[实用新型]基于采用就地模块的变电站“两层一网”自动化系统架构

说明书

一种基于采用就地模块的变电站“两层一网”自动化系统架构，由站控层设备、间隔层设备以及站控层网络组成；在电气一次设备本体配置就地模块，所述的就地模块包括开关量就地模块、模拟量就地模块、非电量就地模块以及通信就地模块；按照电气设备间隔设置间隔HSR环网，就地模块采用光纤连接至HSR环网；变电站按串或者间隔双重化集中配置测控装置，主变区域、高抗区域均按设备双重化集中配置测控装置；断路器保护及线路保护均采用就地化保护装置，安装于就地控制柜。本实用新型纵向简化了网络层次，大幅减少二次设备数量；横向减少交叉互联，弱化对交换机的依赖，通过站控层网络实现数据集中和共享。

技术领域

本实用新型属于变电站通信领域，涉及一种基于采用就地模块的变电站“两层一网”自动化系统架构，弱化传统通信架构对交换机的依赖，通过站控层网络实现数据集中和共享。

背景技术

目前变电站自动化系统的通信体系采用“三层两网”架构，“三层”分别是指站控层设备、间隔层设备和过程层设备，“两网”分别是指站控层网络和过程层网络。三层设备之间通过分层、分布、开放式的两层网络实现连接，两层网络物理上相互独立。站控层网络构建为全站统一的MMS网，过程层网络则包括GOOSE网和SV网。传统架构的过程层网络中设置了大量的智能终端、交换机等过程层设备，由于使用了智能终端的中间环节，使得整体动作延时增加，保护速动性和可靠性降低，影响电网的安全和供电可靠性，而交换机作为信息枢纽，数据流量大，故障时影响面广，给维护人员带来困难。变电站自动化系统是指应用自动控制技术、信息处理和传输技术、网络通信技术，通过计算机软硬件系统或自动装置对变电站全部设备的运行情况进行监视、测量、控制、保护和协调等，从而代替各种人工运行作业，提高变电站运行、管理水平的一种自动化系统。随着就地模块技术的出现和快速发展，以及智能化方向的不断深入开展，对变电站的二次系统配置和网络结构的合理、精简集成优化势在必行。就地模块与电气一次设备同体设计，能够实现电压、电流、油温、油位及断路器状态、分接头档位、非电量信号等模拟量、开关量就地数字化，具有结构紧凑、高防护、抗干扰、免配置、低功耗、可不停电更换的特点。就地模块分为开关量就地模块和模拟量就地模块等。

早期的变电站自动化系统所采用的“两层一网”构架是由站控层、间隔层和站控层网络组成，间隔层设备电气模拟量采集采用交流采样，一次设备模拟量及开关量均通过电缆连接至间隔层设备，即通过电缆连接一次设备完成保护装置的跳合闸命令、测控装置的遥控命令，以及一次设备的遥信信号(开关刀闸位置、压力等)等信息。由于传统变电站自动化系统所采用的“两层一网”构架不设置智能终端、过程层交换机等过程层设备，也没有使用就地模块技术，一次设备、互感器通过常规控制电缆硬接线方式实现与间隔层设备互感器模拟量、开关量的信息交换，受二次电缆影响，系统的可靠性差，运行维护的工作量大。因缺乏变电站站内完整的全景数据，制约了变电站对电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能，各辅助系统之间相互独立，不能联动操作，智能化程度低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有变电站自动化系统的通信体系二次设备数量多，网络层次复杂，对交换机的依赖性强，可靠性差的问题，提供一种基于采用就地模块的变电站“两层一网”自动化系统架构，取消过程层设备及过程层网络，纵向简化网络层次，横向减少交叉互联，弱化对交换机的依赖，通过站控层网络实现数据集中和共享，提高运行的可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型有如下的技术方案：

一种基于采用就地模块的变电站“两层一网”自动化系统架构，由站控层设备、间隔层设备以及站控层网络组成；在电气一次设备本体配置就地模块，所述的就地模块包括开关量就地模块、模拟量就地模块、非电量就地模块以及通信就地模块；