蓝牙技术在变电站防误系统中的应用

蓝牙技术在变电站防误系统中的应用

数字区块是一个现代装置（电子传感器、智能开关等）和两个电子装置（过程层、范围层、车站控制层）的等级。根据iec61850的通信标准，可以在网络上实现智能设备之间的信息交流和互联。变电站数字化系统特点是一次设备智能化、二次设备网络化、操作监视屏幕化、运行管理智能化。因此它的出现为大面积地推广变电站无人值守打下了良好的基础,但是变电站防误系统在变电站自动化方面发展很慢,还无法满足运行的需要。变电站防误装置及其现状分析:1电力系统的误差防护和当前分析1.1变换的执行措施电气误操作事故是人员责任事故,也是恶性事故,它严重威胁着人身和设备的安全。防止电气设备误操作是一个复杂而多变的问题。由于各种电气设备状态的变换都必须由人去执行操作,这不仅与设备的运行状态有关,而且与操作人员的业务水平、心理情绪和现场设备熟悉程度有关。停电、验电、挂(合)接地线(接地开关)、悬挂标示牌属于技术措施,工作票许可制度、工作间断转移变更制度、工作票终结制度属于组织措施,“两票三制”属于管理措施。在组织措施方面,我们主要是靠严格执行规程规定和加强审核监督。尽管如此,我们还是需要借助计算机技术,实现电气与机械闭锁相结合的完善的防误系统。1.2电气锁闭机设备我们变电站内主要使用着三大类型的防误闭锁装置:机械闭锁装置、电气闭锁装置和独立微机防误装置。机械闭锁装置包括普通机械锁、开关柜机械锁、电磁锁等;电气闭锁装置主要针对电动操作机构采用电气闭锁,即用辅助接点在设备的控制回路进行程序闭锁;微机防误闭锁装置是基于微机一次模拟图的信息采集系统和防误逻辑程序,配有电脑钥匙和编码锁(包括电编码和机械编码)组成的系统来实现设备防误闭锁的装置。以上各种防误闭锁装置在不同的场合得到了广泛的使用,对电力系统的安全运行都起到了十分重要的作用。但各类装置都存在着这样或那样的不足,如自动化程度不高,如不能远程解闭锁等等。2防误监视及解锁控制蓝牙无线防误系统就是在传统防误理论的基础上,利用蓝牙通信技术及计算机控制技术和电子技术,通过合理设计来实现变电站防误系统的自动化和智能化,实现防误闭锁装置动作的远程监视和远程解锁控制功能。1)利用蓝牙网络来取代远方终端与主控室之间的电缆连接,建立蓝牙技术的嵌入式无线通信技术。为了保证防误系统可靠地、实时地进行电气量信息采集,就要求防误系统要有自己可靠、安全的信息通道,然后才能保证防误装置给出正确的逻辑判断和执行正确的解锁命令。2)数字化变电站自动化水平很高,防误系统可依靠监控软件实现闭锁操作,同时采用硬件装置对需要防止发生误操作的设备予以强制性保护即可。3网络化远程解锁监控解锁技术基于蓝牙技术的防误系统:目前,变电站防误系统绝大部分是离线式,因此,对于具体间隔内设备的解闭锁操作的正确与否是无法保证其实时性,并缺少具体非常规操作时的解锁操作监督手段。针对上述情况,为了完成防误系统与监控系统的资源共享,实现网络化远程解锁监控操作,完善防误系统解锁监督机制,设计独立的防误系统蓝牙无线网络,并与变电站原有监控系统实现连接,达到资源共享目的。一方面可以防误系统从保护测控获得系统,另一方面,保护测控也可由蓝牙防误系统获得信息量。3.1散射网的组成为了实现蓝牙无线网络建立,为防误系统提供独立的可靠的信息通道,先在间隔层利用蓝牙技术进行无线通信。各蓝牙设备必须先组成匹克网,再由匹克网组成散射网。本系统设计为主变测控保护、母联测控保护、馈线测控保护、公用测控装置4个匹克网,以此类推,并补保护测控单元、动力变保护测控单元以及通用测控单元和交直流单元分别各自组成匹克网,然后这几个匹克网再组成散射网,与蓝牙主机控制器接口(HCI)进行通信。3.2匹克网的设计对于现场执行单元,它是防误系统原始开关量(开关、刀闸位置)的采集端口,是现场实际设备解锁与闭锁操作的执行单元,同样需要有可靠的信息通道,因此,对本系统设计为开关、母线刀闸、线路刀闸、母线刀闸与开关间接地刀闸、线路刀闸与开关间接地刀闸5个匹克网(若设备较多,则还可扩充匹克网),这5个匹克网再组成一个大的散射网。4hci主机控制器蓝牙模块硬件结构:蓝牙技术中,主要有蓝牙芯片组和蓝牙模块两种形式,但最终都能实现蓝牙的无线通信和链路管理功能;蓝牙模块将射频、基带、链路管理器和HCI层集成到了一块芯片上,通过RS232、USB等总线接口实现HCI(主机控制器接口)指令交换。无论是蓝牙基带控制器还是蓝牙模块,都集成了HCI层,作为控制蓝牙芯片各种功能的唯一手段,高层应用也需要使用HCI层与蓝牙芯片进行通信。另外,变电站一个间隔内的各个防误锁具进行实时的控制(解锁或闭锁),是要用弱电控制强电,本设计采用(MOC3051M)可控硅来实现弱电对强电的控制,可靠性好、寿命长而且方便实用。5无线技术与无线技术的比较目前,不管是综合自动化变电站,还是数字化变电站,防误系统与设备之间还是采用有线连接,而无线技术与之相比必然存在优势。蓝牙技术又是一种崭新