本發明屬于電學領域,具體的是涉及一種變電站二次系統。
背景技術:
現代的生活處處離不開電力的供應,其中輸電變電的安全高效運行是保證電力正常供應的重要部分。因此二次系統的設計必須高度重視。雖然在變電所中一次回路是主體,但是二次回路是保證一次回路能安全穩定可靠運行的重要保障。二次回路可以對一次系統進行完全監視和實時測量以及遠程操作和控制。
智能變電站是智能電網的重要環節,其建設將對變電站的設計、管理、檢測和運行維護帶來巨大變革。對于智能變電站二次系統的工程設計來說,最具影響的變化就是:智能變電站以通信網絡取代了常規二次回路,網絡中的虛擬數字信息取代了物理上的電氣信號,二次系統功能信息邏輯和信號的輸入輸出關系與通信網絡接線不再一一對應,電纜或光纜最多只能反映出通信上的連接關系,不能描述真實的功能互操作、互通關系。智能裝置僅僅是一個通用的運行平臺,裝置不再反映功能的配置情況。
技術實現要素:
本發明就是針對上述問題,提供一種可真實反映系統功能互通關系和操作關系的一種變電站二次系統。
為實現上述目的,本發明采用如下技術方案,本發明包括變頻匹配電路、IED功能配置模塊、一次電網側、虛擬二次回路、信號處理器、控制器、通信網絡、配置信息存儲模塊、SCD存儲器、無線收發節點,其特征在于:變頻匹配電路連接IED功能配置模塊,IED功能配置模塊通過EID在電網中的配置信息與控制器相互傳送控制信號,控制器連接虛擬二次回路和信號處理器,經處理后的信號存儲在配置信息存儲模塊內,控制器的輸出端連接SCD存儲器,控制器通過無線收發節點收發控制信號,IED功能配置模塊連接一次電網側,一次電網側與通信網絡相連。
作為一種優選方案,所述的控制器為單片機。
作為另一種優選方案,所述的通信網絡與無線收發節點相對應。
本發明有益效果:
本發明提出了智能變電站二次系統設計方法,該方法以電力設計單位的繪圖軟件為平臺,以一次系統電網模型和二次裝置ICD文件為初始設計信息。設計人員在一次系統模型上進行二次裝置的配置,進行虛端子連接,生成可視化的虛擬二次回路、網絡物理接線和功能互操作圖,用來描述智能變電站二次系統的配置和結構,并自動生成SCD文件和CID描述文件。該方法提供了智能變電站二次系統設計的可視化手段,利于變電站二次系統集成工作的規范化和標準化,也利于智能變電站安裝調試、擴建、改造以及設備的更新。
附圖說明
圖1是本發明的電路原理框圖。
具體實施方式
如圖所示,本發明采用如下技術方案,本發明包括變頻匹配電路、IED功能配置模塊、一次電網側、虛擬二次回路、信號處理器、控制器、通信網絡、配置信息存儲模塊、SCD存儲器、無線收發節點,其特征在于:變頻匹配電路連接IED功能配置模塊,IED功能配置模塊通過EID在電網中的配置信息與控制器相互傳送控制信號,控制器連接虛擬二次回路和信號處理器,經處理后的信號存儲在配置信息存儲模塊內,控制器的輸出端連接SCD存儲器,控制器通過無線收發節點收發控制信號,IED功能配置模塊連接一次電網側,一次電網側與通信網絡相連。
作為一種優選方案,所述的控制器為單片機。
作為另一種優選方案,所述的通信網絡與無線收發節點相對應。
在智能變電站中,系統、過程和各種應用的信息描述及其之間的信息交換都是通過以XML為基礎的SCL(變電站配置語言)文件來完成的。因此智能變電站二次系統從設計開始到施工完成的過程是由二次裝置生產商、變電站設計單位和現場施工人員通過SCL中的ICD、SCD和CID文件之間的信息交互來完成的,在智能變電站中,二次裝置功能的部署情況以及功能之間的通信關系必須通過IEC61850的SCL配置文件進行描述和承載。上述文件是完成整個智能變電站設計過程的關鍵文檔。ICD、SCD和CID是基于XML語法的文件,是由IEC61850標準在定義變電站配置語言(SCL)時定義的文件類型。這種文件通過元素和屬性的定義對智能變電站的所有一次系統和二次系統資源進行描述,文件的后綴名分別以“.ICD”、“.SCD”和“.CID”來命名。其中ICD文件描述了IED裝置的數據模型及其所支持的通信服務,該文件包括對IED整體能力的描述,并描述了所需的數據類型的模板,包括邏輯節點的類型規定,相關的變電站以及通信的描述。SCD文件為全站統一的數據源,該文件描述了所有IED的實例配置和通信參數、IED之間的通信配置以及變電站一次系統結構,以及信號聯系信息。CID文件為智能裝置實例配置文件,該文件描述了一個實例化IED,變電站以及通信信息描述。上述文件的元素和屬性嚴格按照IEC61850標準中規定的變電站配置語言(SCL)進行語義描述。
設計的初始信息輸入為一次系統設計的電網模型,包括一次主接線及建模數據。一次電網模型以IEC61970-CIM為基礎建模,以UML進行建模描述,并存儲在數據庫中。設計人員在一次系統模型上進行二次裝置的配置,每種二次裝置對應二次裝置生產廠家的ICD文件。當設計人員完成二次裝置在一次系統的配置后,通過一次系統的CIM模型和ICD文件形成IED在一次系統中的配置信息。然后在設計系統中設計人員進行二次裝置之間的信號虛端子連接,這種信號連接是基于虛擬二次回路進行的,但展現方式還是基于傳統二次回路分類(包括電流、電壓回路,控制回路和信號監視回路等),以方便設計人員設計。當設計人員將二次信號的回路繪制完成后,系統自動生成在電網中配置的IED之間的互操作關系,并自動生成SCD文件和CID描述文件。在此基礎上,系統還會生成功能互操作和滿足智能電子裝置互操作關系的通信網絡。
完成保護配置之后即可進行廠家ICD的導入,導入廠家的裝置信息進行模板匹配。在每個ICD中都有數據類型模板,采用合并同類型對象的方式,在導入時進行檢查,如果沒有重復對象就導入,如果存在則無需導入。導入廠家ICD時跟初設模板建立關聯,在廠家ICD層進行參數的調整,在初設模板層調整框架的關聯關系。