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12 · 电力至缆通僧2002年第9期
基于智能模块化网络化设计的变电站自动 化系统季侃,李 惠宇,汪 其宇(国 家电力公司电力 自动 化研究院,江 苏南京210003)
摘要:阐 述 了智 能模 块化及网络 化设计思想在变电站综合自动 化 系统 中的应用.这 一设计思想和方法.
克服了原 来变电站 自动 化 系统 间 隔层 设计中为 满足复杂多变的现 场 需要 冗余 硬件设计可能造成的硬件浪费,以及 为 了完成 一个系统 性功能而大量增加总线通讯的负担 .智能模块及其延伸出的智能模 块化子系统 因其 相对功能及硬件的独立性,可 以 自由 组态,满 足不同规模及功能的变电站自动 化 系统 的需要,不仅提 高了整 个 系统 的性价 比 ,而且使 系统 的可 靠性和 安全性也得 到明显提升 .智 能模 块化设计基
于CAN 网2.0B协议,对 CAN 网的特性进行了全 面 阐述 .
关键 词 :智 能模块;组 装单元;局 部模块化;网络 化中图分类号:TM63.TM76 文献标识码:B 文章编号:1005—7641(2002)09—0012—04
0 引言随着电力 建设的飞速发展,电 子技术的不 断成熟,
越来越多的中低 压变电站、农 电站采用变电站自动 化技术.微机分散式变电站自动 化系统所独具的自动 化学度高,运 行可靠、占地 少 、投 资省、设 计与维护简单等优点已得 到越来越多业内的认可.
目前 国内自动 化厂家在变电站 自动 化系统设计中广泛采用站级和间隔级两层结构,如 图 1所 示.站级设备由总 控设备和当地 监控计算机组成.间隔级设备则采用保护、监 控一体化(或 独立)设 计的间隔单元组成,但这 种设计思想也存在着 一定缺陷.
首先 间隔级单元的设计中,由于 现场需要的多样性,其 功能不易界 定.若按最大功能设计,在 多数情况下造成设备冗余,增 加不必要的成 本 .反 之 ,不 考虑最大需要,又 会造成有时设备功能不足,造 成设计时设备选配困难.
其次 是 厂级 与间隔级两层系统结构的设计,间 隔级功能由间隔层设计独立完成,系 统功能则由站级设备完成.在牵涉由多 个单元共同参 与的功能时则需站级设备或系统总线参与,哪 怕是局部的协作,也 将对整个系统产生影响,增 加 了站 级设备及系统总线的负担.
收祸日期:2002—06—27
作者 简介 :季侃 (1969一),男 ,江 苏淮 安人,硕 士 ,南 瑞城乡电网综合自动 化公司副总经理,主 要从事电力系统继电保护和自动 化装置的研究开发及管理工作;
李惠宇(1971一),男 ,浙 江宁波人 ,博士研究生,
主要 从事电力 系统 自动化 领 域的研 究 开发 工作 ;
汪其宁(1957一),男 ,江 苏南京人,工 程师,主 要从事电力 系统 自动 化装 置 的设计 及 营销 管理工作 .
匡茎薹茎 一 站级设备 匪 亟垂三 茸 垂季 l站级设备 厂IJ一l一 硫葱 …r……….
间隔及设备 I …… l间隔及设备
保护测控单元 l J备自投单元 I I测控单元
图1现有分散式变电站自动 化系统构成针对上述问题,我 们采用间隔单元与智能模块相结合、功 能模块化和局部模块化相结合的方式,设 计了按功能分级分层的变电站自动 化系统.
1 智能模块的设计在通用间隔层测控保护单元之外,针 对变电站的测控需要和系统扩展要求配合现有设备,设 计 了一 组具备一定基本功能的智 能模块,例 如交流测量模块、直
流测量模块、开 关测量模块、开 关控制模块、GPS卫星时钟模块、通 信处理模块、网 络通信模块等,全 部模块均能相对独立地完成基本功能.例 如交流测量模块可完成一到两条线路的全部交流量测量;直 流测量模块可完成两组三路直流量(含 温度)的 测量;开 关测量模块可完成64路开关信号的采 集和测量等.
这些智能模块可以方便地和现有的系统 装置相配合,弥 补其功能上的不足.其次这些模块在结构上必须满足安装简便 ,组态灵活的要求,可 按照工程的具体要求,灵 活组装、互 换 ,并 能与现有设备配合组屏或分散安装.
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此外 ,性能价格比在智能模块的设计中也是至关重要的因素,在 保证性能要求的前提下,模 块成本必须尽可能降低,否 则 ,模 块化设计将失去意义.
2 智能模块的使用在具体的设计和使用中,根 据变电站的具体需要,

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