智能变电站数字化集成保护控制系统设计与实现

本文主要探讨了数字化集成保护控制（DIPC）系统在变电站中的实现方案，该系统由智能终端（IT）、合并单元（MU）和多功能保护控制器（MPCU）组成，基于IEC61850标准，旨在提高保护的快速性和可靠性。 在当前复杂的电力系统环境中，传统保护技术面临选择性、灵敏性以及与安全稳定控制配合的挑战。为解决这些问题，研究者们提出了一系列创新方案，包括基于潮流转移识别和故障电压分布的广域后备保护算法。随着电子式互感器、合并单元和网络通信技术的进步，变电站的数据共享成为可能，这为构建智能变电站的集成保护控制系统提供了基础。 DIPC系统采用了两级相量计算和保护启动判据，确保了对故障的快速响应。系统的核心组成部分包括： 1. **智能终端（IT）**：作为设备层的基础，智能终端负责采集现场的电气参数，通过网络将数据传输至上级系统。 2. **合并单元（MU）**：合并单元整合来自不同源的模拟信号，将其转换为数字信息，并按照IEC61850标准进行格式化，提供给保护和控制设备。 3. **多功能保护控制器（MPCU）**：系统层的MPCU接收并处理来自IT和MU的信息，执行保护和控制决策，实现对整个变电站的集成管理。 MPCU的软件设计主要包括数据处理、保护逻辑和通信模块。数据处理模块负责实时计算和分析，保护逻辑模块依据预设的保护策略执行保护动作，而通信模块则确保系统内部及与其他设备的有效交互。 在实际应用中，DIPC系统经过测试，证明能够快速、准确地响应故障，其集成通信和计算能力满足了保护跳闸的需求。相较于集中式保护方案，DIPC系统更注重信息的深度利用和系统的整体集成，以实现硬件、功能和信息的全面整合。 DIPC系统是智能变电站技术发展的重要成果，它提升了变电站保护的效率和可靠性，为电力系统的安全稳定运行提供了有力保障。随着技术的不断进步，未来DIPC系统有望在更大范围内推广，进一步推动电力行业的数字化转型。