DQZHAN自動化技術訊:電力百科:配電自動化之“即插即用”技術 【引言】我國經濟持續快速發展對供電可靠性提出了更高要求,而智能電網的興起更是極大助推了配電技術的發展,國家電網公司、南方電網公司先后在眾多城市開展了配電自動化建設。作為主流設備供應商,山東科匯電力自動化有限公司始終堅持開展配電自動化研究與技術應用,取得了豐富的研究成果與工程經驗。自1996年率先推出國內**代功能完善的配電網自動化終端以來,已在浙江、福建、山東、四川、廣東、上海、陜西等地的配電自動化工程中取得良好業績;研發的利用故障暫態信息小電流接地故障選線產品,在千余廠站獲得應用,選線成功率超過95%,為提高供電可靠性作出了應有貢獻。近年來,隨著配電自動化建設深入以及分布式電源接入,在配電網小電流接地故障檢測與定位、短路故障檢測與處理、繼電保護以及IEC61850在配電網應用等方面,涌現出了一批新技術。科匯公司結合近年來*新認識、研究成果以及現場實際應用做此系列講座,拋磚引玉,與廣大配電工程技術人員共同致力于我國配電自動化技術的發展。本講座分為5講:①配電網中性點接地方式探討;②小電流接地故障選線和定位技術;③分布式智能控制的故障處理技術;④配電網廣域保護技術;⑤即插即用技術。“即插即用”技術電自動化系統中包含大量不同廠家的配電網終端,大型系統的配電網終端有上萬個,一個中等規模的系統也有數千個,它們通過通信系統完成相互之間以及與配電網自動化系統主站(簡稱配電網主站)或配電子站的信息交互。目前,配電自動化系統通信使用的規約主要有IEC60870-5-101/104、DNP3.0等,這些規約把監控數據分為模擬量、狀態量、遙控量等幾種類型進行傳輸,沒有對配電自動化應用數據模型進行統一的規定,數據之間缺乏必要的關聯和說明,配電網終端與配電網主站之間需要人工進行數據點表的核對,導致配電網終端大量接入的配置調試與維護工作量大。發展方向是將IEC61850應用到配電自動化領域,采用統一的信息模型、信息交換模型、映射機制,實現配電網終端即插即用(PlugandPlay,PnP),從而減少配置調試與維護工作量,解決大量配電網終端的有效接入問題。 IEC61850在配電自動化領域的應用進展IEC61850是國際電工委員會(IEC)制定的旨在解決變電站自動化設備互操作、互通互聯的通信系統標準,是世界電力自動化領域的熱點研究內容。IEC61850用于配電自動化系統,可以解決配電自動化設備的互操作與即插即用、減少安裝調試與維護工作量并降低系統造價,是配電自動化通信的發展方向,目前已納入IEC 第57技術委員會(TC57)的工作計劃。2013年6月,WG17工作組發布了IEC61850在配電自動化中應用的技術報告,將進一步加快IEC61850在配電網中應用。目前,我國國內電力系統管理及其信息交換標準化技術委員會配網工作組已經在相關技術規范中開展了關于IEC61850在配電自動化系統中的應用方面的討論。山東科匯電力自動化有限公司已經在此方面做了大量的研發工作,實現了配電網終端的即插即用。實現原理IEC61850對變電站自動化設備的信息建模已經比較成熟,應用到配電自動化系統中,需要對配電網終端進行合理地信息建模。信息模型的建立,需要結合配電自動化應用的特點進行。盡量采用IEC61850中已有的邏輯節點,以保證模型的一致性。對于配電自動化的一些專用功能,比如小電流接地故障檢測功能,需要增加新的邏輯節點。配電網終端采用基于IEC61850的信息模型和信息交換模型,采用WebServices和IEC60870-5-104通信協議實現終端相互之間的通信。在與主站通信時,通過抽象通信服務接口映射到WebServices或者WebServices+IEC60870-5-104上 (采用WebServices傳輸模型信息,采用IEC60870-5-104傳輸實時數據),主站系統通過前置機將模型還原為符合IEC61850的 信息模型,然后通過IEC61850/61970/61968模型融合,提供符合公共信息模型(CIM)的數據模型。實現過程系統投入運行后,配電網主站系統間隔10秒(間隔時間可設定)發送一次“發現”命令,新接入的配電網終端在收到主站的“發現”命令后,解析出主站地址,向主站發送 “注冊”信息。主站前置系統通過WebServices讀取配電網終端的模型信息,并啟動IEC60870-5-104規約接收實時數據傳輸,根據IEC61850與IEC60870-5-104的映射關系,前置機自動將接收到的離散數據轉換成IEC61850模型數據。由于配電網終端傳輸的實時數據是“自我描述”的數據,主站系統不用配置點表,即可實現實時數據的解析。已運行的配電網終端的配置信息更改后,自動向主站進行“注冊”。運行結果表明,新接入的配電網終端能夠在10秒內被主站“發現”;已運行的配電網終端配置信息更改后,能夠在3秒內被主站“發現”。為了減少新接入的配電網終端的被 “發現”時間,也可以為其配置默認 的主站地址,接入后即發送“注冊”信息,在此模式下能夠在3秒內被主站“發現”。
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