交互式遠(yuǎn)方自投裝置。

2、幾種通信方式的比較

2.1、TCP/IP以太網(wǎng)

以太網(wǎng)通信的遠(yuǎn)方備自投方案,是應(yīng)用了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),通過建立以太網(wǎng)內(nèi)的TCP/IP協(xié)議完成裝置間的數(shù)據(jù)通信,從而實(shí)現(xiàn)在局域網(wǎng)內(nèi)備自投之間的相互通信。每個(gè)站的備自投裝置都需安裝發(fā)送和接收終端,各有自己的IP地址。這種方式的特點(diǎn)是:必須建立變電站之間的局域網(wǎng),還需設(shè)計(jì)開發(fā)專用的備自投發(fā)送及接收終端,以太網(wǎng)服務(wù)器;通信易受干擾,通信交換信息時(shí)間過長(zhǎng),安全性能差,維護(hù)難度較大。

2.2、GPRS技術(shù)

GPRS技術(shù)的特點(diǎn)是通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或者中心對(duì)多點(diǎn)以及多點(diǎn)之間的無線IP連接,數(shù)據(jù)以“編碼”的形式通過GPRS信道進(jìn)行通信,利用其傳輸運(yùn)行狀態(tài)信息、故障信息和跳合閘命令信息。這種方式的特點(diǎn)是覆蓋廣,傳輸速度快,可長(zhǎng)期在線運(yùn)行。不足的是:安全性能差,信息交換實(shí)時(shí)性無法控制,安全性能差,整套設(shè)備投資較大。

2.3、光纖通信

目前,各個(gè)110kV變電站之間基本都實(shí)現(xiàn)了光纖通信,其光纖通信傳輸運(yùn)行狀態(tài)信息、故障信息和跳合閘命令信息,具有無誤差,傳輸速度快,傳輸容量大,接口簡(jiǎn)便靈活,轉(zhuǎn)換方便,基本不受外界電磁干擾等優(yōu)勢(shì),是最可靠的通信通信方式。在此基礎(chǔ)上可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方備自投裝置的任何通信需求。

這種方案投資小,見效快,安全準(zhǔn)確,基本無干擾,所以是目前實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方備自投的最佳通信方案。

3、備自投的軟件功能設(shè)計(jì)

3.1、運(yùn)行方式分析

針對(duì)圖1中的問題,裝設(shè)的該裝置控制的相鄰兩個(gè)變電站四個(gè)開關(guān)的位置,圖2為裝置裝設(shè)圖。

見圖2,根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)則,四個(gè)斷路器至少有一個(gè)斷路器處于分閘狀態(tài),分析出有運(yùn)行價(jià)值的運(yùn)行方式,如下所列:

方式一:1DL、3DL、4DL閉合,2DL斷開。
??? 方式二:1DL、2DL、4DL閉合,3DL斷開。
??? 方式三:2DL、3DL、4DL閉合,1DL斷開。
??? 方式四:1DL、2DL、3DL閉合,4DL斷開。
??? 方式五:1DL、4DL閉合,2DL、3DL斷開。

根據(jù)功耗的要求,最理想的運(yùn)行方式為方式五,聯(lián)絡(luò)線不存在損耗,但是系統(tǒng)以方式五運(yùn)行時(shí),線路3不帶電,線路3的設(shè)備包括電纜、線桿易被盜,長(zhǎng)時(shí)間不帶電設(shè)備會(huì)老化;另外如果備自投動(dòng)作,線路充電時(shí)間也很長(zhǎng),電源切換的時(shí)間也加長(zhǎng),因此一般不考慮。正常運(yùn)行時(shí)選擇方式一、方式二,電源1給A站供電,電源2給B站供電。如果電源1或者電源2故障停電,自動(dòng)轉(zhuǎn)向方式三或方式四。

方式三或方式四時(shí),供電都被電源一或電源二承擔(dān),這點(diǎn)也不符合電力系統(tǒng)要求,只能作為臨時(shí)供電模式。

2.3、系統(tǒng)正常運(yùn)行方式下的特點(diǎn)

系統(tǒng)在正常運(yùn)行方式下的特點(diǎn)是:三條線路均帶電;有且僅有1個(gè)開關(guān)斷開,處在斷開狀態(tài)的開關(guān)兩側(cè)均帶電;4段母線均帶電;當(dāng)某有一線路發(fā)生故障或失電時(shí),需將4段母線恢復(fù)帶電狀態(tài);當(dāng)母線或開關(guān)發(fā)生故障時(shí),由相關(guān)保護(hù)裝置切除故障設(shè)備。

2.4、變電站間遠(yuǎn)方備自投的要求

系統(tǒng)在方式一(方式二)運(yùn)行時(shí),假設(shè)電源2(電源1)突然停電,備自投裝置需要斷開4DL(1DL),合上2DL(3DL);假設(shè)電源1(電源2)突然停電,備自投裝置需要斷開1DL(4DL),合上2DL(3DL),保證兩個(gè)變電站的四段母線帶電。兩站之間的信息交換可以通過架設(shè)的光纖通道完成。

2.5、備自投的功能

備自投具有遠(yuǎn)方自投和就地自投功能,遠(yuǎn)方備自投就地功能在備自投主機(jī)/從機(jī)通信異常后,投入了“就地備自投功能”才會(huì)起作用。

在如圖2所示的接線方式,只有在線路1、2、3均帶電的情況下,該裝置(包括遠(yuǎn)方功能及就地功能)才具有運(yùn)行的價(jià)值。母線或開關(guān)發(fā)生故障時(shí)可以使用母差等保護(hù)裝置動(dòng)作來閉鎖備自投,在設(shè)計(jì)該裝置動(dòng)作邏輯時(shí),僅考慮線路失電(線路故障或電源失電)的情況。根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)分析和可能發(fā)生的失電情況,可以構(gòu)造出備自投動(dòng)作及運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換表。

4、備自投的硬件功能設(shè)計(jì)

該裝置應(yīng)包含有就地備自投功能,可以在常規(guī)線路備自投裝置上進(jìn)行改造。常規(guī)的備自投裝置可以采集進(jìn)線開關(guān)位置,兩條進(jìn)線的線路電壓、進(jìn)線電流及母線電壓。通過在常規(guī)線路備自投裝置上增加光纖通信模塊、擴(kuò)展備自投部分的邏輯功能來滿足該裝置的需要。

5、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

利用這一方案設(shè)計(jì)的該裝置在河北省邯鄲市的兩座變電站裝設(shè)。兩變電站直線距離15km,鋪設(shè)有單模光纖通道,該裝置使用這一通道完成數(shù)據(jù)交換,串接在河北電網(wǎng)的兩座220kV變電站間,其中串接的還有4座110kV變電站,6座變電站主要供給多個(gè)縣市的工業(yè)、農(nóng)業(yè)用戶,居民用戶,停電時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)造成工業(yè)廢品增加,影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn),人民的生活。該裝置投運(yùn)后,運(yùn)行正常。在一次電網(wǎng)倒閘操作中,該裝置實(shí)現(xiàn)方式一向方式三的自動(dòng)切換,操作在500mS內(nèi)完成,達(dá)到了預(yù)期的效果。

6、結(jié)語

該裝置很好的解決了“手拉手”式電網(wǎng)結(jié)構(gòu)開環(huán)運(yùn)行不能保證連續(xù)供電的問題,有一定的推廣價(jià)值。

驗(yàn)收委員會(huì)認(rèn)為“110kV系統(tǒng)遠(yuǎn)方備自投技術(shù)研究”項(xiàng)目研究方法合理,試驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)可信,裝置的使用能有效提高串聯(lián)互供接線方式下兩個(gè)變電站供電的可靠性。

參考文獻(xiàn)
??? [1]、呂新東,羅立波,姜東飛,遠(yuǎn)方備自投淺議,新疆電力,2003,2,35-37
??? Lv Xin-dong,Luo Li-bo,Jiang Dong-fei, Prepared to vote on the distance from , Xinjiang Electric Power,2003,2,35-37
??? [2]、陶軍,李衛(wèi)國,洪天炘,通信串口在遠(yuǎn)方備自投上的應(yīng)用,安徽電力職工大學(xué)學(xué)報(bào),2003, 8(3),12-15
??? Tao Jun,Li Wei-guo,Hong Tian-xin, Preparation of serial communications at the distance from the vote on the application of, Anhui University of electricity workers,2003,8(3),12-15
??? [3]、王銳,李釗,許元戎,高壓電網(wǎng)自適應(yīng)站間實(shí)時(shí)自控備自投裝置的研制,繼電器,2007,35(19),45-48
??? Wang Rui,Li Zhao,Xu Yuan-rong,Adaptive inter-station high-voltage power grids prepared from the cast of real-time control device,Relay,2007,35(19),45-48
??? [4]、唐海軍,基于光纖通信的遠(yuǎn)方備自投設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),繼電器,2006,34 (4),80-82
??? Tang Hai-jun, Optical fiber communication based on the distance from the cast prepare the design and implementation,Relay,2006,34(4),80-82
??? [5]、劉繼安,王書杰,江艦,電網(wǎng)備自投穩(wěn)控裝置在電網(wǎng)中的研發(fā)應(yīng)用,2007,35(19),42-44
??? Liu Ji-an,Wang Shu-jie,Jiang Jian, Preparation of self-cast grid stability control equipment at power grid in the R & D Applications,2007,35(19),42-44

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