摘要 在面向对象的变电站自动化系统中,可以按一次设备将其测量控制保护功能集成到一套微机装置中,从而构成计算机分层网络的多功能终端集。就此提出高压开关柜就地测控保护单元的设计思想和功能配置要求,特别考虑了安全保障系统的功能,并进行了相应的软件硬件的开发研制。
关键词 面向对象 就地单元 安全保障系统
分类号 tm76 tm77 tm81
microprocessor local unit (mlu) integrated with protection
measurement and supervision in hv switch cupboard
(chen yanxia,yin xianggen,chen deshu)
(huazhong university of science & technology,wuhan 430074,china)
(liu yong,wang weihong,rui dongyang)
(guangdong power bureau,guangzhou 510600,china)
abstract in object-oriented substation automation system,the function of protection,measurement and supervision can be integrated in a series of micro-processing devices according to primary equipment,thereby these devices are combined into a layered computer network as multi-function terminal sets. a local protection unit integrated with measurement and supervision in hv switch cupboard is present.its design concept and function allocation are listed here,especially including its safety-guaranteed system.the relevant hardware and software are studied too.
keywords object-oriented; local unit; safety-guaranteed system
0 引言
配网自动化和变电站自动化要求所有的自动装置组成一个开放的系统,按功能分为系统层和单元层,系统层负责整个网络的信息处理及设备管理工作,作为网络终端的单元层则集成变电站一次设备的保护监控和测量功能。
目前国外微机保护主要采用分散式结构,保护分散安装于开关柜上,各保护通过光纤等媒介连至站控级设备,如abb的智能化开关柜,重点在改造一次设备(ta/tv)上。国内发展分层分布式微机保护,原理简单成熟,主要工作在扩充微机保护功能上。但是他们在网络和自动化系统上考虑不够,至今还没有一套令人满意的方案。
如何充分发掘微机和网络的潜力,为配网自动化和变电站自动化的分散式保护控制提供一种实用的结构单元?本文以电力系统中广为分布的高压开关柜为切入点,用面向对象的方法设计单元层中的高压开关柜就地测控保护装置,即微机就地单元(microprocessor local unit,简称mlu),就地单元配合网络即构成一个完整的自动化系统。
1 对mlu的要求
以下介绍面向对象的高压开关柜就地测控保护单元的有关要求。
1.1 面向设备(或设备组合)的独立的智能化保护
每个mlu单元对应一个设备(或设备组合),在充分保证可靠性和实用性的前提下尽可能将数据采集、继电保护、控制操作、故障录波等功能集于一体,独立完成该设备的测量、保护、监控工作,将对象的各种状态量及运行电量值经通信线上传。
1.2 对系统开放
为避免二次设备重复、协调资源和保护功能,保护就地安装,全部信息上网,构成一个完整的自动化系统。系统只需经通信获得所需该设备的各种数据信息,而不必理会该设备的具体工作如何进行。
根据上述要求,我们研制了专为高压开关柜设计的,能置于开关柜内,面向线路、电容器、电动机及变压器等对象的,集保护、测控于一体的独立的保护装置。
2 mlu的特点
mlu有线路、电容器、电动机及变压器4种类型,面向35 kv及以下系统,可直接安装在开关柜中,达到继电保护测量单元的分散就地安装,减轻终端用户各种设备的二次电缆的安装负担。
2.1 直接安装于高压开关柜内
高压开关柜空间有限,运行环境恶劣,对抗干扰有较高要求。我们采用高可靠电源模块、多级隔离、4层板等技术使mlu具有高抗干扰性能。采用嵌入式盘装仪表式的机箱型式,cpu板安装在前隔板上,直流板安装在后隔板上,交流板安装在后面的背板上,减小了深度,适合于安装在开关柜内。而且直流板和cpu板之间的隔板也起到了屏蔽作用,提高了抗干扰性能。
mlu可完成被保护设备中的各种电量(有功、无功、电压、电流)的就地测量显示,测量的精度可以达到0.5级。考虑到高压开关柜内高温环境及运行人员巡视需要,用单个数码管代表运行状态、功能和电量单位,用了大型数码管显示具体电量值和提示信息,运行人员在10 m以外即可以看到。
2.2 保护智能化
2.2.1 保护功能
mlu可完成常规的低压输电线路、馈线、电动机、变压器、电容器等设备的继电保护功能。
2.2.2 安全保障系统
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