關(guān)于變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

1、關(guān)于變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的研究與應(yīng)用論文摘要：采用變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)是計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)應(yīng)用的方向，也是對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的一、二次設(shè)備信息進(jìn)展綜合利用，開展和完善變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，是電力系統(tǒng)開展的新趨勢(shì)，就變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)展一些討論。論文關(guān)鍵詞：變電站；綜合自動(dòng)化變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為根底，將保護(hù)、控制、遠(yuǎn)動(dòng)、自動(dòng)裝置、故障錄波等分散的技術(shù)集成在一起，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的現(xiàn)代化管理，并可以給運(yùn)行、平安、設(shè)計(jì)、施工、檢修、維護(hù)、管理等諸多方面帶來(lái)直接或間接的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。1變電站綜合自動(dòng)化的構(gòu)造變電站綜合自動(dòng)化的構(gòu)造有兩種:集中式和分布式。1.1集中式構(gòu)造集中式一般采

2、用功能較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)并擴(kuò)展其i/接口，集中采集變電站的模擬量和數(shù)量等信息，集中進(jìn)展計(jì)算和處理，分別完成微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)和自動(dòng)控制等功能。集中式構(gòu)造也并非指只由一臺(tái)計(jì)算機(jī)完成保護(hù)、監(jiān)控等全部功能。多數(shù)集中式構(gòu)造的微機(jī)保護(hù)、微機(jī)監(jiān)控與調(diào)度等通信的功能也是由不同的微型計(jì)算機(jī)完成的，只是每臺(tái)微型計(jì)算機(jī)承當(dāng)?shù)娜蝿?wù)多些。集中式的特點(diǎn):能實(shí)時(shí)采集各種模擬量和開關(guān)量，完成對(duì)變電站的數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)監(jiān)控；本錢低，占有空間小等。前置管理機(jī)任務(wù)繁重、引線多，降低了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，假設(shè)前置機(jī)故障，將失去當(dāng)?shù)丶斑h(yuǎn)方的所有信息及功能，所以一般采用雙機(jī)并聯(lián)運(yùn)行。軟件復(fù)雜，修改工作量大，系統(tǒng)調(diào)試繁瑣。組態(tài)不靈敏，對(duì)不同主接線

3、或規(guī)模不同的變電站，軟、硬件都必須另行設(shè)計(jì)，工作量大并且擴(kuò)展一些自動(dòng)化需求的功能較難。1.2分布式構(gòu)造分布式構(gòu)造是將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能分散給多臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)完成，一般按功能設(shè)計(jì)，采用主從pu系統(tǒng)工作方式，多pu進(jìn)步了處理并行突發(fā)事件的才能，解決了運(yùn)算處理的瓶頸問(wèn)題。各功能模塊之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或串行方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，選用具有優(yōu)先級(jí)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)較好的解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問(wèn)題，進(jìn)步了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性分布式構(gòu)造方便系統(tǒng)擴(kuò)展和維護(hù)，部分故障不影響其它模塊正常運(yùn)行。該形式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統(tǒng)組態(tài)構(gòu)造，較多地使用于中、低壓變電站。這種構(gòu)造相比集中式處理的系統(tǒng)具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn):1可靠性進(jìn)步，

4、任一部分設(shè)備故障只影響部分，即將危險(xiǎn)分散。2可擴(kuò)展性和開放性較高，利于工程的設(shè)計(jì)及應(yīng)用。3站內(nèi)二次設(shè)備所需的電纜大大減少，節(jié)約投資也簡(jiǎn)化了調(diào)試維護(hù)。2變電站自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)的功能2.1繼電保護(hù)是對(duì)站內(nèi)所有的電氣設(shè)備進(jìn)展保護(hù)，包括線路保護(hù)，變壓器保護(hù)，母線保護(hù)，電容器保護(hù)及備自投，低頻減載等平安自動(dòng)裝置。各類保護(hù)應(yīng)具有以下功能:1根本設(shè)置。2故障記錄。狀態(tài)數(shù)據(jù)、模擬數(shù)據(jù)和跳閘記錄。3存儲(chǔ)多套定值。便于定值之間切換。4顯示和當(dāng)?shù)匦薷亩ㄖ怠?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(dòng)作序列。當(dāng)前整定值及自診斷信號(hào)。接收監(jiān)控系統(tǒng)選擇或修改定值，校對(duì)時(shí)鐘等命令。通信應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約。2.2控制和操

5、作功能操作人員可通過(guò)后臺(tái)機(jī)屏幕對(duì)斷路器，隔分開關(guān)，接地刀的分合閘操作，變壓器分接頭控制調(diào)節(jié)，電容器組投切進(jìn)展遠(yuǎn)方操作，并實(shí)現(xiàn)保護(hù)信號(hào)的遠(yuǎn)方復(fù)歸。為了防止系統(tǒng)故障時(shí)無(wú)法操作被控設(shè)備，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保存人工直接跳合閘手段，并實(shí)現(xiàn)保護(hù)信號(hào)的遠(yuǎn)方復(fù)歸。2.3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)。采集了所有斷路器、隔離刀閘、接地刀閘的狀態(tài)；主變的、分接頭檔位，主變油溫，所有系統(tǒng)電氣量電壓、電流、頻率、有功、無(wú)功、功率因數(shù)、電度等；直流系統(tǒng)的所有量，所用變的電壓，電流，功率；所有的保護(hù)動(dòng)作信號(hào)，斷路器、保護(hù)裝置、自動(dòng)化系統(tǒng)、公用系統(tǒng)的各類告警信號(hào)；全面完好地實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)變電所的監(jiān)視，能實(shí)時(shí)顯

6、示和實(shí)時(shí)打印各種信息。2.4事件記錄se事件記錄應(yīng)包含保護(hù)動(dòng)作序列記錄，開關(guān)跳合記錄。實(shí)現(xiàn)順序事件記錄，se歷史數(shù)據(jù)庫(kù)能在計(jì)算機(jī)查詢并打櫻2.5報(bào)警功能處理自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了事故告警預(yù)報(bào)信號(hào)和模擬量越限告警，開關(guān)不同告警信號(hào)啟動(dòng)不同的音響和畫面顯示，并能實(shí)現(xiàn)事后的檢索。2.6故障錄波測(cè)距變電站故障錄波可根據(jù)需要采用兩種方式實(shí)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(jī)保護(hù)裝置兼作記錄及測(cè)距計(jì)算，再將數(shù)字化的波型及測(cè)距結(jié)果送監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)和分析。2.7系統(tǒng)的自診斷和自恢復(fù)系統(tǒng)系統(tǒng)內(nèi)各插件應(yīng)具有自診斷功能，并把數(shù)據(jù)送往后臺(tái)機(jī)和遠(yuǎn)方調(diào)度中心。對(duì)裝置本身實(shí)時(shí)自檢

7、功能，方便維護(hù)與維修，可對(duì)其各部分采用查詢標(biāo)準(zhǔn)輸入檢測(cè)等方法實(shí)時(shí)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，要具有可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。2.8數(shù)據(jù)處理和記錄歷史數(shù)據(jù)的形成和存儲(chǔ)是數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容，它包括上一級(jí)調(diào)度中心，變電管理和保護(hù)專業(yè)要求的數(shù)據(jù)，主要有:1斷路器動(dòng)作次數(shù)；2斷路器切除故障時(shí)截?cái)嗳萘亢吞l操作次數(shù)的累計(jì)數(shù)；3輸電線路的有功、無(wú)功，變壓器的有功、無(wú)功、母線電壓定時(shí)記錄的最大，最小值及其時(shí)間；4獨(dú)立負(fù)荷有功、無(wú)功，每天的峰谷值及其時(shí)間；5控制操作及修改整定值的記錄。根據(jù)需要，該功能可在變電站當(dāng)?shù)厝繉?shí)現(xiàn)，也可在遠(yuǎn)動(dòng)操作中心或調(diào)度中心實(shí)現(xiàn)。2.9gps同步功能用g

8、ps衛(wèi)星對(duì)時(shí)系統(tǒng)，確保了系統(tǒng)內(nèi)所有單元時(shí)鐘的同步性和準(zhǔn)確性，有利于故障時(shí)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的全面分析。2.10人機(jī)聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)的自診斷功能系統(tǒng)內(nèi)各插件應(yīng)具有自診斷功能，自診斷信息也像被采集的數(shù)據(jù)一樣周期性地送往后臺(tái)機(jī)和遠(yuǎn)方調(diào)度中心或操作控制中心與遠(yuǎn)方控制中心的通信。3進(jìn)步變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性的措施變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具有功能強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、縮短維修周期及可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班等優(yōu)越性，但由于它是高技術(shù)在變電站的應(yīng)用，目前不少工作在變電站第一線的技術(shù)人員與運(yùn)行人員，對(duì)它的技術(shù)和系統(tǒng)構(gòu)造還不理解，對(duì)其可靠性問(wèn)題還比擬擔(dān)憂；另一方面，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)子系統(tǒng)都為低電平的弱電系統(tǒng)，但它們的工作環(huán)境是

9、電磁干擾極其嚴(yán)重的強(qiáng)電場(chǎng)所，確實(shí)會(huì)影響到各個(gè)元器件的正常工作。3.1抑制干擾源的影響外部干擾源是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)外部產(chǎn)生的，無(wú)法消除。但這些干擾往往是通過(guò)連接導(dǎo)線由端子串入自動(dòng)化系統(tǒng)的。因此，可采取屏蔽措施及減少?gòu)?qiáng)電回路的感應(yīng)耦合等方法。3.2接地和減少共阻抗耦合接地是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)抑制干擾的主要方法。在變電站設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，把接地和屏蔽很好地結(jié)合起來(lái)，可以解決大部分干擾問(wèn)題。行之有效的接地有一次系統(tǒng)接地、二次系統(tǒng)接地、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的工作接地等。3.3隔離措施采取良好的隔離和接地措施，可以減小干擾傳導(dǎo)侵入。在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中行之有效的隔離措施有模擬量的隔離、開關(guān)量輸入、輸出的隔離及其他隔離措施。3.4濾波濾波是抑制自動(dòng)化系統(tǒng)模擬量輸入通道傳導(dǎo)干擾的主要手段之一。模擬量輸入通道受到的干擾有差模干擾和共模干擾兩種。對(duì)于串入信號(hào)回路的差模干擾，采用濾波的方法可以有效地濾除；對(duì)于共模干擾可采用雙端對(duì)稱輸入來(lái)抑制。3.5計(jì)算機(jī)供電電源