綜合自動化在變電站中的應(yīng)用

1、綜合自動化在變電站中的應(yīng)用摘要：在大型鋼鐵企業(yè)當(dāng)中，變電站能否圓滿 完成供配電任務(wù)，是主流程生產(chǎn)工藝順利進(jìn)行的風(fēng)向 標(biāo)。一個變電站的控制系統(tǒng)的自動化程度，從側(cè)面上 反映了供配電工作的穩(wěn)定性。在電力系統(tǒng)中，穩(wěn)定性 是最為重要的一項生產(chǎn)指標(biāo)。本文將就變電站綜合自 動化系統(tǒng)的優(yōu)越性、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能等方面進(jìn)行 闡述。關(guān)鍵詞：變電站 綜合自動化 優(yōu)越性中圖分類號： TP272 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1007-9416（2015）11-0000-00電力部門在整個鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營中的作用舉 足輕重，變電站的自動化程度也反映了一個公司的現(xiàn) 代化程度。1 變電站綜合自動化的優(yōu)越性（1）在線運行的

2、可靠性高。 變電站綜合自動化系 統(tǒng)可以利用軟件實現(xiàn)在線自檢，具有故障診斷功能。 微機系統(tǒng)的軟件設(shè)計，考慮到電力系統(tǒng)各種復(fù)雜的故 障，具有很強的綜合分析和判斷能力。 使變電站的一、 二次設(shè)備運行的可靠性方面已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了常規(guī)變電 站。所有系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)均為實時采集。（2）變電站運行管理的自動化水平高。 變電站實 現(xiàn)自動化后，監(jiān)視、測量、記錄、抄表等工作都由計 算機自動進(jìn)行。運行人員只需通過后臺機就可以對變 電站內(nèi)主要設(shè)備和各輸、配電線路運行工況和運行參 數(shù)一目了然。且各種操作都有事件記錄可供查閱，大 大提高了運行管理水平。（3）維護(hù)調(diào)試方便。由于綜合自動化系統(tǒng)中，各 子系統(tǒng)有故障自診斷能力，系統(tǒng)

3、內(nèi)部有故障時能自檢 出故障部位，縮短了維修時間。微機保護(hù)和自動裝置 的定值又可在線讀出檢查，可節(jié)約定期核對定值的時 間。2 變電站綜合自動化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)從整體上劃分為三層： 站控層、 網(wǎng)絡(luò)層、間隔層。（1）站控層為變電站運行人員和調(diào)度人員提供變 電站的監(jiān)視、控制、管理及部分高級應(yīng)用，由監(jiān)控、 遠(yuǎn)動、 VQC 、五防、小電流接地選線、工程師站等功 能主站組成，各功能主站共享網(wǎng)絡(luò)層上的由間隔層裝 置上送的實時數(shù)據(jù)，各功能主站間獨立運行，互不影 響。監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，提供多種組織形式， 即可以是單機集成系統(tǒng)，又可以是多機分散系統(tǒng)，靈活性好，可靠性高（2）網(wǎng)絡(luò)層采用雙以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)傳

4、輸， 同時兼顧支 持 LON 網(wǎng)絡(luò)通訊這樣就能實現(xiàn)， 將外廠家設(shè)備通過以 太網(wǎng)或串口等方式接入到系統(tǒng)中。網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備在間隔 層設(shè)備和站控層設(shè)備之間建立了一條安全、穩(wěn)定、快 速的數(shù)據(jù)通道，其上行數(shù)據(jù)為間隔層設(shè)備循環(huán)主動發(fā) 送的實時數(shù)據(jù)，下行數(shù)據(jù)為站控層設(shè)備向間隔層設(shè)備 下達(dá)的控制指令。（3）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械拈g隔層設(shè)備主要由保護(hù)單元和 測控單元組成， CSC 系列保護(hù)單元完成站內(nèi)的線路和 元件的保護(hù)功能， CSI200E 系列測控單元實現(xiàn)四遙功 能。保護(hù)管理機實現(xiàn)外廠家保護(hù)和其他智能設(shè)備的接 入功能。3 變電站自動化的系統(tǒng)功能（1）變電站保護(hù)： 是對站內(nèi)所有的電氣設(shè)備進(jìn)行 保護(hù)，包括線路保護(hù)，變壓器保護(hù)

5、，母線保護(hù)，電容 器保護(hù)及備自投，低頻減載等安全自動裝置。與監(jiān)控 系統(tǒng)通信。根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)命令發(fā)送故障信息，動作序 列。當(dāng)前整定值及自診斷信號。接收監(jiān)控系統(tǒng)選擇或 修改定值。（2）數(shù)據(jù)采集及處理功能包括狀態(tài)數(shù)據(jù)， 模擬數(shù) 據(jù)和脈沖數(shù)據(jù)狀態(tài)量采集狀態(tài)量包括：斷路器開關(guān)狀 態(tài)，隔離開關(guān)狀態(tài)，變壓器分接頭信號及變電站一次 設(shè)備告警信號、事故跳閘總信號、預(yù)告信號等。目前 這些信號大部分采用光電隔離方式輸入系統(tǒng)，也可通 過通信方式獲得。模擬量采集常規(guī)變電站采集的典型 模擬量，包括：各段母線電壓、線路電壓，電流和有 功、無功功率值。饋線電流，電壓和有功、無功功率 值。脈沖數(shù)據(jù)本站采集脈沖數(shù)據(jù)以電度量為主，涉

6、及 到電量計費，能在后臺顯示并自動生成報表且能通過 OPC 上送。（3）事件記錄和故障錄波測距。 事件記錄應(yīng)包含 保護(hù)動作序列記錄，開關(guān)跳合記錄。變電站故障錄波 可根據(jù)需要采用兩種方式實現(xiàn)，一是集中式配置專用 故障錄波器， 并能與監(jiān)控系統(tǒng)通信。 另一種是分散型， 即由微機保護(hù)裝置兼作記錄及測距計算，再將數(shù)字化 的波型及測距結(jié)果送監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控系統(tǒng)存儲和分 析。（4）控制和操作功能。 操作人員可通過后臺機屏 幕對斷路器，隔離開關(guān)，變壓器分接頭，電容器組投 切進(jìn)行遠(yuǎn)方操作。為了防止系統(tǒng)故障時無法操作被控 設(shè)備，在系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)保留人工直接跳合閘手段。（5）系統(tǒng)的自診斷功能。 系統(tǒng)內(nèi)各插件應(yīng)具有自 診

7、斷功能，并把數(shù)據(jù)送往后臺機和遠(yuǎn)方調(diào)度中心。對 裝置本身實時自檢功能，方便維護(hù)與維修，可對其各 部分采用查詢標(biāo)準(zhǔn)輸入檢測等方法實時檢查，能快速 發(fā)現(xiàn)裝置內(nèi)部的故障及缺陷，并給出提示，指出故障 位置。4 變電站的控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊網(wǎng)絡(luò)通訊方式，站所采用單 LON 網(wǎng)通訊與雙以太 網(wǎng)通訊相結(jié)合的通訊方式， lON 網(wǎng)傳輸距離最大 2 公 里，它的優(yōu)點是穩(wěn)定性強， 抗干擾能力強， 但速度慢。 站內(nèi)電度表、消弧裝置、直流屏、小電流接地選線、 許繼保護(hù)裝置、南瑞保護(hù)裝置均采用此種通訊方式。 以太網(wǎng)傳輸距離遠(yuǎn)，可達(dá)幾十公里，抗干擾能力差， 速度快。雙以太網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn) A、B 雙以太網(wǎng)同時運行， 自動切換，這樣能夠保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性。站內(nèi)測控裝 置，遠(yuǎn)動裝置，對時裝置，接入裝置，均采用這種通 訊方式。5 結(jié)語 越來越多的計算機技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)，自控技 術(shù)，引入到數(shù)字化變電站當(dāng)中提高了變電站的勞動生 產(chǎn)率，促進(jìn)了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，推動了供配電生 產(chǎn)