基于光纖通信的遠方備自投技術
1、高壓電網裝設該裝置的背景和意義
近階段,河北電網部分變電站采用“手拉手”式結構,不能完全實現真正意義的雙電源供電,當系統(tǒng)發(fā)生故障時,經常造成220kV,110kV變電站全站失壓,造成負荷損失,極大地影響了我省部分地區(qū)的供電可靠性,但由于電網發(fā)展資金的限制,不可能在短時間內通過改善電網結構從根本上解決該問題,這種情況下,需要解決該問題,只能靠安裝安全自動裝置來補救,即基于光纖通信交互式遠方自投裝置。
2、幾種通信方式的比較
2.1、TCP/IP以太網
以太網通信的遠方備自投方案,是應用了計算機網絡通信技術,通過建立以太網內的TCP/IP協(xié)議完成裝置間的數據通信,從而實現在局域網內備自投之間的相互通信。每個站的備自投裝置都需安裝發(fā)送和接收終端,各有自己的IP地址。這種方式的特點是:必須建立變電站之間的局域網,還需設計開發(fā)專用的備自投發(fā)送及接收終端,以太網服務器;通信易受干擾,通信交換信息時間過長,安全性能差,維護難度較大。
2.2、GPRS技術
GPRS技術的特點是通過點對點或者中心對多點以及多點之間的無線IP連接,數據以“編碼”的形式通過GPRS信道進行通信,利用其傳輸運行狀態(tài)信息、故障信息和跳合閘命令信息。這種方式的特點是覆蓋廣,傳輸速度快,可長期在線運行。不足的是:安全性能差,信息交換實時性無法控制,安全性能差,整套設備投資較大。
2.3、光纖通信
目前,各個110kV變電站之間基本都實現了光纖通信,其光纖通信傳輸運行狀態(tài)信息、故障信息和跳合閘命令信息,具有無誤差,傳輸速度快,傳輸容量大,接口簡便靈活,轉換方便,基本不受外界電磁干擾等優(yōu)勢,是最可靠的通信通信方式。在此基礎上可實現遠方備自投裝置的任何通信需求。
這種方案投資小,見效快,安全準確,基本無干擾,所以是目前實現遠方備自投的最佳通信方案。
3、備自投的軟件功能設計
3.1、運行方式分析
針對圖1中的問題,裝設的該裝置控制的相鄰兩個變電站四個開關的位置,圖2為裝置裝設圖。
圖2、裝置裝設圖
見圖2,根據電力系統(tǒng)運行規(guī)則,四個斷路器至少有一個斷路器處于分閘狀態(tài),分析出有運行價值的運行方式,如下所列:
方式一:1DL、3DL、4DL閉合,2DL斷開。
方式二:1DL、2DL、4DL閉合,3DL斷開。
方式三:2DL、3DL、4DL閉合,1DL斷開。
方式四:1DL、2DL、3DL閉合,4DL斷開。
方式五:1DL、4DL閉合,2DL、3DL斷開。
根據功耗的要求,最理想的運行方式為方式五,聯絡線不存在損耗,但是系統(tǒng)以方式五運行時,線路3不帶電,線路3的設備包括電纜、線桿易被盜,長時間不帶電設備會老化;另外如果備自投動作,線路充電時間也很長,電源切換的時間也加長,因此一般不考慮。正常運行時選擇方式一、方式二,電源1給A站供電,電源2給B站供電。如果電源1或者電源2故障停電,自動轉向方式三或方式四。
方式三或方式四時,供電都被電源一或電源二承擔,這點也不符合電力系統(tǒng)要求,只能作為臨時供電模式。