變電站二次設(shè)備電源監(jiān)視系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

1、變電站二次設(shè)備電源監(jiān)視系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用【瀏覽次數(shù)】1035【供稿】中國(guó)開關(guān)電器網(wǎng)【中文關(guān)鍵詞】變電站二次設(shè)備電源監(jiān)視系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用          【添加日期】2008-10-16【更新日期】2008-10-16【全部正文】趙鳳德 王明靖 王越 全春蕾 （海南電網(wǎng)瓊海供電公司） 摘要：文中提出了如何實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)變電站二次設(shè)備電源進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)視，設(shè)計(jì)了二次設(shè)備電源監(jiān)視系統(tǒng)，它利用了UPS電源作為二次設(shè)備電源監(jiān)視裝置的工作電源，可以實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備電源遠(yuǎn)方監(jiān)視，提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，本文主要解決

2、了電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備失電時(shí)，變電站信息無法傳送，特別是變電站直流系統(tǒng)斷電時(shí)運(yùn)行人員無法發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致電力系統(tǒng)重大事故的發(fā)生。 關(guān)鍵詞：二次設(shè)備 電源監(jiān)視 開發(fā) 應(yīng)用 1 引言 隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)中的自動(dòng)化設(shè)備主要是調(diào)度主站（或集控站）對(duì)變電站實(shí)現(xiàn)了遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)、遙視等功能。變電站的各種故障、告警信息都可以由現(xiàn)場(chǎng)遙信裝置通過遠(yuǎn)動(dòng)、通信設(shè)備傳到遠(yuǎn)方調(diào)度。目前電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備有兩種模式，一種自動(dòng)化設(shè)備與保護(hù)集中一個(gè)單元箱，共用一個(gè)工作電源；另一種自動(dòng)化設(shè)備與保護(hù)分開，單獨(dú)用一個(gè)工作電源；無論那種組裝形式的自動(dòng)化設(shè)備，當(dāng)工作電源失去時(shí)，變電站的各種故障、告警信息就無法監(jiān)視，因此變

3、電站自動(dòng)化設(shè)備工作電源正常與否將直接影響到電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。 過去，電力系統(tǒng)的各個(gè)變電站都有人值守，可以對(duì)變電站二次設(shè)備工作電源運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行定期檢查，因而可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理其出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，保證變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前，電力系統(tǒng)推廣無人值班變電站，雖然調(diào)度中心可以通過遠(yuǎn)動(dòng)通道獲取變電站運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)信息，但是對(duì)于變電站自動(dòng)化設(shè)備工作電源失去時(shí)，就不能反映電力系統(tǒng)運(yùn)行的詳細(xì)信息，特別是自動(dòng)化設(shè)備與保護(hù)集中一個(gè)單元箱，共用一個(gè)直流電源的情況；當(dāng)電源失去時(shí)不能及時(shí)反應(yīng)到調(diào)度，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，就可能會(huì)釀成比較大的電力系統(tǒng)事故。全國(guó)因直流電源問題引發(fā)的電力系統(tǒng)事故先例已經(jīng)很多，對(duì)變電站直流電源

4、的監(jiān)視越來越重要，特別是對(duì)變電站自動(dòng)化設(shè)備的工作電源監(jiān)視，只有變電站自動(dòng)化設(shè)備工作正常的情況下，變電站的各種信息才能到傳送到調(diào)度端（或集控中心）；如果變電站自動(dòng)化設(shè)備的工作電源一旦失去，變電站的任何信息就無法傳送出去，為此加強(qiáng)對(duì)變電站自動(dòng)化設(shè)備工作電源的監(jiān)視尤為重要。本文重點(diǎn)提出了變電站二次設(shè)備電源監(jiān)視系統(tǒng)，尤其是對(duì)自動(dòng)化設(shè)備工作電源的監(jiān)視，解決了綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，并對(duì)如何加強(qiáng)對(duì)綜合自動(dòng)化變電站的監(jiān)視提出了可行性研究及設(shè)計(jì)。 變電站二次設(shè)備監(jiān)視系統(tǒng)的現(xiàn)狀如圖1所示： 變電站上送調(diào)度和集控中心的各種信息，如遙測(cè)、遙信、遙控、主要設(shè)備狀態(tài)和報(bào)警信息等，都要經(jīng)過變電站自動(dòng)化裝置傳送到遠(yuǎn)動(dòng)裝置

5、，再由遠(yuǎn)動(dòng)裝置一路傳送到當(dāng)?shù)睾笈_(tái)機(jī)，另一路是通過通信通道傳輸?shù)秸{(diào)度主站。目前，各變電站保護(hù)裝置和自動(dòng)化裝置的電源是由同一套電源設(shè)備提供。當(dāng)變電站二次設(shè)備工作電源異常情況下，有以下幾種因素?zé)o法傳到調(diào)度和集控中心： 當(dāng)變電站總電源設(shè)備發(fā)生斷電時(shí)，造成保護(hù)裝置和自動(dòng)化裝置失電，各種信息無法采集和傳送，此時(shí)，調(diào)度和集控中心收不到斷電信息。 當(dāng)變電站某個(gè)自動(dòng)化裝置失電，此時(shí)該回路的各種信息無法采集，調(diào)度和集控中心收不到運(yùn)行信息。 遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)斷電或異常時(shí)，調(diào)度和集控中心收不到運(yùn)行信息。 通信設(shè)備斷電、異?；蛲ㄓ嵧ǖ喇惓r(shí)，調(diào)度和集控中心收不到運(yùn)行信息，但此時(shí)調(diào)度和集控中心會(huì)發(fā)出通道中斷或異常告警。 以上幾種情

6、況發(fā)生時(shí)，由于調(diào)度和集控中心收不到運(yùn)行信息，運(yùn)行人員無法掌握變電站運(yùn)行中發(fā)生的缺陷，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，就會(huì)造成重大電網(wǎng)事故。通過以上分析，變電站自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行正常與否，直接影響到電力系統(tǒng)的信息傳遞，威脅著電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，可見加強(qiáng)變電站自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行監(jiān)視極其重要，為此，本文重點(diǎn)提出了如何實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站自動(dòng)化設(shè)備的遠(yuǎn)方監(jiān)視，從而使電力系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化程度更安全、更可靠。 2 變電站二次設(shè)備監(jiān)視系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用 目前，電力系統(tǒng)各變電站的保護(hù)裝置和自動(dòng)化裝置工作電源都取自變電站的直流電源系統(tǒng)，當(dāng)保護(hù)裝置斷電而自動(dòng)化裝置沒有斷電時(shí)，通過自動(dòng)化裝置就會(huì)發(fā)出裝置“控制回路斷線”遙信變位，使運(yùn)行人員能夠及

7、時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況。但當(dāng)變電站自動(dòng)化裝置工作電源斷電后，遙信信息就無法發(fā)出，運(yùn)行人員監(jiān)視不到告警信息。 為了解決二次設(shè)備電源斷電監(jiān)視功能，我們?cè)O(shè)計(jì)出變電站二次設(shè)備電源監(jiān)視裝置，其主要原理如下： 如圖2，二次設(shè)備電源監(jiān)視裝置主要是通過采集被監(jiān)視設(shè)備的工作電源，將其轉(zhuǎn)化為遙信量傳送到遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)。為了避免變電站直流電源全部失壓造成信號(hào)量無法傳送的問題，將自動(dòng)化電源監(jiān)視裝置與遠(yuǎn)動(dòng)裝置共用一套UPS電源，保證了自動(dòng)化電源監(jiān)視裝置在任何情況下能夠正常的工作，二次設(shè)備電源監(jiān)視裝置主要原理如下： 二次設(shè)備電源監(jiān)視裝置的工作原理：將變電站的直流系統(tǒng)總電源、各支路電源以及各個(gè)裝置的工作電源接入自動(dòng)化電源監(jiān)視裝置，通過該裝

8、置將其轉(zhuǎn)化為可監(jiān)視的信息量。正常運(yùn)行時(shí)，各路監(jiān)視狀態(tài)為“1”，當(dāng)某一路電源失電時(shí)，其遙信狀態(tài)就會(huì)由“1”轉(zhuǎn)化為“0”，裝置就會(huì)向當(dāng)?shù)睾笈_(tái)機(jī)或遠(yuǎn)方調(diào)度發(fā)出該回路電源斷電告警信息，從而使運(yùn)行人員及時(shí)掌握缺陷情況，及時(shí)消缺，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 二次設(shè)備電源監(jiān)視裝置具有投資少、安裝簡(jiǎn)單、易于維護(hù)、可靠性高等特點(diǎn)，每個(gè)變電站設(shè)一套該裝置就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)全站二次電源系統(tǒng)的監(jiān)視。解決了各變電站既能監(jiān)視站內(nèi)直流總電源，也能監(jiān)視站內(nèi)各裝置的工作電源，避免了以往各變電站對(duì)自動(dòng)化設(shè)備工作電源無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)視的問題，提高了變電站的綜合自動(dòng)化能力。 通過此系統(tǒng)，運(yùn)行人員就可以在遠(yuǎn)方調(diào)度中心對(duì)各變電站直流設(shè)備以及各個(gè)裝置工作電源的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)視，避免了直流電源設(shè)