基于光纖通信的110kV系統遠方備自投技術

　　0、引言

　　目前，國內電網部分110kV變電站沒有真正實現雙電源供電。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”式閉環連線開環運行結構。正常時，兩端電源供電，中間的兩座變電站間聯絡斷路器斷開。

如下圖1結構。K1~K4，K6~K10閉合，K5斷開，假設左側220kV變電站停電，變電站1內的備自投無法控制K5，導致變電站1，左側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。　　

　　圖1、“手拉手”式電網結構

　　　　1、高壓電網裝設該裝置的背景和意義

　　近階段，河北電網部分變電站采用“手拉手”式結構，不能完全實現真正意義的雙電源供電，當系統發生故障時，經常造成220kV，110kV變電站全站失壓，造成負荷損失，極大地影響了我省部分地區的供電可靠性，但由于電網發展資金的限制，不可能在短時間內通過改善電網結構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救，即基于光纖通信交互式遠方自投裝置。

　　2、幾種通信方式的比較

　　2.1、TCP/IP以太網

　　以太網通信的遠方備自投方案，是應用了計算機網絡通信技術，通過建立以太網內的TCP/IP協議完成裝置間的數據通信，從而實現在局域網內備自投之間的相互通信。每個站的備自投裝置都需安裝發送和接收終端，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，還需設計開發專用的備自投發送及接收終端，以太網服務器;通信易受干擾，通信交換信息時間過長，安全性能差，維護難度較大。

　　2.2、GPRS技術

　　GPRS技術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，數據以“編碼”的形式通過GPRS信道進行通信，利用其傳輸運行狀態信息、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了光纖通信，其光纖通信傳輸運行狀態信息、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，轉換方便，基本不受外界電磁干擾等優勢，是最可靠的通信通信方式。在此基礎上可實現遠方備自投裝置的任何通信需求。

　　這種方案投資小，見效快，安全準確，基本無干擾，所以是目前實現遠方備自投的最佳通信方案。

　　3、備自投的軟件功能設計

　　3.1、運行方式分析

　　針對圖1中的問題，裝設的該裝置控制的相鄰兩個變電站四個開關的位置，圖2為裝置裝設圖。

　　圖2、裝置裝設圖