[实用新型]基于网络化保护的调控一体化系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电力系统自动化技术领域，涉及一种基于网络化保护的调控一体化系统。 

背景技术

随着国民经济快速发展，电网规模不断扩大，新能源大规模接入，对电网安全可靠性提出了更高的要求，变电站分层分布式结构已不能满足电力系统的发展要求，主要体现在：

1）面向间隔的设计不是面向系统，也不是面向整个变电站，而是面向间隔和元件，保护测控IED数量较多，屏体数量多，占地面积大，变电站安装调试复杂；检修维护工作量大；

2）总体结构的局限性。只能获取站内信息，不能获取全局信息，调度侧信息重复采集，信息整合难度较大，效率低下，信息的实时性和完整性无法满足复杂电网运行的需要；

3）继电保护配置的局限性。按间隔配置的继电保护当一次系统发生变化（主要指新能源接入）时不能自动适应，不能适应新能源灵活接入有序退出；后备保护整定困难、整定计算周期长，工作量大；

4）现有的变电站、集控站、调度结构，导致现有的调度运行管理层级较多，信息交换复杂，不满足电网运行的集约化管理。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于网络化保护的调控一体化系统，以解决现有变电站分层分布式结构不能满足电力系统发展的问题。

为实现上述目的，本实用新型的基于网络化保护的调控一体化系统包括：

过程层，每一个间隔配置一个就地化综合智能设备，并通过光纤分别与冗余配置的两个网络交换机相连，并由网络交换机连接到PTN通信网上；该过程层用于完成网络化保护、调控、计算功能的全景实时数据的采集及上送，并接收保护调控中心设备层下发的控制命令并执行；

设备层，设有冗余配置的保护柜，该柜内包括根据区域电网的规模设有CPU组，用于集中设置区域电网的主后备保护，CPU组内各CPU用于从过程层的网络交换机获取数据、存储数据并将数据上传给调控层；

调控层，用于利用设备层上传的信息完成区域电网监视和调控；

所述过程层和设备层通过PTN通信网通信连接，所述设备层和调控层通过以太网通信连接。

进一步的，所述过程层就地化综合智能设备是由二次测量、智能单元、合并单元、在线监测组件与一次设备集成设置。

进一步的，所述调控层内设有数据服务器、应用服务器和工作站，并分别连入以太网。

进一步的，系统所有设备均采用IEC61588同步对时协议用于实现数据同步。

本实用新型的基于网络化保护的调控一体化系统，该系统包括分别通过PTN网和以太网通信连接的过程层、设备层和调控层，使变电站内取消间隔层和站控层，过程层信息通过高可靠的通信网络上传至调度设备层，将调度范围内的保护控制功能集中实现，为调控一体化和智能调度提供技术支撑。该系统减少了占地面积、主控室的建设费用，节省了大量二次设备，实现了设备免维护，具有巨大的经济效益；同时简化了现有的运行、管理模式，减少系统全寿命周期成本；能自适应分布式新能源的接入，实现了保护定值免整定，提高了后备保护动作的灵敏性、选择性、快速性和可靠性；为大电网将来的安全稳定分析提供了有效的平台。

附图说明

图1是本实用新型实施例的系统结构图；

图2是本实用新型实施例的设备层主保护结构图。

具体实施方式

如图1所示，以220kV为例，对基于网络化保护的调控一体化系统进行详细说明。

本系统采用三层两网结构，三层包括过程层、设备层、调控层，两网是指过程层PTN网和设备层1000M以太网。

过程层，采用就地化综合智能设备，实现测量、智能单元、合并单元、距离I段保护（基于参数测量技术，保护范围达95%）、高压设备智能化、PMU、故障录波及网络报文分析装置等的一体化，每一个间隔配置一个综合智能设备，它通过光纤与两个（冗余备用）网络交换机相连，并由该交换机连接到PTN通信网上。它主要完成网络化保护、调控、计量等功能的全景实时数据的采集及上送，同时接收保护调控中心设备层下发的控制命令并完成执行。

过程层网络采用先进的PTN技术，同时设备、路由冗余配置，保证系统可靠性。全部设备实现IEC 61588同步技术。