南关岭500kV变电站电力通讯规约的方案与实现

封涛 黄文姣 张俊伟

摘要：分析了在国家电网大力推进新一代智能变电站和构建“调控一体化”的建设背景下，110kV及其以上电压等级的在运行老旧变电站进行二次系统改造过程中电力通讯规约合理选择的作用和意义。文章以南关岭500kV变电站为具体实例详细阐明了在进行整站改造的过程中站内电力通讯规约的现状，以及改造完成后电力通讯规约的最终优选方案与工程实現。

关键词：变电站；电力通讯规约；网络拓扑

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）10（a）-0000-00

1.引言

国家电网公司为构建“大运行、大检修”管理体系[1]，提高专业化管理水平，切实推进“两个转变”，按照“调控一体化”建设模式，将对一些超高压老旧变电站自动化综自系统进行升级和改造，以实现监控信息的交互及应用，适应智能化电网发展要求。为了解决大量新旧运行设备的接入与兼容，将引入IEC 61850标准，满足“调控一体化”的新要求[2]，本文重点介绍了南关岭500kV变电站应用电力通讯规约和网络传输优化技术的全过程，为进一步深化应用该技术提供了借鉴和实践意义。

2. 南关岭500kV变电站电力通讯规约的配置现状

南关岭500kV变电站站控层配置两台监控主机，采用双机互备模式、国电南瑞NS2000变电站自动化监控系统。间隔层的设备主要包括测控、保护和其它一些智能接入设备。远动系统采用是国电南瑞NSC300通讯控制器，双机互备的主从模式，规约配置的有部颁CDT规约、IEC101和IEC104问答式规约。其改造前的配置如图1所示。

图1 南关岭500kV站规约改造前

3. IEC 61850电力通讯规约简介

3.1 IEC61850的主要内容

IEC61850是新一代的变电站自动化系统的国际标准国际电工委员会（IEC）TC57工作组制定的《变电站通信网络和系统》系列标准，是基于网络通信平台的变电站自动化系统唯一的国际标准。智能化一次设备和数字式变电站要求变电站自动化采用IEC61850标准[3]。采用IEC61850国际标准可以大大提高变电站自动化技术水平、提高变电站自动化安全稳定运行水平，节约开发、验收、维护的人力物力，实现完全互操作。

3.2 IED统一的软硬件设计

3.2.1硬件平台设计：IED硬件设计采用可组态的模块化设计方法，按功能划分为各个模块，主要包括模拟量I/O、开关量I/O、人机接口模块MMI、通信模块COM和主控模块CPU。模块之间的数据通信通过内部高速总线实现。

3.2.2软件系统设计：实现IEC61850的重点和难点都在于软件设计。它主要涉及两个方面的内容：在变电站的监控后台系统上实现与IEC61850相关的功能；在间隔层IED上实现保护、控制，尤其是在间隔层的IED通信模块中实现TCP/IP、MMS、XML等技术。

4. 南关岭500kV变电站规约选择的方案实现

南关岭500kV变电站间隔层-站控层的规约方案实现采用“渐进式迭代改造”的实现形式。硬件方面，保持原有后台监控系统不变，采用LINUX操作系统的NS3000 V8监控系统。软件方面，在间隔层测控和保护的不断的改造过程中，逐步由NET103规约过渡到IEC61850规约。对于告警直传图形浏览系统的数据转发模块通过TCP与主站端建立链接，电力通讯规约采用DL476[4]。远动系统则是将NSC330装置替换掉NSC300装置。NSC330型远动装置能提供最大6路百兆以太网口用于IEC104规约调度通讯，并且最大支持CDT、IEC101串口类规约24路。NSC330型远动装置不仅继承了原NSC300总控的各项功能，并在性能、网口数量和电力通讯规约接口，特别数据库制作跟后台形成一体化平台，优势明显。改造后规约实现如图2所示。

5.结语

通过南关岭500kV变电站电力通讯规约的方案优选和工程实践，依据《变电站智能化改造技术规范 》要求，按照“调控一体化”建设模式，将新的国际标准IEC61850通讯协议的引入到新旧站的建设和改造中，结合新老设备自身的特点，以及配合正在规划的运维系统，从而实现更深层次的“调控运维一体化”和变电站的无人值守，也为辽宁省后续沙岭500kV变电站、董家500kV变电站、沙河营500kV变电站、等一批老站的智能化改造提供实践经验和借鉴意义。

参 考 文 献

[1]刘振亚.落实科学发展观加快建设坚强的国家电网[N].中国电力报，2005-02-24（1）.

[2]张一龙，郝志平.调控一体化新观察[N].国家电网报，2011-03-29（5）.

[3]IEC61850：Communication networks and system in substations，part1 to part10[S].1999.

[4]辛耀中.电力系统数据通信协议体系[J].电力系统自动化，1999，23（1）：40 -44.