目前，國內(nèi)電網(wǎng)部分110kV變電站沒有真正實現(xiàn)雙電源供電。即不是直接從220kV變電站引來，而是多座變電站串接在兩座220kV變電站中間，簡稱為“手拉手”式閉環(huán)連線開環(huán)運行結(jié)構(gòu)。正常時，兩端電源供電，中間的兩座變電站間聯(lián)絡(luò)斷路器斷開。如下圖1結(jié)構(gòu)。K1~K4，K6~K10閉合，K5斷開，假設(shè)左側(cè)220kV變電站停電，變電站1內(nèi)的備自投無法控制K5，導(dǎo)致變電站1，左側(cè)220kV變電站全站停電。如何解決這一問題，即檢測、判斷故障，通過何種方式傳遞、變換站間信息，以便隔離故障，提高供電可靠性，一直是一個難題。筆者針對這個問題，聯(lián)合邯鄲市德普電力自動化設(shè)備有限公司，上海安科瑞電氣有限公司研制了“基于光纖通信交互式遠(yuǎn)方自投裝置”，很好的解決了這一問題。 

　　1、高壓電網(wǎng)裝設(shè)該裝置的背景和意義 

　　近階段，河北電網(wǎng)部分變電站采用“手拉手”式結(jié)構(gòu)，不能完全實現(xiàn)真正意義的雙電源供電，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，經(jīng)常造成220kV，110kV變電站全站失壓，造成負(fù)荷損失，極大地影響了我省部分地區(qū)的供電可靠性，但由于電網(wǎng)發(fā)展資金的限制，不可能在短時間內(nèi)通過改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)從根本上解決該問題，這種情況下，需要解決該問題，只能靠安裝安全自動裝置來補救，即基于光纖通信交互式遠(yuǎn)方自投裝置。 

　　2、幾種通信方式的比較 

　　2.1、TCP/IP以太網(wǎng) 

　　以太網(wǎng)通信的遠(yuǎn)方備自投方案，是應(yīng)用了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，通過建立以太網(wǎng)內(nèi)的TCP/IP協(xié)議完成裝置間的數(shù)據(jù)通信，從而實現(xiàn)在局域網(wǎng)內(nèi)備自投之間的相互通信。每個站的備自投裝置都需安裝發(fā)送和接收終端，各有自己的IP地址。這種方式的特點是：必須建立變電站之間的局域網(wǎng)，還需設(shè)計開發(fā)專用的備自投發(fā)送及接收終端，以太網(wǎng)服務(wù)器；通信易受干擾，通信交換信息時間過長，安全性能差，維護(hù)難度較大。 

　　2.2、GPRS技術(shù) 

　　GPRS技術(shù)的特點是通過點對點或者中心對多點以及多點之間的無線IP連接，數(shù)據(jù)以“編碼”的形式通過GPRS信道進(jìn)行通信，利用其傳輸運行狀態(tài)信息、故障信息和跳合閘命令信息。這種方式的特點是覆蓋廣，傳輸速度快，可長期在線運行。不足的是：安全性能差，信息交換實時性無法控制，安全性能差，整套設(shè)備投資較大。 

　　2.3、光纖通信 

　　目前，各個110kV變電站之間基本都實現(xiàn)了光纖通信，其光纖通信傳輸運行狀態(tài)信息、故障信息和跳合閘命令信息，具有無誤差，傳輸速度快，傳輸容量大，接口簡便靈活，轉(zhuǎn)換方便，基本不受外界電磁干擾等優(yōu)勢，是最可靠的通信通信方式。在此基礎(chǔ)上可實現(xiàn)遠(yuǎn)方備自投裝置的任何通信需求。 

　　這種方案投資小，見效快，安全準(zhǔn)確，基本無干擾，所以是目前實現(xiàn)遠(yuǎn)方備自投的最佳通信方案。

　　3、備自投的軟件功能設(shè)計 

　　3.1、運行方式分析

　　針對圖1中的問題，裝設(shè)的該裝置控制的相鄰兩個變電站四個開關(guān)的位置，圖2為裝置裝設(shè)圖。 

　　見圖2，根據(jù)電力系統(tǒng)運行規(guī)則，四個斷路器至少有一個斷路器處于分閘狀態(tài)，分析出有運行價值的運行方式，如下所列：  

　　方式一：1DL、3DL、4DL閉合，2DL斷開。 
　　方式二：1DL、2DL、4DL閉合，3DL斷開。 
　　方式三：2DL、3DL、4DL閉合，1DL斷開。 
　　方式四：1DL、2DL、3DL閉合，4DL斷開。 
　　方式五：1DL、4DL閉合，2DL、3DL斷開。 

　　根據(jù)功耗的要求，最理想的運行方式為方式五，聯(lián)絡(luò)線不存在損耗，但是系統(tǒng)以方式五運行時，線路3不帶電，線路3的設(shè)備包括電纜、線桿易被盜，長時間不帶電設(shè)備會老化；另外如果備自投動作，線路充電時間也很長，電源切換的時間也加長，因此一般不考慮。正常運行時選擇方式一、方式二，電源1給A站供電，電源2給B站供電。如果電源1或者電源2故障停電，自動轉(zhuǎn)向方式三或方式四。 

[$page]　　方式三或方式四時，供電都被電源一或電源二承擔(dān)，這點也不符合電力系統(tǒng)要求，只能作為臨時供電模式。 

　　2.3、系統(tǒng)正常運行方式下的特點 

　　系統(tǒng)在正常運行方式下的特點是：三條線路均帶電；有且僅有1個開關(guān)斷開，處在斷開狀態(tài)的開關(guān)兩側(cè)均帶電；4段母線均帶電；當(dāng)某有一線路發(fā)生故障或失電時，需將4段母線恢復(fù)帶電狀態(tài)；當(dāng)母線或開關(guān)發(fā)生故障時，由相關(guān)保護(hù)裝置切除故障設(shè)備。 

　　2.4、變電站間遠(yuǎn)方備自投的要求 

　　系統(tǒng)在方式一（方式二）運行時，假設(shè)電源