電力系統(tǒng)故障錄波器是故障錄波器用于電力系統(tǒng)，可在系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動地、準確地記錄故障前、后過程的各種電氣量的變化情況，通過這些電氣量的分析、比較，對分析處理事故、判斷保護是否正確動作、提高電力系統(tǒng)安全運行水平均有著重要作用。本文首先介紹了數(shù)字化變電站中符合IEC61850標準的智能電子設備(IED)的模型建立方法。以某個具有代表性的線路保護裝置為例，詳細設計了該保護裝置的數(shù)字化模型，為其他變電站自動化裝置以及本文要分析的故障錄波器提供建�；A。數(shù)字化變電站網(wǎng)絡結構對錄波器設計有決定性的作用，需要針對不同規(guī)模變電網(wǎng)絡的具體情況設計相應的網(wǎng)絡，因此本文針對典型變電站提出合理的網(wǎng)絡設計方法。最后，提出了數(shù)字化故障錄波器的硬件選型、軟件流程等設計，并提出目前較為合理的過程層數(shù)據(jù)格式標準方案。
1 總體結構
1.1 變電站的結構
數(shù)字化變電站在物理結構上分為兩類，即智能化的一次設備和網(wǎng)絡化的二次設備;而在邏輯結構上可分為3個層次，根據(jù)IEC61850協(xié)議定義，分別為過程層、間隔層、站控層(或變電站層)。各層內部及各層之間采用高速網(wǎng)絡通信，整個系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡可以分為：站控層和間隔層之間的間隔層通信網(wǎng)、以及間隔層和過程層之間的過程層通信網(wǎng)。間隔層在站內按間隔分布式布置，各間隔設備之間相對獨立;間隔層和過程層之間的網(wǎng)絡采用單點向多點的單向傳輸光纖以太網(wǎng)，在標準中稱為過程總線。
1.2 故障錄波器系統(tǒng)構成
數(shù)字化故障錄波器使用分層的系統(tǒng)設計，包括前端的協(xié)議轉換器部分以及后端的故障判斷與錄波設備兩部分。協(xié)議轉換器采用PowerPC8 270處理器結構和VxWorks操作系統(tǒng)，其中包括IEC61850協(xié)議處理模塊、數(shù)據(jù)同步模塊、傳統(tǒng)站數(shù)據(jù)模塊、數(shù)據(jù)通信模塊和時間同步模塊。如圖2所示。
IEC 61850標準是由國際電工委員會(InternatiONal Electro technical Commission)第57技術委員會于2004年頒布的、應用于變電站通信網(wǎng)絡和系統(tǒng)的國際標準。作為基于網(wǎng)絡通訊平臺的變電站唯一的國際標準，IEC61850標準吸收了IEC60870系列標準和UCA的經(jīng)驗，同時吸收了很多先進的技術，對保護和控制等自動化產(chǎn)品和變電站自動化系統(tǒng)(SAS)的設計產(chǎn)生深刻的影響。它將不僅應用在變電站內，而且將運用于變電站與調度中心之間以及各級調度中心之間。國內外各大電力公司、研究機構都在積極調整產(chǎn)品研發(fā)方向，力圖和新的國際標準接軌，以適應未來的發(fā)展方向。
