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IEC61850规约的技术优势与应用前景

2014-04-06蒋雷

河南科技 2014年2期
关键词:规约通讯统一

蒋雷

(河南省电力公司商丘供电公司检修部,河南 商丘 476000)

IEC61850规约的技术优势与应用前景

蒋雷

(河南省电力公司商丘供电公司检修部,河南 商丘 476000)

目前我国现行的电力行业规约繁琐且复杂,几乎每一个变电站供应商都有自己的一套通讯规约,给管理和维修维护带来了极大的麻烦,面对我国电力行业的通讯规约现状,急需一种统一的先进规约集中管理,需要梳理现有的变电站到调度的通讯协议,将数据对象与信息源统一分配地址和名字,设立签名字库,集中建模,建立全局性的对象模型,在全国的电网范围内形成统一的无缝的远程通讯体系。为了实现这种统一的体系,我们必须使用IEC61850规约。IEC61850规约由于在技术上的兼容性和先进性,在应用上能够节省大量的建设成本、人力成本和管理成本,是下一代智能电网的核心技术之一。本文结合实际工作浅谈了IEC61850规约的技术优势与应用前景。

IEC61850;智能电网;智能变电站;通讯规约

在智能化电网和智能化变电站的建设和应用中,电力远程通讯系统及其采用的通讯协议是关键技术,从我国电力行业的现状来看,目前变电站在智能化建设中,通讯规约发展缺乏规划,呈现“五花八门”“百家争鸣”的尴尬局面,几乎每一个变电站供应商都有自己的一套通讯规约:GE、许继、四方、东方电子、ABB等,其中规约核心又以CDT、101、104为主。整个系统中运行的规约可能达到上百种,这给整个智能电网的建设以及各公司县区等单位电网兼容带来极大的麻烦,不利于整个电力系统的标准化和统一管理,同时旧规约技术落后,存在不严谨、随意性较高(例如,电网某个节点的地址值不是绝对值,往往由工程师自己指定和分配)、通讯效率低、建设费用高等实际问题。

因此面对我国电力行业的通讯规约现状,急需一种统一的先进规约集中管理,需要梳理现有的变电站到调度的通讯协议,将数据对象与信息源统一分配地址和名字,设立签名字库,集中建模,建立全局性的对象模型,在全国的电网范围内形成统一的无缝的远程通讯体系。为了实现这种统一的体系,我们必须使用IEC61850规约。

1 IEC61850规约简介

IEC61850规约的全称是变电站通信网络和系统(Communi cation Networks and Systems in Substations),是变电站和智能电网的唯一国际通讯技术标准,由国际电工委员会制定成立,是实现智能电网中变电站的自动化的通讯前提。IEC61850规约建立的初衷就是尊重现实,统一管理变电站内不同厂家的IED设备,在不同的智能电子设备之间通过统一协议标准实现信息无缝结合,并且具有开放性和兼容性,发展方向是最终实现“即插即用”,在电力自动化的工业控制通讯技术上实现“一个世界、一种技术、一个标准”。

2 IEC61850规约的技术特点

(1)面向对象建模,一般采用XML语言。(2)整个体系使用分布、分层的架构。(3)使用抽象通信服务接口(ACSI)、特殊通信服务映射Scsm技术。(4)MMS技术。(5)突出可操作性、互操作性,强调开放性和兼容性。

3 IEC61850规约的应用优势

3.1 能够明显减少二次回路的图纸设计与管理

相对于102规约和CDT规约来看,IEC61850规约中各个IED设备之间的遥信、启动、备自投等通讯方式都是采用光缆或者网线的一根通讯线的方式代替以往的空结点+开入的方式。因此只需用一根光缆完成通讯,并辅以适当的通讯方式(多为XML语言建模)统一建模配置文件,而省去了繁杂的线路设计和通讯配置文件的管理工作,能够做到远程和现场的配置文件完全一致,因而在设计之初就省去了繁琐的现场和图纸之间的反复核实。

3.2 节省人力,转移检修重点

目前我国的继电保护工程师长期将精力用在二次电器回路的养护上,而培养一名合格的继电保护工程师也需要大量的时间和精力,并且继电保护工程师在工作中也存在一定的危险,因此我国在二次电器回路的养护上往往把精力用在二次电器回路的个别养护而不是电网一次设备的安全可靠运行、减少事故等方面。在实行了IEC61850规约后就能够实现在线的全站实时数据共享,有利于整个系统的专家统一解决难题,对重点难点实施远程专家会诊然后有目的地检修,能够降低人力使用,解决电网维修行业工程师水平参差不齐且培养难度大等现实问题。

3.3 能够降低运行成本

在传统的变电站施工现场,处于继电保护对电器二次压降要求很严格,因此都采用带屏蔽的阻燃铜电缆以降低电缆坑中二次交直流电缆彼此之间的电磁干扰。由此需要消耗大量的铜,而我国铜储量并不丰富,远不够使用,因此我国长期处于铜进口的尴尬局面,铜的定价权掌握在国外垄断机构手中,使用成本和潜在成本都非常高。因此在IEC61850标准下生产的IED设备能够明显地减少CT开路和PT短路的风险,主要是因为IEC61850采用光缆作为通讯专线,光纤不存在电磁干扰和热效应等不利因素,能够明显降低IED设备的数量和制作成本。并且由于集约化的管理方式,可以做到使用者对相关系统越用越熟悉而不用费尽心思适应新设备,由此可以节省大量的培训成本和管理成本。因此IEC61850能带来巨大的经济效益,明显简化管理手续,提高综合管理水平。

[1]常弘,茹锋,薛钧义.IEC61850标准语义信息模型的互操作性能分析及系统实现[J].电工电能新技术,2005,03:58-62.

[2]李友军,徐广辉,王文龙,胡少谦,代小翔.Web Service和MMS技术在IEC61850标准体系中的应用分析[J].电力系统保护与控制,2009,14:101-104.

[3]冉晓洪,岳建中,姜秉尧,陈明.基于IEC61850标准的白城变电站数字化改造[J].电力建设,2011,04:34-37.

TM73

A

1003-5168(2014)03-0106-01

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