光電傳感器如何在變電站自動化系統(tǒng)中運(yùn)用呢，首先必須滿足不同水平的變電站自動化系統(tǒng)。將IEC定義的合并單元(Merging Unit，MU)擴(kuò)展到儀用傳感器單元 (Instrument Transducer Unit，ITU)，與老系統(tǒng)兼容，使光電傳感器既具備將傳統(tǒng)互感器輸出模擬量數(shù)字化的功能，也具備輸出模擬量的功能。從而具有較高的靈活性，很容易與各種系統(tǒng)接口配合使用。ITU的功能結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

　ITU的設(shè)計應(yīng)該遵循模塊組件化原則。ITU中含有合并單元、數(shù)據(jù)通信模塊、集成故障錄波儀、時鐘控制裝置等模塊。利用模塊化的通信組件，ITU 實(shí)現(xiàn)與間隔層設(shè)備的點(diǎn)對點(diǎn)和過程總線通信，并可方便地升級到IEC 61850-9-2標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。以ITU為底層基本處理單元，取代傳統(tǒng)互感器和二次電纜，實(shí)現(xiàn)光電傳感器在變電站自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用。

　為了更好地推動變電站自動化系統(tǒng)水平的提高，ITU在變電站自動化系統(tǒng)的應(yīng)用存在3個階段：

　1)兼容傳統(tǒng)互感器，點(diǎn)對點(diǎn)通信和過程總線相結(jié)合階段

該階段中，光電傳感器的測量數(shù)據(jù)是通過點(diǎn)對點(diǎn)連接，直接傳送到保護(hù)裝置的，目前IEC定義了該連接的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議有IEC 61850-9-1和 IEC 60044-8。同時ITU還將RMS值通過過程總線傳送到間隔層處理單元，過程總線還負(fù)責(zé)監(jiān)控開關(guān)設(shè)備信息的傳送。過程總線標(biāo)準(zhǔn)有 IEC61850-9-2，實(shí)施中可以考慮10Mbit/s的以太網(wǎng)。其原理示意圖如圖4所示。

·                                  2)過程總線共享傳感器數(shù)據(jù)階段

　該階段，原來分開傳送的測量數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)將通過過程總線合二為一。該合并簡化了間隔單元里復(fù)雜的接線狀況，但同時由于實(shí)時的ITU測量數(shù)據(jù)和保護(hù)設(shè)備的控制命令都是通過過程總線傳送的，過程總線的傳輸速度和響應(yīng)能力比前一階段要求更高。過程總線標(biāo)準(zhǔn)IEC 61850-9-2依然適用，實(shí)施中可以考慮100Mbit/s的以太網(wǎng)。

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　　3)過程總線和站級總線統(tǒng)一，全站共享數(shù)據(jù)階段

隨著快速以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展以及現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)，使得連接站級總線和下面的過程層總線成為可能，在網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用層中統(tǒng)一使用MMS協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，將保證通信系統(tǒng)的實(shí)時響應(yīng)等性能指標(biāo)不受影響?？偩€統(tǒng)一的好處首先是信息的完全共享，統(tǒng)一的訪問和存儲方式，并且間隔層的設(shè)備只需要一個通信接口，將大大降低設(shè)備和變電站運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用。該階段的實(shí)現(xiàn)有賴于分等級的快速以太網(wǎng)技術(shù)的成熟和變電站通信協(xié)議的完善。其原理示意圖參見圖2所示。

　5結(jié)論

利用光電傳感器的光電轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)通信功能改造電磁式互感器，實(shí)現(xiàn)過程層和間隔層的點(diǎn)對點(diǎn)/多點(diǎn)對多點(diǎn)或現(xiàn)場總線通信，將會成為我國變電站自動化系統(tǒng)改造升級的有效途徑。而建設(shè)以光電傳感器和其他智能電子設(shè)備為基礎(chǔ)的新型變電站自動化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)變電站站內(nèi)各層間的無縫通信，最大限度的滿足信息共享和系統(tǒng)集成的要求，則是我國變電站自動化系統(tǒng)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵字：光電傳感器,自動化系統(tǒng),變電站,電磁式互感器

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