基于光纖通信交互式遠(yuǎn)方自投裝置的研發(fā)與應(yīng)用

0、引言
目前，國內(nèi)電網(wǎng)部分110kV變電站沒有真正實現(xiàn)雙電源供電。即不是直接從 220kV變電站引來，而是多座變電站串接在兩座220kV變電站中間，簡稱為“手拉手”式閉環(huán)連線開環(huán)運(yùn)行結(jié)構(gòu)。正常時，兩端電源供電，中間的兩座變電站間聯(lián)絡(luò)斷路器斷開。如下圖1結(jié)構(gòu)。K1~K4，K6~K10閉合，K5斷開，假設(shè)左側(cè)220kV變電站停電，變電站1內(nèi)的備自投無法控制K5，導(dǎo)致變電站1，左側(cè)220kV變電站全站停電。如何解決這一問題，即檢測、判斷故障，通過何種方式傳遞、變換站間信息，以便隔離故障，提高供電可靠性，一直是一個難題。筆者針對這個問題，聯(lián)合邯鄲市德普電力自動化設(shè)備有限公司，上海安科瑞電氣有限公司研制了“基于光纖通信交互式遠(yuǎn)方自投裝置”，很好的解決了這一問題。
1、高壓電網(wǎng)裝設(shè)該裝置的背景和意義
近階段，河北電網(wǎng)部分變電站采用“手拉手” 式結(jié)構(gòu)，不能完全實現(xiàn)真正意義的雙電源供電，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，經(jīng)常造成220kV，110kV變電站全站失壓，造成負(fù)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(wǎng)發(fā)展資金的限制，不可能在短時間內(nèi)通過改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)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(bǔ)救，即基于光纖通信交互式遠(yuǎn)方自投裝置。
2、幾種通信方式的比較
2.1、TCP/IP以太網(wǎng)
以太網(wǎng)通信的遠(yuǎn)方備自投方案，是應(yīng)用了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，通過建立以太網(wǎng)內(nèi)的TCP/IP協(xié)議完成裝置間的數(shù)據(jù)通信，從而實現(xiàn)在局域網(wǎng)內(nèi)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(wǎng)，還需設(shè)計開發(fā)專用的備自投發(fā)送及接收終端，以太網(wǎng)服務(wù)器；通信易受干擾，通信交換信息時間過長，安全性能差，維護(hù)難度較大。
2.2、GPRS技術(shù)
GPRS 技術(shù)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(shù)據(jù)以“編碼”的形式通過GPRS信道進(jìn)行通信，利用其傳輸運(yùn)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(yùn)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(shè)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(xiàn)了光纖通信，其光纖通信傳輸運(yùn)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(zhuǎn)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(chǔ)上可實現(xiàn)遠(yuǎn)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(zhǔn)確，基本無干擾，所以是目前實現(xiàn)遠(yuǎn)方備自投的最佳通信方案。