如图2是一个典型的110kV线路间隔纵向集成装置配置示意图。其集成了本间隔合并单元、智能终端、保护、测控功能,实现保护、测控所需的电气量的采集,实现与保护和测控相关的开关量采集和控制输出,并通过过程层接口与其它装置通讯,实现SV发送和 GOOSE信息交互,站控层接口不变。
图2110kV线路间隔纵向集成装置示意图
220kV 及以上的高压线路间隔一般要求保护、测控在不同装置中实现。可以将保护、测控功能进行解耦,分别研制新型多功能保护装置和多功能测控装置。新型保护装置集成保护相关的合并单元和智能终端功能,测控装置集成自动化相关过程层功能。如此可以实现保护、测控功能解耦,便于运维管理。
2.3并行冗余的通信网络
并行冗余协议(PRP)是ABB公司首先提出,IEC62439-3规定它的实现方式,其使用遵从PRP协议的双连接节点(DANP)执行冗余。PRP的网络冗余,是在链路层实现,可以实现双网的无缝切换,同时易于实现标准化,利于不同厂家设备的互操作。IEC61850第二版核心标准和技术报告都推荐推荐采用PRP实现双网冗余,ABB、西门子等国际知名公司已经进行了多次互操作试验。
2.4面向服务的监控功能
面向服务的监控功能统一设计了标准化的底层平台,改变以往调度与变电站系统的单一性交互手段,设计了各种交互服务,并采用面向服务的广域服务总线,实现纵向的服务灵活调用和信息互联互通,为调度与变电站系统的各类分布式应用协同提供了支撑,提高调度与变电站的标准化、一体化和互动化水平。在此架构基础上,对目前智能变电站的应用功能进行分析和总结,按照分布式一体化原则来设计和开发面向服务的变电站应用功能,实现调度与变电站之间广域协同的分布式一体化应用。系统架构具有良好的动态可伸缩性,既有能力支撑已有的应用,也可以方便地支撑新的业务功能,适应未来发展的新需求。
系统面向调度与变电站之间的信息按需共享和分布式应用信息交互需求,建立了面向调度的变电站各类支撑交互服务,包括状态估计服务、顺序控制服务、智能告警服务、远程画面浏览服务、模型服务、历史数据查询服务、安全认证服务等,支撑调度主站全网状态估计、综合智能告警、远方顺序控制、远程浏览、历史数据查询等应用功能,为调度与变电站的广域应用协同奠定技术基础,支撑调度主站对变电站的全景观测。
3关键技术
3.1面向间隔的纵向集成装置实现技术
纵向集成装置集成了合并单元、智能终端的功能,对装置的硬件、软件提出了更高的要求。需要研究高性能微处理器和可编程逻辑器件,提高数据运算和处理速度。同时需要研究装置内部不同智能模块间高速数据交换技术,基于LVDS的同步传输技术、基于SERDES的串行传输技术和基于标准以太网的交换式传输技术各具特色,可以根据实际需求选择其中一种方案。