2.1.4变电站自动化系统的传输规约和传输网络选择的问题
要实现变电站自动化系统标准化,就要实现传输规约的标准化和传输网络的标准化,做到传输规约和网络的统一,才能实现变电站自动化系统内设备的互换性,这一点对于制造厂商和用户都是非常有利的,对于变电站自动化技术的发展也是非常重要的。因此,为适应这种形势的发展,IEC逐步提出了传输规约技术标准。
a、变电站和调度中心之间的传输规约
目前国内各个地方情况不统一,变电站和调度中心之间的信息传输采用各种形式的规约,如部颁CDT、SC-1801、DNP3.0等。
1995年IEC为了在兼容的设备之间达到互换的目的,颁布了IEC60870-5-101传输规约,为了使我国尽快采用运动传输的国际标准,1997年原电力部颁布了国际101规约的国内版本DL/T634-1997,并在1998年的桂林会议上进行了发布。该规约为调度端和站端之间的信息传输制定了标准,今后站端变电站自动化设备与远方调度传输协议应采用101规约。
b、站内局域网的通信规约
目前许多生产厂家各自为政,造成不同厂家设备通信连接的困难和以后维护的隐患。
1997年IEC颁布了IEC60870-5-103规约,国家经贸委在1999年颁布了国际103规约的国内版本DL/T667-1999,并在2000年的南昌会议上进行了发布,103规约为继电保护和间隔层(IED)设备与变电站层设备间的数据通信传输规定了标准,今后变电站自动化系统站内协议要求采用103规约。
c、电力系统的电能计量传输规约
对于电能计量采集传输系统,IEC在1996年颁布的IEC60870-5-102标准,即我国电力行业标准DL/T719-2000,是我们在实施变电站电能计量系统时需要遵守的。
上述的三个标准即常说的101、102、103协议,运用于三层参考模型(EPA)即物理层、链路层、应用层结构之上,是相当一段时间里指导变电站自动化技术发展的三个重要标准。这些国际标准按照非平衡式和平衡式传输运动信息的需要制定,完全能满足电力系统中各种网络拓扑结构,将得到广泛应用。
IECTC57即将制定无缝远动通信体系结构,具有应用开放和网络开放统一的传输协议IEC61850。该协议将是变电站(RTU或者变电站自动化系统)到控制中心的唯一通信协议,也是变电站自动化系统甚至控制中心的唯一的通信协议。目前各个公司使用的标准尚不统一,系统互联和互操作性差,因此,在变电站自动化系统建设和设备选型上应考虑传输规约问题,即在变电站和控制中心之间应使用101规约,在变电站内部应使用103规约,电能量计量计费系统应使用102规约。新的国际标准IEC61850颁布之后,变电站自动化系统从过程层到控制中心将使用统一的通信协议。
2.1.5 变电站自动化系统的开放性问题
变电站自动化系统应能实现不同厂家生产的设备的互操作性(互换性);变电站自动化系统应能包容变电站自动化技术新的发展要求;变电站自动化系统必须考虑和支持变电站运行功能的要求。而现有的变电站自动化系统却不能满足这样的要求,各厂家的设备之间接口困难,甚至不能连接,从而造成各厂家各自为政,重复开发,浪费了大量的财力物力。
另外,各种屏体及设备的组织方式不尽相同,为维护和管理带来许多问题。
在我们现有的综合自动化设备中,厂家数量较多,各厂不同系列的产品造成产品型号复杂,备品备件难以实现,设备运行率低。
2.2 变电站自动化系统组织模式选择的问题
变电站自动化系统实现的方案随着变电站的规模、复杂性、变电站在电力系统的重要地位、所要求的可靠性以及变电层和过程层总线的数据流率的不同而变化。如果一个变电站自动化系统模式选择合适的话,不仅可以节省投资、节约材料,而且由于系统功能全、质量高,其可靠性高、可信度大,更便于运行操作。因此,把好变电站自动化系统的选择关意义十分重大。
目前应用较广泛的变电站自动化系统的结构形式主要有集中式、分散与集中相结合和全分散式三种类型。现将三种结构形式的特点简述如下。
2.2.1集中式
集中式结构的变电站自动化系统是指采用不同档次的计算机,扩展其外围接口电路,集中采集变电站的模拟量、开关量和数字量等信息,集中进行计算与处理,分别完成微机控制、微机保护和一些自动控制等功能。这种系统结构紧凑,体积小,可减少占地面积,造价低,适用于对35kV或规模较小的变电站,但运行可靠性较差,组态不灵活。