菲尼克斯现代电站的智能连接技术

IEC 61850

现代电站控制技术实现了基于IEC 61850标准的主控系统与电站的电力输出开关装置的融合。这样无需将开关设备控制设备单独分离出来，从而节省了工程成本。

过去，根据IEC 60870-101或-104标准，开关设备的连接通信取决于保护技术。随着数字保护技术的采用，通过IEC 61850通信技术可以将发生的事件和时间传输到主控系统中，并可以利用这些信息进行精确到毫秒级的故障分析。这项技术尤其适用于诸如火电厂的碎煤机或压缩机等中压过程设备。

低压开关设备

对于中压开关设备来说，使用当前技术水平的保护和控制设备就可以实现基于IEC 61850标准的总线连接。而对于低压开关设备则是一个挑战：低压断路器内置保护和跳闸电子元件，因此需要采用全新的模块化方案。

为了开发全新的解决方案，必须集成控制母线的切换设备。这意味着，即便发生故障（如欠压或变压器故障）也可以实现和基于IEC 61850标准的主控系统之间不间断通信。

为避免使用成本过高的网关解决方案，逻辑和I/O组件必须能够直接与设备之间建立基于IEC 61850标准的通信。这是利用IEC 61850的GOOSE（通用面向对象的电站事件）快速交叉通信创建联锁的唯一途径。这种方式大大降低了接线工作量。

解决方案

菲尼克斯电气为此类应用提供可扩展的模块化Axioline I/O系统。 其特点是大量信号处理选项可供选择。

采用Axioline可以非常轻松地记录诸如断路器触点信号和测量值等数字量和模拟量数据，还可以通过总线耦合器将此类数据集成到基于IEC 61850的主控系统中。

由于采用了高性能的继电器输出，断路器可直接由I/O系统控制。

通过全面执行标准化GOOSE通信则可实现设备之间的互锁。电站常用的220 V DC信号和控制电压可直接连接到I/O系统，无需额外的耦合设备。为了缩短布线路径，可在低压主配电柜供电范围内的合适位置安装总线耦合器。

开关设备则可安装在耦合器对应的开关柜内。这样，I/O站可通过最短的路径采集到断路器所有的辅助触点信号。

从主控系统的电力需求而言，电源的电流和电压值通常仅视为单相测量值，而4到20 mA的模拟量信号则可通过测量仪表来处理。

额定电压70%和98.5%的欠压继电器所对应的浮动触点作为数字量信息记录以便实现逻辑切换。

每个开关柜的开关由于连接开关柜的IO站而形成了一个网络，并且通过高等级光纤主干网技术与远程控制柜连接。

使用菲尼克斯电气的PRP（并行冗余协议）冗余模块，可以实现没有切换时间的数据通信冗余方案，从而保证与主控系统之间的数据传输，达到IEC62439-3协议所要求的最优功效。

现代化控制技术

从现代化控制技术在已运行电站的使用范围来看，采用中央跳接方案融合基于IEC61850的低压电力开关装置被证实是最具经济效益的。

菲尼克斯电气提供全套的控制柜解决方案，以基于IEC 61850的通信替代现有的跳接方式。

优势

●一站式供货的全套系统解决方案

●通过IEC61850GOOSE通信实现联锁

●采用基于事件的时间戳优化故障分析

●基于IEC61131标准编程，轻松适配开关装置自动化

●直接连接220V DC信号和控制指令

电站中的Axioline系统

●PROFIsafe模块，用于实现锅炉保护区内或紧急跳闸线路控制器旁的电机和阀门的安全切换

●PROFIBUS总线耦合器，用于连接现场信号到主控系统

●基于IEC61850标准的总线耦合器，用于连接电力需求侧和主控系统

●温度模块，用于记录管壁温度等