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通信协议的进步刺激了变电站自动化的部署 – Chaitali Gawande

在多供应商环境中,各种利益相关者利用新兴的通信协议在试点项目中采用数字变电站。随后,建立数字变电站网络将能够对电力设施中的信息进行实时监控,从而为微电网奠定基础。

数字化是所有自动化的关键,电力行业也不能落后

电网数字化浪潮使能源领域的自动化达到了新的高度。数字化变电站的大步发展已成为这一转变的关键推动力。包括设备制造商在内的各种利益相关者已着手部署数字变电站,与传统变电站相比,其在成本和设计上的优势吸引了他们。近年来,电力部门已在电网的控制和保护应用范围中利用了数字变电站。毫无疑问,电网将变得更有弹性。

电力系统行业已经意识到,通过实时智能数据监控,电力设施更具可配置性。多年来,公用事业公司发现,用光通信网络、光学传感器、简易爆炸装置来取代铜线会带来新的成本收益。除了光纤通信网络,SCADA系统和硬件组件也处于数字变电站发展的前沿。

将IEC 61850集成到数字变电站的结构中可释放新的自动化潜力

已经发现数字变电站为建立标准化的高效能源系统奠定了坚实的框架。下一代基于以太网的保护和控制系统为采用数字变电站的公用事业打开了新的驱动器和机遇。

随着IEC 61850的出现,通信网络在不同供应商的产品之间变得更具可互操作性。多供应商网络环境已成为一种规范,而非例外。有趣的是,公用事业公司还没有找到实质性的证据,证明在实施新的 IEC 61850协议栈时性能有所提高。最近的一些堆栈是GOOSE(通用的面向对象变电站事件)和SMV(采样的测量值)。 每一个都因其自身的原因吸引了电力行业的关注。

尽管如此,在北美等国家,声誉卓著的公用事业提供商进行的试点项目正倾向于利用这些标准来简化部署。一个典型的例子是瑞士瑞典跨国公司ABB。它利用数字变电站为电力行业自动化开辟了新的前景。在发达国家和印度新兴经济体中,近来大量的变电站突显了数字变电站日益增长的商业主张[1]。该公司为变电站自动化精心设计了基于IEC 61850的新数字产品。

IEC 61850标准已成为越来越受欢迎的协议,用于定义基于以太网的可扩展、有弹性的网络基础结构。在发达经济体中,尤其是在美国和一些欧洲国家,这些标准的普及促进了数字变电站的部署,以实现历史悠久的通信基础设施。与以太网/ IP网络一起,此类通信网络为建立微电网开辟了令人兴奋的可行性-数字化的未来并不遥远。

5G网络释放了数字自动化的巨大潜力

最大限度地减少智能电网中的延迟是一项重要功能,对于在数字变电站中实现集中式保护和控制机制更是如此。在这方面,5G无线系统具有惊人的潜力。它们被认为是部署数字变电站的改变游戏规则的协议。最近的棕色和绿色区域安装正在测试IEC 61850协议的成本和设计限制[2]。实际上,5G的使用体现了在数字电源系统框架中大幅降低变电站到变电站通信中的端到端延迟。

随着时间的推移,新的数据和协议将在数字变电站市场中开辟新的潜力。例如,多点式IEC 61850 GOOSE被证明是数字变电站中先进保护和控制的新框架。与5G网络相结合,电力部门将看到新的服务质量(QoS)配置,为数字变电站市场开辟了令人兴奋的可能性。

参考书目

[1] IEC 61850第2版,该标准在不断发展,行业也是如此,

https://new.abb.com/news/detail/6492/iec-61850-edition-2-the-standard-evolves-and-so做工业

[2] N. Kumari等人,《使用5G无线系统实现数字变电站总线通信》,2019年IEEE第30届个人,室内和移动无线电通信国际研讨会(PIMRC),伊斯坦布尔,2019年,第1-页7,doi:10.1109 / PIMRC.2019.8904287