工业技术 浅谈广域继电保护分层系统结构的网络拓扑设计 张建英罗彦 （河南省电力勘测设计院，河南郑州４５００００） 摘要：近年来，随着我国经济转型的不断深入，电力行业得到了快速的发展。随着在电力行业中科学技术的加入，使 得智能电网技术得到了快速的提高。在现如今的电网运行中，传统的电力技术中融合了先进的通信技术、电子信息技术 和计算机网络技术等智能技术，对电网的发展起到了非常积极的作用。由于广域继电保护是针对于电力继电保护中传统 后备保护存在的突出问题进行解决的新思路，对于通信网络安全稳定的运行起到了保障的作用。本文从广域继电保护的 分层系统结构特征入手进行分析，对广域继电保护ＩＥＤ接入变电站网络与电力通信网进行了描述，并对广域继电保护分 层系统结构的网络拓扑设计进行了研究，具有一定的指导意义。 关键词：广域；继电保护；分层系统结构 中图分类号：ＴＭ７７ 文献标识码：Ａ ｒ蓦 现如今，随着科学技术的不断发展， 将该区域中除了主站之外的变电站设置为 使得智能电网技术得到了快速的提高。在 子站。那么，作为对信息进行采集和上传 现如今的电网运行中，传统的电力技术对 的子站就构成了广域继电保护结构中接人 电子信息技术、通信技术和计算机网络技 层。而广域继电保护分层结构中的核心层 智能技术进行了融合。高科技技术在电网 则是由广域电网的调度中心ＭＵ组成的。 建设中的应用越来越广泛，大大的促进了 在对广域继电保护的分层结构进行 电力行业的综合发展。随着电网建设的发 了描述之后，我们已经对广域继电保护的 展越来越快，电力系统电网结构及运行方 三个分层结构有了一定的认识。在确定了 式复杂性增加，使得保护动作具有较长的 接入层的子站之后，对于子站进行广域继 延时性。在面对突发问题时，传统的后备 电保护则是由信息采集单元和跳闸执行单 保护方式将会影响到系统的稳定性，对电 元两个结构部分组成的。其中，信息采集 网的正常运行产生影响。广域继电保护的 单元主要是对启动原件进行判断以及测量 基础是将保护算法与分层系统结构相结 保护线路段开关量和模拟量。在测量保护 合，实现安全可靠的网络通信。 电路的模拟量时，其主要步骤是先对模拟 一、广域继电保护的分层系统结构 量的测量值进行预处理，并根据与处理后 特征分析 的结果计算相应的权重值，最后将子站得 作为电网运行保护的一种新型模式， 到的预处理值和相应的权重值上传给区域 广域继电保护是电力系统的新增业务，其 中的主站，由主站对上传来的信息进行分 分层系统结构一般按照层次的作用将保护 析和处理。另一方面，子站广域继电保护 网络分为三个层次，分别是接入层、汇聚 的跳闸执行单元结构部分则是对主站传来 层和核心层。在对广域继电保护分层系统 的公职命令进行接收和执行，同时综合考 进行设计时，对数字化变电站和电力通信 虑本地后备保护的配合，最后得出相应的 的网络的设计起到了重要的作用。在实现 处理措施，对断路器跳合闸的开关进行控 广域继电保护功能的前提下，是不会影响 制，同时并将处理后的信息作为反馈传回 电力通信网络中现有的业务功能。对于广 给主站和核心层的调度中心。 域继电保护分层系统来说，其一般采取的 在对广域继电保护中子站的结构层 模式为信息集中和区域集中决策相协调的 次进行了分析后，下面将对主站的继电保 策略，在分层系统中包含有变电站和调度 护层次进行分析。我们知道广域继电保护 中心，其中子站广域继电保护ＩＥＤ被称 在主站中分为综合决策单元和信息采集单 为ＴＣＵ，ＤＣＵ则代表主站中的广域继电 元，其中信息采集单元主要是处理主站中 保护ＩＥＤ，ＭＵ代表为调度中心的广域继 的ＴＣＵ任务，对主站区域内的信息进行 电保护ＩＥＤ。现如今，对广域继电保护的 收集的同时，执行对核心层的调度中心下 定义主要是针对相同电压等级线路进行的 达的命令。继电保护层次的另一个组成部 保护。一般睛况下，在广域通信网络的结 分是综合决策单元，是根据区域中子站上 构层面可以得出。对于整个广域继电保护 传的信息进行处理，包括广域继电保护运 分层，其相同电压等级的结构一般分为三 算等操作。区域内出现的故障问题进行处 个层次，分别表示为核心层、汇聚层和接 理后，将具体的处理措施下传给子站进行 入层。在对广域继电保护通信结构进行创 执行，对故障进行控制和处理。最后，广 建时，可以看做是若干个含有主站的区域 域继电保护系统的核心部分是调度中心， 组合而成，每个区域中的主站是由变电站 调度中心是整个继电保护系统的核心，通 担任的，并把区域的主站组成汇聚层，对 常是对各区域的继电保护情况进行监测， 子站上的信息数据进行汇聚，并按照主站 对全网实时拓扑结构、故障记录查询等的 的区域进行划分。对于划分后的子站信息 实施协调与监控，保证整个系统的正常稳 进行分析，确定其属于哪个主站区域，并 定运行。 二、广域继电保护ＩＥＤ接入变电站 网络与电力通信网 （１）广域继电保护ＩＥＤ接人变电站 网络。将广域继电保护ＩＥＤ接人到变电 网络去，需要把数字化变电网络的通信设 计方案与其结合起来，在数字化变电站网 络的通信方案确定之后，实现广域继电保 护ＩＥＤ接人变电站网络的配置。一般情 况下，在数字化变电站通信中，全站统一 网络与过程网络是两种应用较多的网 络通信方案。其中，过程网络较容易 实现，而全站统一网络是一种信息高度共 享网络，相对于过程网络优势明显， 是数字化变电站通信网络的最终选择方 案。例如，针对于２２０ｋ￣的两电压等级 的数字化变电站，在对此数字化变电站进 行数字化拓扑结构建设时，通常是将广域 继电保护进行接人。在数字变压器中按照 电压分为高压侧和低压侧，针对于不同的 电压分侧，采用的不同的拓扑结构。针对 于变电站的低压侧一般采用间隔交换机来 与间隔内的过程层设备进行连接，并与集 中备用交换机相互作用。另一方面，针对 于数字变电站的高压侧，通过间隔交换机 与断路器以及间隔内的合并单元进行相互 作用，建立起通信网络使间隔设备之问进 行连接通信。与此同时，公共交换机使得 跨间隔设备的过程层在高压侧相连，并在 低压侧与另一交换机进行连接。 （２）广域继电保护ｌＥＤ接人电力通 信网。在与电力通信网的接入过程中，广 域继电保护ＩＥＤ是将网络通信业务通过 ＭＳＴＰ平台传输给电力通信网，期间传输 的网络通信业务通过广域继电的方式进行 保护。，将广域继电保护ＩＥＤ接入电力 通信网，也就是是指将传输的通信业务通 过广域继电保护的方式，通过ＭＳＴＰ平台 传给电力通信网。 （３）广域继电保护分层系统结构的 网络拓扑设计。在对广域继电保护分层系 统结构网络拓扑进行实现的过程中，一般 首先是设计ＨＶＰＬＳ网络拓扑结构，之后将 以太网业务接入ＭＳＴＰ的设备之中，以太 网接口业务一般包括调度数据网、综合数 Ｑ ：！！ ２ 工业技术 ＮｅＷ＇ｒｅｃｈｎｏｌｏ ｅＳ ａｎｄＰｒｏｄｕｃｔｓ 影响复烤烟叶烤后含水率的因素探讨 张帅’田卓青 （１．四川烟叶复烤有限责任公司会理复烤厂，四川凉山６１５１００； ２．贵州中烟工业有限责任公司铜仁卷烟厂，贵州铜仁５５４３００） 摘要：随着烟草科技的不断发展，烟叶的烘烤技术都有所提高，然而，烟叶复烤是一个多因素、强耦合、大滞后、非线性、 不确定的大热熔过程，整个复烤的过程可以说是非常难以把控的过程，其往往会受到很多因素的干扰影响。本文主要对 影响复烤烟叶烤后含水率的因素进行探讨，从而揭示各个因素在复烤烟叶中的重要影响，只有掌握了这些因素对烟叶含 水率的影响，才能够进一步提高烟叶的质量。 关键词：复烤；烟叶；含水率；因素 中图分类号：ＴＳ４４ 文献标识码：Ａ 一、引言 烟叶进行感官的鉴定，同时，相应的调整 会使烟叶的卷叶率增加，提高破损率。所 烟叶的复烤过程能够提高烟叶的质 复烤机的参数，进而确保烟含水率的工艺 以，在进行低压烘烤时，一定要关闭复烤 量，因为复烤后的烟叶可以保持相对较好 要求。再者，烟叶的部位和等级也会影响 机的百叶窗，提高烟叶烘烤的温度，当在 的含水率，能够防止烟叶的发霉，提高烟 复烤参数的不同，由于不同部位和等级的 高压状态中，要开大百叶窗，使得外面的 叶的光泽度，同时，烟叶复烤过程，还能 烟叶，相应的物理特性也会有所不同。例 冷空气可以参与到复烤机内部的循环，同 够净化烟叶的香气，实现烟叶杀虫灭菌的 如，下部分烟叶，叶片比较薄，结构稀疏， 时，还能够相对降低烟叶表面的温度，减 过程。烟叶复烤过程是一个大热熔的过程， 导致其油份较少，保水率较低，叶片所含 ：少烟叶的破损率。 烟叶在这个过程里往往会与热质发生热交 有的干物质较少，但是，这部分烟叶的吸 与此同时，干燥区风机的风量也会 换。烟叶复烤还是一个多干扰过程，不确 附性都比较强，因此，在复烤过程中一定 影响复烤烟叶的含水率，如果干燥区风机 定性很多。所以，对影响复烤烟叶含水率 要把握烟叶的水分质量，进而确保以后在 的风量较大，很容易使得烟叶在干燥区形 的因素进行探讨研究，研究如何使得烟叶 烟叶保存过程中存在吸水和发霉的现象。 成回旋堆积。这种现象，严重影响了烟叶 充分干燥、冷却和回潮，有助于整体把握 中部烟叶结构的复烤则比较好把握，因为， 烘烤的均匀性，所以，不利于烟叶的回潮 复烤过程，减少复烤的不确定性，有助于 这部分的烟叶结构其物理特性都比较适中 过程，但是如果风机的风量较小，也会影 为烟叶复烤提供相应的技术理论依据。 和均匀。上部分烟叶与下部分烟叶的物理 响烟叶的干燥速度，使得复烤烟叶含水率 二、影响复烤烟叶烤后含水率的因素 特眭则相反，油份重、水分多，因此，在 难以达到相应的质量要求，严重的影响烤 烟叶的复烤过程是一个不确定的大 这部分烟叶复烤过程中存在一定的难度和 烟的质量。 热熔过程，其影响复烤烟叶烤后含水率的 技术标准。 结语 因素很多，下文重点举例说明影响烟叶含 ２在线流量的稳定性 烟叶复烤的主要目的是调整烟叶水 水率的主要因素。 在烟叶的打叶复烤工艺中，在线流 分，防止烟叶霉变，净化烟叶香气，杀灭 １烟叶的产地、品种、部位、等级 量的稳定性直接影响着烟叶复烤后的质 虫菌，使烟叶保持色泽鲜艳。总而言之， 首先，各地区自然环境有所不同， 量，其中温度、水分和流量是复烤工艺中 复烤烟叶的含水率，其影响因素直接与烟 每一个自然环境都会造成栽培技术和烟叶 最为重要的指标，所以，如果在线流量不 叶的产地、品种、部位等级、在线流量以 品质的差别。以贵州省毕节地区的自然环 稳定，就会导致烟叶在加工过程中，水分 及复烤机干燥区参数有关，所以，在复烤 境为例，整个毕节地区处于多层高原中山 含量难以控制，而且极易容易造成烟叶的 过程中，要充分考虑这几个方面的因素， 地貌，这种地貌很难形成烟叶的大片种植， 粉碎，阻塞设备，从而，减少设备运转的 同时，要遵循相应的复烤参数和技术要求， 所以，受到土质、环境、气候的影响，造 效率和有效的作业率。目前，我国大部分 只有这样，才能够提升烟叶的质量品质。 成即便产于这一个地区的烟叶，其质量往 复烤烟厂都是通过人工操作的方式，对在 参考文献 往存在着很大的不同，所以，对其复烤过 线流量进行控制，这种人为操控的方式， ［１】任伟，袁锐波，吴张永，孙春耕．烟 程的控制也有所不同。其次，烟叶品种的 导致流量控制十分的不稳定，这种流量的 叶加料混合滚筒气液顶起系统设计［ｎ．机 不同也会导致复烤的差别，烟叶品种不同， 不稳定，造成烟叶复烤中水分和温度的波 械设计，２００８（１２）． 会直接导致烟叶的外观、物理特性以及内 动较大，复烤后的烟叶返箱率十分高。 『２１Ｆ・阿勃特拉．集中在探索较少的课 在化学成分有所差别，例如，多叶型品种 ３复烤机干燥区参数 题——七十年代的烟草科研Ⅱ１＿烟草科技， 和少叶型品种，在复烤过程中就存在着差 复烤机干燥区的温度是由蒸汽机压 １９７４（Ｏ１）． 别，多叶型品种烟草多数烟叶较薄，干物 力来决定的，如果蒸汽机的压力减小，就 【３】李自娟，高杨．浅谈烟叶水分含量对 质比较少，所以，在复烤中此品种失水较 会导致烟叶干燥的速度较慢并且干燥的均 卷烟产品质量的影响卟农家科技，２０１１ 快。少叶型品种烟草则恰恰相反，少叶型 匀性也会相对下降，如果蒸汽机压力增加， （ｓ３）． 烟叶，烟叶较厚，保水性也比较好，干物 虽然能够提高烟叶的烘干效率，但是其香 ｆ４】李曼．烟叶加工中润叶机加水系统的 质较多。因此，在复烤过程中要及时的对 气质量却很难得到保证，并且温度的升高 改造卟机床与液压，２００３（０４）． 据网和继电保护数据网等业务，上述业务 过组网的形式实现网络通信传输结构形式。 全稳定发展，推动电力行业的快速、健康 都是通过虚拟的网桥实现连接的。广 结语 稳定的发展。 域继电保护分层系统结构网络拓扑的实现 综上所述，要实现广域继电保护就 参考文献 方式通常是通过ＭＳＴＰ设备来实现的，在 需要配备高效稳定的通信网络，对于继电 ［１１丛伟，潘贞存，赵建国．基于纵联比 】广域继电保护模式中，作为一种集中式的 保护分层系统结构进行网络拓扑设计，有 较原理的广域继电保护算法研究Ⅱ】．中国 业务形式广域继电保护是对主站汇集到的 利于使得广域继电保护在电网运行和维护 电机工程学报，２００６（２１）． 信息进行保护，并将信息送到核心层，通 过程中迅速发展，并且可以促进电网的安 中国新技术新产品 一４５—
