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      微機保護發展的通信和規約

      隨著我國電力事業的迅猛發展,變電站建設在全國各地,特別是在沿海經濟發達地區呈超前發展趨勢。以廣東南海市為例,1993、1994兩年中新建110kV變電站已超過10,如采用常規變電站二次系統,顯然在人員及自動化管理方面不能適應。選用變電站綜合自動化系統實現無人值班是解決這一矛盾的合理出路。我國第1套適用于綜合自動化微機繼電保護系統的成套微機保護裝置ISA1993年通過部級鑒定以來,華南、華東、華北、華中、西北及馬來西亞共20個新建變電站先后采用lSA綜合自動化微機繼電保護系統,變電站綜合自動化在我國已不再是陌生事物,而逐步成為我國變電站建設的潮流,在全國各地迅速發展。由于各地區用戶、各科研單位的技術水平不一,我國對變電站綜合自動化尚未有準確定義及標準,對變電站綜合自動化的認識及要求相差較大,為了有利于變電站綜合自動化的健康發展,本文結合我所lSA近20個工程的設計經驗,淺論變電站綜合自動化系統微機保護必須具備的功能及要求。

      通信及規約

      通信接口是微機保護用于變電站綜合自動化的必要條件,其硬件標準起碼應具備RS232RS42兩種。RS232口可方便地轉換為光信號,實現與自動化遠動裝置的光纖連接,結合單元分布式的遠動裝置實現微機保護遠動的就地安裝,將大大節省電纜投資,如圖1。

       微機保護.png

      由于光電轉換器價格較高,當全站幾十套微機保護均采用光纖傳輸時,用于光電設備的投資將占較大比例,從目前情況看不經濟。RS422的抗干擾能力較強,且傳輸距離較長,同時可以掛網,使微機保護既可分散安裝亦可集中組屏。在集中組屏時,全站幾十套保護組網后可以通過一根RS422電纜與遠動連接,可節省遠動自動化通信設備硬件資源。目前大量運行的綜合自動化變電站(ISA)均采用此方式,實踐證明系統運行穩定,具有較高的可靠性。RS42的連接如圖2、3所示。

       微機保護.png

      微機保護.png

      通信的速率(波特率)應在6009600bps范圍內可調,便于不同微機保護廠家產品的互連,對于保護而言,2400bps為較適中的傳輸速率。

      在硬件接口及傳輸速率標準統一之后,通信規約的標準化顯得尤為重要,目前國內還未有一部關于微機保護通信規約的標準。ISA微機保護通信規約歷經520個工程的不斷改進,盡管還存在著有待完善之處,仍是國內唯一較成熟和內容功能齊全的微機保護通信規約。微機保護通信規約應具有以下基本命令、報文功能。

      微機保護動作信息報文:保護編號、保護動作項目、故障類型、故障相別、故障量數值、微機繼電保護動作次數、保護動作時間;

      微機保護裝置自檢信息報文:保護編號、保護自檢狀態、微機保護裝置出錯類型、微機保護自檢類型、報文時間;微機繼電保護定值報文:微機保護編號、定值編號、定值數值、報文時間;微機保護測量值報文:微機保護編號、測量類型編號、測量值數值、報文時間:定值修改命令:保護編號、定值編號、新定值數值;動作歷史信息上報命令:保護編號、動作次數編號;動作信息復歸命令:保護編號、復歸命令字;校時命令:當前時、分、秒、毫秒(廣播方式);保護測量值命令。

      具備以上基本命令及報文功能的微機繼電保護通信規約可以滿足變電站綜合自動化的基本要求微機保護在正常的通信行為中應處于被動狀態,接受來自遠動的各下行詢問命令,在發生異常及保護動作后,主動上報相關報文,類似polhng方式。

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