光電傳感器如何在變電站自動化系統(tǒng)中運用呢，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)構圖如圖3所示。

　ITU的設計應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 實現(xiàn)與間隔層設備的點對點和過程總線通信，并可方便地升級到IEC 61850-9-2標準通信協(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，實現(xiàn)光電傳感器在變電站自動化系統(tǒng)中的應用。

　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)的應用存在3個階段：

　1)兼容傳統(tǒng)互感器，點對點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)是通過點對點連接，直接傳送到保護裝置的，目前IEC定義了該連接的標準協(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，過程總線還負責監(jiān)控開關設備信息的傳送。過程總線標準有 IEC61850-9-2，實施中可以考慮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雜的接線狀況，但同時由于實時的ITU測量數(shù)據(jù)和保護設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能力比前一階段要求更高。過程總線標準IEC 61850-9-2依然適用，實施中可以考慮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)技術的發(fā)展以及現(xiàn)代網(wǎng)絡交換技術，使得連接站級總線和下面的過程層總線成為可能，在網(wǎng)絡通信應用層中統(tǒng)一使用MMS協(xié)議標準的基礎上，將保證通信系統(tǒng)的實時響應等性能指標不受影響?？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，并且間隔層的設備只需要一個通信接口，將大大降低設備和變電站運行和維護費用。該階段的實現(xiàn)有賴于分等級的快速以太網(wǎng)技術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，實現(xiàn)過程層和間隔層的點對點/多點對多點或現(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。而建設以光電傳感器和其他智能電子設備為基礎的新型變電站自動化系統(tǒng)，實現(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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