【摘要】：智能變電站是智能電網(wǎng)建設(shè)和發(fā)展的核心,其發(fā)展趨勢(shì)之一為集成化。智能變電站集成化的目標(biāo)是在應(yīng)用功能不縮減、設(shè)備可靠性能不降低的前提下,精簡(jiǎn)站內(nèi)設(shè)備數(shù)量和降低后續(xù)運(yùn)維成本。目前的集成化方案主要集中在間隔層或過程層,如繼電保護(hù)功能和測(cè)控功能的融合,或者合并單元和智能終端的融合等。本論文提出了一種更為全面的集成方案,將單間隔內(nèi)的間隔層功能和過程層功能合并至單一裝置內(nèi),即二次多功能合一裝置。論文分析了全面集成方案下裝置內(nèi)外部的通信需求及數(shù)據(jù)流向,理論分析了三網(wǎng)合一的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載及可行性。二次多功能合一裝置的方案在實(shí)現(xiàn)單間隔內(nèi)功能全面集成的同時(shí)也改變了智能變電站的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。在標(biāo)準(zhǔn)的三層架構(gòu)智能變電站中,間隔層設(shè)備和過程層設(shè)備間通過光纖互連來傳遞SV、GOOSE等過程層信息。由于多功能合一裝置的方案囊括了單間隔內(nèi)間隔層和過程層的全部功能,因此設(shè)備間光纖互連的通信方式轉(zhuǎn)變?yōu)檠b置內(nèi)部的總線通信。本論文提出了一種基于M-LVDS的裝置內(nèi)部高速通信總線,用于替代之前的光纖互連;根據(jù)過程層功能和間隔層功能的數(shù)據(jù)交互特點(diǎn),此總線設(shè)計(jì)為多主并發(fā)競(jìng)爭(zhēng)模式,通過令牌和優(yōu)先級(jí)機(jī)制保證總線上設(shè)備均等會(huì)占有總線,因此能夠保證過程層和間隔層間數(shù)據(jù)通信的實(shí)時(shí)性要求。智能變電站的交流量采樣系統(tǒng)呈現(xiàn)分布態(tài),但此分布式系統(tǒng)在橫向和縱向兩個(gè)角度需要協(xié)調(diào)處理。橫向角度上,由于電流差動(dòng)保護(hù)功能的需求,相關(guān)間隔的采樣需要進(jìn)行同步處理;縱向角度上,采樣值從過程層向間隔層傳遞時(shí)需要進(jìn)行采樣頻率的轉(zhuǎn)換。不論是采樣同步還是采樣率轉(zhuǎn)換均涉及到對(duì)于采樣值的插值處理,即重采樣技術(shù)。目前應(yīng)用較為廣泛的插值算法為一階線性插值,即用直線擬合采樣波形曲線,因此插值算法會(huì)帶進(jìn)插值誤差,進(jìn)而會(huì)影響到智能設(shè)備的可靠運(yùn)行。本論文創(chuàng)新性地分析了重采樣技術(shù)中,一階線性插值算法帶來的采樣值誤差問題;通過理論計(jì)算和實(shí)際驗(yàn)證兩個(gè)環(huán)節(jié),著重研究了采樣頻率、插值位置這兩個(gè)核心要素在插值算法中對(duì)于各次諧波造成的幅值誤差和相位誤差,并針對(duì)于此提出了工程可實(shí)施性的改進(jìn)建議。論文針對(duì)全面集成的方案進(jìn)行了二次多功能合一裝置的樣機(jī)設(shè)計(jì)和工程驗(yàn)證。裝置架構(gòu)以平臺(tái)化概念為基礎(chǔ),自下而上設(shè)計(jì)了硬件平臺(tái)、軟件平臺(tái)、應(yīng)用軟件和輔助調(diào)試軟件。硬件平臺(tái)以功能模塊為單元采用標(biāo)準(zhǔn)化接口設(shè)計(jì),使其具有伸縮性和可裁剪性;軟件平臺(tái)以實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為基礎(chǔ),搭建適用于電力系統(tǒng)自動(dòng)化產(chǎn)品的軟件庫(kù),并將應(yīng)用軟件嵌入其中;輔助調(diào)試軟件包含邏輯圖等配置軟件,便于產(chǎn)品的快速開發(fā)和調(diào)試。二次多功能合一裝置已在某省級(jí)220kV戶外GIS智能變電站投入運(yùn)行,其性能指標(biāo)均優(yōu)于非集成方案,達(dá)到了設(shè)計(jì)之初的目標(biāo),可進(jìn)行推廣使用。
【圖文】：

第二章 裝置總體方案第二章 裝置總體方案能合一裝置的需求分析紀(jì)初 IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布以來，國(guó)內(nèi)的電力系統(tǒng)自動(dòng)化工作者便開展和工程實(shí)施，目前國(guó)內(nèi)新建變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)均為參照 IEC 61850間隔層和過程層網(wǎng)絡(luò)通信的交互方式來說，，大體分為“直采直跳”、“網(wǎng)跳”、“三網(wǎng)合一”四種模式，分別見圖 2-1，圖 2-2、圖 2-3 和圖 2

直采網(wǎng)跳示意圖
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM63

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張志鵬;郭朝云;朱萍;;特高壓變電站過程層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)[J];電力勘測(cè)設(shè)計(jì);2016年02期

2 黃昕;常文治;王峰;李征;;一種智能變電站過程層網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)配置方法[J];電力信息與通信技術(shù);2015年04期

3 余長(zhǎng)庚;賴麗萍;;過程層測(cè)控終端的同步技術(shù)研究[J];自動(dòng)化與信息工程;2013年03期

4 曹彥朝;;基于報(bào)文過濾的數(shù)字化變電站過程層網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式探討[J];科技信息;2012年05期

5 尹慧瑩;王家軍;;VLAN技術(shù)在數(shù)字化變電站過程層網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J];機(jī)電信息;2012年09期

6 張文;吳宗熙;鄭潤(rùn)藍(lán);涂長(zhǎng)庚;余曉鴻;王科清;李正天;;數(shù)字化變電站過程層網(wǎng)絡(luò)不同組網(wǎng)模式的比較分析[J];電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào);2015年04期

7 李汝東;;智能變電站過程層組網(wǎng)分析與設(shè)計(jì)[J];河南電力技術(shù);2016年09期

8 王浩中;張英梅;汪文全;馬振國(guó);楊博;劉利青;;基于多鏈路透明協(xié)議技術(shù)的智能變電站過程層組網(wǎng)研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2015年09期

9 張曉偉;陳玉濤;楊輝;萬首豐;張靜怡;;智能變電站過程層組網(wǎng)方案研究[J];數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用;2017年02期

10 張炳達(dá);姚浩;;智能變電站過程層故障仿真裝置[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2014年10期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 樊陳;秦海軍;倪益民;竇仁暉;徐歆;姚志強(qiáng);;智能變電站過程層采樣網(wǎng)絡(luò)可靠性的改進(jìn)方法研究[A];2013年中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2013年

2 王寧;;智能變電站過程層交換機(jī)性能及網(wǎng)絡(luò)壓力測(cè)試研究[A];2016智能電網(wǎng)發(fā)展研討會(huì)論文集[C];2016年

3 石建;余華武;陳e

本文編號(hào)：2698612