专利名称：500kV变电站集中式数字化无功保护测控装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种500kV变电站集中式数字化无功保护测控装置，属于电工技术。
背景技术：
计算机技术、信息技术的高速发展使硬件的集成度越来越高、可靠性大幅度提升，变电站自动化二次设备的硬件也将会向集成一体化方向发展。集中式面向变电站整体功能而不受限于间隔和回路的设计思想可凸显在IED (Intelligent Electronic Device,智能电子设备)使用数量减少、有利于变电站控制与保护功能协调等方面。集中化无功保护测控能适应智能变电站的多种运行方式，运用集中协调的方式采集全站无功数据进行分析计算，优化保护功能，提高保护自适应能力。集中化无功保护装置是多间隔无功设备保护功能的整合，其不仅仅是简单的把多 个传统保护功能集成在一个新的装置中，而是按保护功能划分，统筹配置，面向变电站的综合式保护。在集中化无功保护装置内部，通过软总线能够实现逻辑设备之间的协同来完成保护功能，而不需要IED之间的协同，提高了可靠性，如闭锁功能；全站数据成为内部数据，数据交换更加灵活，数据共享更加智能；在此基础上，可以增强保护功能的自适应性，提高性能；也可以实现站级控制功能，如站域VQC (Voltage Quality Control,电压无功控制)；减少网络接线的复杂性。在硬件结构上，集中式控制系统突破了间隔的限制，实现了一台装置对多个电气设备的保护和控制，可以简化硬件设置，降低成本，减少现场运行的难度和工作量；在软件体系上，不同间隔的信息在同一平台集成，能够利用相邻元件的冗余信息提高保护性能，优化控制功能，保证系统的稳定运行。
发明内容
发明目的为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种500kv变电站集中式数字化无功保护测控装置，集成了 500kV变电站中35kV/66kV侧单母线所有无功设备的保护、故障录波、测控、记录等功能，替代变电站内单独配置的电容器保护测控装置、电抗器保护测控装置等设备。技术方案为实现上述目的，本发明采用的技术方案为500kV变电站集中式数字化无功保护测控装置，包括SMV采样处理模块、GOOSE处理模块、站控层模块、主功能模块、人机接口模块、电源模块和开出模块，所述各个模块之间通过内部总线通信实现信息共享；所述SMV (Sampled Measured Value)采样处理模块用于接收和处理交流采样数据；所述GOOSE处理模块(Generic Object Oriented Substation Event,面向通用对象的变电站事件):用于收发G00SE信息、IEEE1588对时处理、开入开出信息处理、接收远方G00SE跳闸信息、配合开出模块实现智能操作箱功能；所述站控层模块用于建立对应电气设备的IEC61850统一模型,实现IEC61850标准的MMS (制造报文规范)站控层通信功能，实现与监控系统及远动的信息交互的综合发布平台，并进行有效的信息互动，实现顺序控制、智能负荷互动、智能设备互动应用；所述主功能模块通过内部总线汇总SMV采样处理模块、GOOSE处理模块和开出模块信息，完成采样值计算、逻辑判断、故障录波、遥测计算及电能计量，实现保护功能、故障录波功能、测控功能和计量功能；并与站控层模块和机接口模块进行信息交换，完成遥控控制、信息互动及调试试验功能；人机接口模块 负责组成人机交互界面，用于完成参数整定、信息显示、调试试验;电源模块负责当地开关量采集，并为其他各个模块供电。优选的，所述SMV采样处理模块用于接收和处理IEC61850-9-2电压电流信号和IEC60044-8电压电流信号。上述集中式装置，将500kV变电站中35kV/66kV侧单母线所有无功设备的保护、故障录波、测控、计量功能高度集中在一起，便于维护。有益效果本发明提供的500kV变电站集中式数字化无功保护测控装置，不仅能够较好的完成对应无功设备间隔的保护测控功能、故障录波功能、电气计量功能，还能实现对无功设备的在线状态监测智能控制，实现电气设备的状态参量数字化、控制网络化和状态可视化，从而有力的保证了电气设备的安全运行和电网安全运行；同时采用一体化的设备，简化了二次接线，使得运行检修人员的操作更为简单，降低了误操作几率，提高了系统可靠性，且节省了维护工作量和维护成本，这对电网运行和实现设备精细化管理都具有非常重要的意义。
图I为本发明的应用原理结构示意图；图2为本发明的应用实例结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作更进一步的说明。如图I所示为500kV变电站集中式数字化无功保护测控装置的应用原理结构示意图，其中500kV变电站集中式数字化无功保护测控装置包括SMV采样处理模块、GOOSE处理模块、站控层模块、主功能模块、人机接口模块、电源模块和开出模块，所述各个模块之间通过内部总线通信实现信息共享；所述SMV采样处理模块用于接收和处理交流采样数据，能够接收和处理IEC61850-9-2电压电流信号和IEC60044-8电压电流信号；所述GOOSE处理模块用于收发GOOSE信息、IEEE1588对时处理、开入开出信息处理、接收远方GOOSE跳闸信息、配合开出模块实现智能操作箱功能；所述站控层模块用于建立对应电气设备的IEC61850统一模型，实现IEC61850标准的MMS站控层通信功能，实现与监控系统及远动的信息交互的综合发布平台，并进行有效的信息互动，实现顺序控制、智能负荷互动、智能设备互动应用；所述主功能模块通过内部总线汇总SMV采样处理模块、GOOSE处理模块和开出模块信息，完成采样值计算、逻辑判断、故障录波、遥测计算及电能计量，实现保护功能、故障录波功能、测控功能和计量功能；并与站控层模块和机接口模块进行信息交换，完成遥控控制、信息互动及调试试验功能；人机接口模块负责组成人机交互界面，用于完成参数整定、信息显示、调试试验;电源模块负责当地开关量采集，并为其他各个模块供电。如图2所示为上述集中式装置的具体应用实例的结构示意图，该系统中包括两台500kV变电站集中式数字化无功保护测控装置(图2中标记为集中装置A和集中装置B)、两台电容器、两台并联电抗器，其中两台500kV变电站集中式数字化无功保护测控装置集中 组屏安装在控制室内，两台电容器和两台并联电抗器就地安装接入合并单元；每个间隔的CT (电流互感器)模拟采集量及遥信量以光纤以太网集中接入到两台500kv变电站集中式数字化无功保护测控装置中；同时，配置一台母线电压MU (Merging Unit)，母线PT (电压互感器)电压模拟量接入母线MU，母线MU将母线电压信息以IEC60044-8或IEC61850-9-2规约分别接入两台500kV变电站集中式数字化无功保护测控装置中，电压电流采用数据同步处理。该案中的集中式装置在500kV变电站中主要负责35kV/66kV侧单母线所有无功设备的信息采集，完成相应的保护、测控、故障录波、计量功能，并能接收GOOSE跳闸、发送GOOSE开关量；同时与调度系统、后台监控系统以IEC61850标准进行信息传送，并进行有效的信息互动，实现顺序控制、智能负荷互动、智能设备互动等各种高级应用。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.500kV变电站集中式数字化无功保护测控装置，其特征在于包括SMV采样处理模块、GOOSE处理模块、站控层模块、主功能模块、人机接ロ模块、电源模块和开出模块，所述各个模块之间通过内部总线通信实现信息共享； 所述SMV采样处理模块用于接收和处理交流采样数据； 所述GOOSE处理模块用于收发GOOSE信息、IEEE1588对时处理、开入开出信息处理、接收远方GOOSE跳闸信息、配合开出模块实现智能操作箱功能； 所述站控层模块用于建立对应电气设备的IEC61850统ー模型，实现IEC61850标准的MMS站控层通信功能； 所述主功能模块通过内部总线汇总SMV采样处理模块、GOOSE处理模块和开出模块信息，完成采样值计算、逻辑判断、故障录波、遥测计算及电能计量，实现保护功能、故障录波功能、测控功能和计量功能；并与站控层模块和机接ロ模块进行信息交換，完成遥控控制、 信息互动及调试试验功能； 人机接ロ模块负责组成人机交互界面，用于完成參数整定、信息显示、调试试验； 电源模块负责当地开关量采集，并为其他各个模块供电。
2.根据权利要求I所述的500kV变电站集中式数字化无功保护测控装置，其特征在于所述SMV采样处理模块用于接收和处理IEC61850-9-2电压电流信号和IEC60044-8电压电流ィ目号。
全文摘要
本发明公开了一种500kV变电站集中式数字化无功保护测控装置，包括SMV采样处理模块、GOOSE处理模块、站控层模块、主功能模块、人机接口模块、电源模块和开出模块，所述各个模块之间通过内部总线通信实现信息共享。本发明提供的500kV变电站集中式数字化无功保护测控装置，集成解决500kV变电站中35kV/66kV侧单母线所有无功设备的保护、故障录波、测控、计量功能，有力的保证变电站无功设备的安全运行和电网的安全运行，降低设备的维护费用，这对电网的运行和实现对设备的精益化管理都具有非常重要的意义。
文档编号H02J13/00GK102780269SQ201210288670
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月14日 优先权日2012年8月14日
发明者周邵亮, 杨志宏, 毛瑷玲, 沈健, 王海燕, 邓烽, 黄国方 申请人:国电南瑞科技股份有限公司