前言:想要寫(xiě)出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇變電站自動(dòng)化控制范文,相信會(huì)為您的寫(xiě)作帶來(lái)幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫(xiě)作思路和靈感。
關(guān)鍵詞:變電站;自動(dòng)化控制技術(shù);微機(jī)控制;管理要點(diǎn);遠(yuǎn)程控制;電能信息傳輸 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):TP211 文章編號(hào):1009-2374(2016)32-0069-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.32.034
中國(guó)的變電站已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化技術(shù),主要的功能是發(fā)揮系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)控作用,并在顯示器上將所監(jiān)測(cè)到的各種信息呈現(xiàn)出來(lái)。自動(dòng)化技術(shù)給變電站的運(yùn)行帶來(lái)了諸多的便利,而且還降低了運(yùn)行成本。當(dāng)變電站處于自動(dòng)化運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候,繼電保護(hù)裝置所發(fā)揮的功能是值得關(guān)注的。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,變電站自動(dòng)化運(yùn)行中,將微機(jī)自動(dòng)化技術(shù)所具備的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)。具體而言,就是應(yīng)用先進(jìn)的微型計(jì)算機(jī)組對(duì)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行予以自動(dòng)化控制,配合使用集成控制電路,使得通信技術(shù)被融入到自動(dòng)化技術(shù)中,推動(dòng)了變電站快速發(fā)展。
1 變電站采用微機(jī)自動(dòng)化技術(shù)實(shí)施管理
在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,微機(jī)保護(hù)是系統(tǒng)運(yùn)行中不可或缺的一部分,主要發(fā)揮的功能是對(duì)變電站所使用的主要設(shè)備實(shí)施保護(hù),同時(shí)還要保護(hù)好配電線路。對(duì)這些保護(hù)采用微機(jī)自動(dòng)化控制技術(shù),可以對(duì)變電站實(shí)施全方位控制和保護(hù)。傳統(tǒng)的電磁式設(shè)備被技術(shù)先進(jìn)的具有高端科技含量的新型二次設(shè)備所取締,使得變電站在運(yùn)行中,各項(xiàng)配置都得以優(yōu)化,所產(chǎn)生的信息資源都得以共享。原有的一些只有采用硬件技術(shù)才可以實(shí)現(xiàn)的變電站功能,通過(guò)軟件開(kāi)發(fā)就可以完成的,而且在軟件開(kāi)發(fā)之后,根據(jù)需要將可以發(fā)揮指定功能的軟件模塊構(gòu)建起來(lái)。對(duì)于一些使用多個(gè)硬件經(jīng)過(guò)組合之后才能夠?qū)崿F(xiàn)的功能,通過(guò)運(yùn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),就可以將這些硬件的功能充分地發(fā)揮出來(lái)。當(dāng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行局部通信的時(shí)候,所有的信號(hào)傳輸不再使用電纜作為載體,而是運(yùn)用無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò),由此而使得設(shè)備維修、維護(hù)工作量降低。當(dāng)變電站經(jīng)過(guò)自動(dòng)化改造之后,不僅自動(dòng)化程度有所提高,而且變電站運(yùn)行的安全可靠性也有所提高。從技術(shù)的角度而言,變電站的自動(dòng)化控制屬于是集成控制。微機(jī)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理,對(duì)變電站的運(yùn)行設(shè)備實(shí)施保護(hù),同時(shí)還可以發(fā)揮測(cè)量的功能。微機(jī)控制系統(tǒng)不僅構(gòu)造簡(jiǎn)單,而且使得電力系統(tǒng)能夠更安全穩(wěn)定地供電。微機(jī)控制系統(tǒng)的功能綜合性特點(diǎn),使其在元件的使用、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、可以技術(shù)管理上都采用了通訊網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行,操作人員多信息的變化可以隨時(shí)掌握,并對(duì)變電站的運(yùn)行實(shí)施有效控制。在對(duì)規(guī)定中自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)施管理時(shí),要將微機(jī)自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)越性充分地發(fā)揮出來(lái),以其靈活、可靠、具有良好的保護(hù)性能等特點(diǎn),使得微機(jī)保護(hù)裝置具有維護(hù)上的優(yōu)越性。
2 變電站中微機(jī)自動(dòng)化控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
某變電站不僅配網(wǎng)運(yùn)行的規(guī)模大,而且電壓等級(jí)相對(duì)較高,承擔(dān)周邊環(huán)境的村鎮(zhèn)用電供應(yīng)。多年來(lái),變電站持續(xù)地運(yùn)行中會(huì)暴露二次系統(tǒng)運(yùn)行的問(wèn)題,這就需要變電站要高度重視二次系統(tǒng)的改造工作,以使得變電站的運(yùn)行狀態(tài)良好。具體的改造內(nèi)容為,對(duì)變電站配網(wǎng)上所安裝的保護(hù)裝置實(shí)施微機(jī)自動(dòng)化改造。所有技術(shù)改造之后的設(shè)備都在開(kāi)關(guān)柜中組屏安裝,包括主機(jī)、變電站監(jiān)控系統(tǒng)串行通訊卡、網(wǎng)卡等,都根據(jù)變電站自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行的需要而構(gòu)建集成電路。具體操作中,是從變電站的主要控制室內(nèi)向室外敷設(shè)屏蔽控制電纜,以鏈接各種配電設(shè)備,電纜的總長(zhǎng)度大約為12公里。主要控制變壓器保護(hù)屏所在位置,可以用通訊屏取而代之,從通訊屏開(kāi)始敷設(shè)以太網(wǎng)線,一直延伸到后臺(tái)工作站。在后臺(tái)工作站的終端安裝后臺(tái)系統(tǒng)。對(duì)通訊線路的敷設(shè),從技術(shù)的角度而言需要敷設(shè)兩條,其中的一條通訊線路在6千伏高壓柜中分布;另一條線路是與網(wǎng)卡鏈接。在變電站運(yùn)行中,安裝有6千伏高壓柜,還要臨時(shí)安裝保護(hù)測(cè)控裝置,以在微機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中,還可以隨時(shí)調(diào)整,并針對(duì)調(diào)試過(guò)程中所存在的問(wèn)題,采用實(shí)驗(yàn)的方法判斷故障原因,并根據(jù)所獲得的結(jié)果制定技術(shù)處理措施。為了保證電網(wǎng)能夠持續(xù)而穩(wěn)定地提供電能,在對(duì)變電站配網(wǎng)上所安裝的保護(hù)裝置實(shí)施微機(jī)自動(dòng)化改造的過(guò)程中,要確保兩個(gè)系統(tǒng)處于并列運(yùn)行狀態(tài),原有的電纜以及保護(hù)屏都要予以拆除,對(duì)連接設(shè)備的電纜進(jìn)行整理,對(duì)新的保護(hù)屏所需要安裝的位置予以確定。
變電站經(jīng)過(guò)技術(shù)改造之后,不僅自動(dòng)化運(yùn)行的水平提高,而且變電站處于運(yùn)行狀態(tài)的安全系數(shù)有所增加,以能夠?yàn)殡娔苡脩艨煽抗╇?。?dāng)微機(jī)綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)程中,還建立了人機(jī)交互界面。計(jì)算機(jī)擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)信息管理功能,甚至可以使用挖掘技術(shù)對(duì)所獲得的信息進(jìn)行處理,從而為變電站的管理人員和專業(yè)技術(shù)人員的變電站運(yùn)行管理工作提供了支撐。
經(jīng)過(guò)技術(shù)改造之后,二次系統(tǒng)故障得以有效解決,甚至使可能存在的安全隱患都得以消除,使得二次系統(tǒng)在運(yùn)行中具有較高的安全系數(shù)。當(dāng)變電站采用了新的微機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)之后,使得變電站運(yùn)行較為穩(wěn)定,所獲得的數(shù)據(jù)信息更為精確,使各個(gè)設(shè)備之間都能夠協(xié)調(diào)運(yùn)行,相應(yīng)的,變電站二次保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性得以明顯。從經(jīng)濟(jì)的角度而言,微機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)接口為標(biāo)準(zhǔn)化通用接口,可以使系統(tǒng)能夠與相關(guān)設(shè)備兼容,不僅使空間合理利用,還降低了人力、物力成本。
3 變電站自動(dòng)化設(shè)備的維護(hù)管理技術(shù)要點(diǎn)
3.1 對(duì)真空重合器的維護(hù)
真空重合器的維護(hù),就是對(duì)其油面和油色進(jìn)行常規(guī)檢查,看是否有破損。檢查真空重合器的構(gòu)架,要求不可以出現(xiàn)變形或者斷裂的現(xiàn)象。要對(duì)真空重合器做好維護(hù)工作,要按照規(guī)定每隔5年就要對(duì)真空開(kāi)關(guān)維修一次,包括運(yùn)動(dòng)部件是否有嚴(yán)重的磨損、分合閘的運(yùn)作的靈敏度等。還要提取變壓油樣本進(jìn)行試驗(yàn),如果樣本的耐壓值沒(méi)有達(dá)到1.5千伏,就要對(duì)變壓器油進(jìn)行更換。
3.2 對(duì)跌落熔斷器的維護(hù)
跌落熔斷器的維護(hù)要注重倒閘操作。注意檢查熔絲,如果發(fā)現(xiàn)熔絲有損傷之處,就要及時(shí)更換。如果發(fā)現(xiàn)熔管已經(jīng)出現(xiàn)變形,很有可能是由于受潮所引起的,更換熔管的同時(shí),還要對(duì)作業(yè)環(huán)境進(jìn)行檢查,采取必要的防潮措施。如果跌落熔斷器的絕緣子是瓷質(zhì)的,要注意檢查是否有放電的痕跡、是否出現(xiàn)裂紋等。熔管的鴨嘴夾要具備一定的壓力,否則會(huì)在變壓器運(yùn)行的過(guò)程中脫落,因此松弛的鴨嘴夾要對(duì)螺釘進(jìn)行調(diào)整,以加大其對(duì)熔管施加的夾力。
3.3 對(duì)六氟化硫重合器的維護(hù)
六氟化硫重合器的運(yùn)行過(guò)程中,如果六氟化硫重合器沒(méi)有配備壓力表,可以采用氣壓檢測(cè)法對(duì)其進(jìn)行氣壓檢測(cè)。將集線盒蓋板拆卸下來(lái),在下頂蓋上面有一個(gè)軸,施加壓力后松手,如果軸恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài),就表明氣壓正常。對(duì)配有壓力表的六氟化硫重合器,將氣門(mén)蓋擰下來(lái)之后就可以進(jìn)行氣壓檢查。在環(huán)境溫度為20℃時(shí),氣壓為0.35兆帕,則為正常。如果氣壓沒(méi)有超過(guò)0.25兆帕,就需要停止運(yùn)行。
測(cè)量合閘和分閘速度的時(shí)候,所獲得的數(shù)據(jù)超出了規(guī)定數(shù)值,就要調(diào)整彈簧的拉力,以使合閘和分閘的速度符合運(yùn)行要求。六氟化硫重合器的電池每三個(gè)月檢查一次,如果常電壓還沒(méi)有達(dá)到7.5伏,就需要換電池。按照電池的負(fù)極線拆、正極線的順序拆下來(lái)。電池的安裝則是先安裝正極線,然后安裝負(fù)極線。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程進(jìn)入到信息通信技術(shù)階段,使自動(dòng)化技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域普及,不僅給變電站的運(yùn)行帶來(lái)了諸多的便捷,而且還會(huì)由于自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用而使各種信息資源在計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)了共享。變電站各種電氣設(shè)備的連接,依賴于電纜并按照設(shè)計(jì)電路連接,將微機(jī)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用其中,使電氣系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行,并不斷向智能化發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 袁佳.110kV變電站無(wú)人值班綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)改造研究[J].科技風(fēng),2014,(19).
[2] 李愛(ài)玲,韓啟華.微機(jī)綜合自動(dòng)化保護(hù)系統(tǒng)在110kV變電站中的應(yīng)用[J].科技咨詢,2015,(19).
[3] 歐陽(yáng)軍.變電站微機(jī)綜合自動(dòng)化保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].南京理工大學(xué),2012.
【關(guān)鍵詞】 綜合自動(dòng)化 控制技術(shù) 變電站 電力調(diào)度
綜合自動(dòng)化控制技術(shù)是一種擺脫了人力機(jī)械操控,在大部分操作上都利用的當(dāng)前的先進(jìn)計(jì)算機(jī)電子技術(shù),通過(guò)電子通信以及電子信息處理技術(shù)對(duì)變電站中的各種設(shè)備(一般指二次設(shè)備)進(jìn)行相應(yīng)的重組以及優(yōu)化,并且對(duì)設(shè)備自身的運(yùn)行情況進(jìn)行進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)視以及測(cè)量協(xié)調(diào)的自動(dòng)化技術(shù)。下面,我們將結(jié)合綜合自動(dòng)化控制技術(shù)在變電站電力調(diào)度中的優(yōu)點(diǎn)以及構(gòu)成進(jìn)行分析,希望能夠拋磚引玉,對(duì)同行起到一個(gè)提點(diǎn)的作用。
1 非自動(dòng)化變電站電力調(diào)度的缺點(diǎn)
在進(jìn)行大規(guī)模技術(shù)改造之前,變電站一般都是采取人工值班的方法,有些工作都需要人工手動(dòng)去完成,例如以前的抄表工作,就需要值班人員根據(jù)需要按時(shí)間去手動(dòng)完成,由于進(jìn)行抄表數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ㄒ话銥殡娫捒陬^傳輸,沒(méi)有可以依據(jù)的文字性材料或者電子材料,誤差出現(xiàn)的概率極高,而且手動(dòng)抄表也不能做到對(duì)數(shù)據(jù)的時(shí)間監(jiān)控,甚至不排除一些值班人員為了某些原因而對(duì)數(shù)字進(jìn)行虛假報(bào)告的情況。
除了人員的因素之外,常規(guī)的變電站一般以充油式的構(gòu)建為主力軍,這其中包括了變電站的主要部分,比如主變壓器、斷路器等核心部件。由于其技術(shù)自身的缺陷,油液滲漏就成為了一個(gè)不可避免的情況。同時(shí)由于常規(guī)電站的技術(shù)相比較現(xiàn)在的電站更加落后,因此在常規(guī)維護(hù)項(xiàng)目上,比如操作結(jié)構(gòu)、直流電源、電纜以及其接頭部位等處維護(hù)工作量很大,并且很容易出現(xiàn)拒動(dòng)、誤動(dòng)事故。正是基于以上的因素,綜合自動(dòng)化控制技術(shù)在變電站電力調(diào)度中的應(yīng)用已經(jīng)成為了一種必然趨勢(shì)。
2 綜合自動(dòng)化控制技術(shù)在變電站電力調(diào)度中的模式構(gòu)成
2.1 集中式結(jié)構(gòu)
在自動(dòng)化電力調(diào)度結(jié)構(gòu)中,集中式的應(yīng)用是最為廣泛的一種。在這方面,整個(gè)變電站中的強(qiáng)功能計(jì)算機(jī)對(duì)其I/O接口進(jìn)行擴(kuò)展,通過(guò)這些擴(kuò)展接口來(lái)獲取相應(yīng)的精確信息,比如變電站的即時(shí)模擬量還有相應(yīng)的數(shù)量,數(shù)據(jù)采集之后也可以進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理,在數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行微機(jī)監(jiān)控、保護(hù)以及按照設(shè)定程序進(jìn)行自動(dòng)控制的功能。在這里要明確一個(gè)概念,集中式結(jié)構(gòu)并不意味著一臺(tái)計(jì)算機(jī)獨(dú)挑大梁,單獨(dú)完成從監(jiān)控到保護(hù)的全部過(guò)程,而是在單獨(dú)的計(jì)算機(jī)承擔(dān)相應(yīng)的任務(wù)同時(shí),對(duì)自己所負(fù)責(zé)的領(lǐng)域處理涉及的更多一點(diǎn)。在這里筆者舉個(gè)例子,在綜合化變電站中,負(fù)責(zé)監(jiān)控的電腦——監(jiān)控機(jī)——要對(duì)監(jiān)控領(lǐng)域的數(shù)據(jù)關(guān)注更多一點(diǎn),比如說(shuō)數(shù)據(jù)采集和處理業(yè)務(wù)、電流斷路器的應(yīng)急處理、人機(jī)交互以及數(shù)據(jù)提供等任務(wù)。在這個(gè)基礎(chǔ)上,另一臺(tái)計(jì)算機(jī)則要負(fù)責(zé)比如說(shuō)多回低壓電路保護(hù)的任務(wù)。這樣在分工有序的情境創(chuàng)設(shè)下,集中式的結(jié)構(gòu)就成為了高效智能化自動(dòng)變電站的主流構(gòu)成。
2.2 分布式結(jié)構(gòu)
這種結(jié)構(gòu)和集中式結(jié)構(gòu)的構(gòu)成思路似乎是完全相反的。在這個(gè)系統(tǒng)里,變電站自身的功能一般會(huì)進(jìn)行擴(kuò)展,不再由一臺(tái)計(jì)算機(jī)或者一個(gè)整體的計(jì)算機(jī)組成來(lái)完成相應(yīng)的工作。與之相反,各個(gè)功能都會(huì)按照一定規(guī)律分散給個(gè)臺(tái)計(jì)算機(jī),這種規(guī)律一般情況下是按照功能設(shè)計(jì)思路的邏輯順序來(lái)的。在這里,一般情況下都是通過(guò)主從cpu的系統(tǒng)工作思路來(lái)進(jìn)行并聯(lián)運(yùn)算。在這種模式下,同時(shí)發(fā)生的多任務(wù)或者多突發(fā)事件能夠被并行的cpu完美完成,解決了同一時(shí)刻大量數(shù)據(jù)涌入導(dǎo)致的數(shù)據(jù)卡死的瓶頸問(wèn)題。與此同時(shí),每一個(gè)cpu之間的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生串行的方式來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)間的交換以及通信,同時(shí)由于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部構(gòu)架有著優(yōu)先級(jí)別的區(qū)分,系統(tǒng)傳輸信息的實(shí)時(shí)性得到了解決。最為關(guān)鍵的問(wèn)題是,單一模塊出現(xiàn)了問(wèn)題不會(huì)對(duì)其他模塊構(gòu)成太大的影響,功能在沒(méi)有受到嚴(yán)重破壞的情況下還可以完整有序的繼續(xù)運(yùn)行。正是基于以上優(yōu)點(diǎn),分布式結(jié)構(gòu)一般都被用在各種維護(hù)困難的變電站中,多以中低壓變電站為主。
2.3 分布分散結(jié)構(gòu)
這種結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)就是把變電站的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)從上述兩種中的單純分散式單層系統(tǒng)邏輯變成了雙層次的邏輯,也就是被劃分成了變電站層和間隔層。有的時(shí)候,這兩層中間還會(huì)插入一個(gè)通信層,變成三層次結(jié)構(gòu)。
和上面的兩種不同結(jié)構(gòu)相比,這種結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新之處就在于針對(duì)元件和斷路器間隔進(jìn)行重新的設(shè)計(jì)。當(dāng)這個(gè)層次進(jìn)行正常運(yùn)作的時(shí)候,斷路間隔所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行全部采集,另外在此基礎(chǔ)上,保護(hù)和控制的多項(xiàng)功能將完全集中到一個(gè)很小范圍內(nèi)的測(cè)控單元上,如一個(gè)或者多個(gè)單元進(jìn)行集中處理。測(cè)控單元可以直接設(shè)置到斷流器柜上或者根據(jù)實(shí)際需要放置到斷路器的間隔旁邊,相互之間通過(guò)特殊的光纜進(jìn)行連接。這種技術(shù)最大的好處是盡可能的減少了電纜線路的連接,使得電磁干擾在理論上降到了一個(gè)低點(diǎn),使得信息的傳遞準(zhǔn)確性和可依賴性大幅度提高,最終使得各個(gè)部分之間即使出現(xiàn)故障或者事物也不會(huì)影響整體的運(yùn)行。除此之外,最關(guān)鍵的一點(diǎn)就是這些設(shè)置都是流水化作業(yè),可以在廠家進(jìn)行提前組裝,降低了現(xiàn)場(chǎng)施工的難度,提高了效率。
3 綜合自動(dòng)化控制技術(shù)在變電站電力調(diào)度中的優(yōu)越性
3.1 提高供電服務(wù)的質(zhì)量,對(duì)電壓合格率的提高也有促進(jìn)
變電站綜合自動(dòng)化服務(wù)系統(tǒng)是一個(gè)完整的功能組成,在這其中的一個(gè)重要功能就是無(wú)功自動(dòng)控制。因此對(duì)于具有相應(yīng)配置的變電站(有載調(diào)壓變壓器以及無(wú)功補(bǔ)償電容器)來(lái)說(shuō),可以充分運(yùn)用這些配置,來(lái)對(duì)電壓進(jìn)行穩(wěn)定化并使得電壓的合格率得到大幅度的提高。從安全角度考慮,這可以使得相應(yīng)的用電設(shè)備和傳輸設(shè)備的耐久性得到大幅度的提升,保護(hù)了這些設(shè)備,對(duì)網(wǎng)絡(luò)損耗的降低以及電能傳輸過(guò)程中的節(jié)能都有著非常好的幫助。
3.2 保護(hù)變電站的安全,提高運(yùn)行水平
自動(dòng)化運(yùn)行系統(tǒng)是由電腦操控的,他們同時(shí)具有故障查找以及診斷的能力。同時(shí)由于電腦在反應(yīng)速度上與人相比所具有的明顯優(yōu)勢(shì),他們能夠十分迅速的發(fā)現(xiàn)針對(duì)性目標(biāo)的故障并及時(shí)采取措施進(jìn)行斷電保護(hù)。有的裝置可以無(wú)時(shí)無(wú)刻監(jiān)視其保護(hù)對(duì)象,當(dāng)保護(hù)對(duì)象的運(yùn)行數(shù)值超出了正常范圍的時(shí)候,監(jiān)視器就可以迅速的發(fā)出其告警信息。正是這種無(wú)時(shí)無(wú)刻的監(jiān)督,使得很多有可能會(huì)釀成大禍的事故被及時(shí)扼殺于無(wú)形當(dāng)中,這也直接或者間接的促進(jìn)了一次或者二次設(shè)備的運(yùn)行可靠性提高。
3.3 提高管理水平
當(dāng)變電站進(jìn)行了全面的自動(dòng)化改造之后,無(wú)論是數(shù)據(jù)監(jiān)視、數(shù)據(jù)測(cè)量、數(shù)據(jù)記錄還是最終的抄表活動(dòng)都是通過(guò)電腦和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)的執(zhí)行。這樣不僅提高了準(zhǔn)確度,節(jié)約了時(shí)間和大量的人力物力,又避免了出于各種目的所造成的人為數(shù)據(jù)精確度干擾。在進(jìn)行正常運(yùn)作的時(shí)候,運(yùn)行人員只需要觀察屏幕,就可以對(duì)輸電和變電的主要數(shù)據(jù)以及各項(xiàng)參數(shù)做到心中有數(shù)。同時(shí)數(shù)據(jù)可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)化的傳輸,處于樞紐的調(diào)度員也可以對(duì)這些數(shù)據(jù)隨時(shí)做到心中有數(shù),出現(xiàn)問(wèn)題也可以在警報(bào)的提示下第一時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。所有事件的先后順序也有著明確的紀(jì)錄,這樣就使得管理水平得到了極大的提高。
3.4 減少工作量
因?yàn)殡娔X可以根據(jù)程序設(shè)定對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程的遙控和調(diào)整,因此只要在核心樞紐留有少量的值班人員就可以,減少人工勞動(dòng)力的輸出,避免人力浪費(fèi)。
3.5 降低成本
新型的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)由于大量采用了計(jì)算機(jī)以及電子通信技術(shù)進(jìn)行運(yùn)行,因此在資源共享以及信息利用方面比人工要好很多。同時(shí)因?yàn)榇笠?guī)模集成電路的廣泛運(yùn)用,成本不斷縮小降低,因此就整體改造而言施工和物料成本只會(huì)處于不斷下降的程度,性價(jià)比也會(huì)逐步上升。在這種情況下,變電站的總投資只會(huì)達(dá)到一個(gè)很低的水平。
4 結(jié)論
綜合自動(dòng)化控制技術(shù)在變電站電力調(diào)度中的應(yīng)用是一個(gè)新生事物,相對(duì)于過(guò)去的傳統(tǒng)人力的耗時(shí)耗力,綜合自動(dòng)化控制技術(shù)更能適應(yīng)當(dāng)前的我國(guó)國(guó)情。隨著我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)不斷飛速發(fā)展,我們國(guó)家對(duì)電力的需求也在與日俱增。正是在這種條件下,高科技變電站必然會(huì)成為這個(gè)飛速發(fā)展時(shí)代的重要輔助工具。正是在這種高科技輔助的支援下,我們國(guó)家才能在電力領(lǐng)域逐步走向自主、安全、節(jié)能、低耗、廉價(jià)的更高目標(biāo)。這樣從宏觀上說(shuō)對(duì)我們國(guó)家的能源領(lǐng)域有著長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步和促進(jìn)。
參考文獻(xiàn):
[1]張惠剛.變電站綜合自動(dòng)化原理與系統(tǒng)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2009.
【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化;控制與操作
1.控制可靠性
1.1多級(jí)多地點(diǎn)控制功能 自動(dòng)化系統(tǒng)的控制操作方式有遠(yuǎn)方遙控、站控、就地(后備操作)3種方式
遠(yuǎn)方遙控:由調(diào)度人員在調(diào)度端發(fā)出下行控制命令。站控操作:運(yùn)行人員在變電站層監(jiān)控主機(jī)發(fā)出操作命令,通過(guò)交互式對(duì)話過(guò)程,選擇操作對(duì)象、操作性質(zhì),完成對(duì)某一操作過(guò)程的全部要求。就地操作:作為后備控制方式,當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)故障或網(wǎng)絡(luò)故障時(shí),可在間隔層的測(cè)控單元的小開(kāi)關(guān)手動(dòng)控制或通過(guò)就地監(jiān)控單元裝置上的薄膜鍵盤(pán)進(jìn)行就地控制。
上述3種操作方式通過(guò)軟件或使能開(kāi)關(guān)可相互切換,當(dāng)切換到后備手動(dòng)控制時(shí),站控及遙控命令不被執(zhí)行;當(dāng)切換到站控操作時(shí),后備手動(dòng)控制不產(chǎn)生任何作用,計(jì)算機(jī)對(duì)一臺(tái)設(shè)備同一時(shí)刻只能執(zhí)行一條控制命令,當(dāng)同時(shí)收到一條以上命令或預(yù)操作命令不一致時(shí),應(yīng)拒絕執(zhí)行,并給出錯(cuò)信息。每個(gè)被控對(duì)象只允許以一種方式進(jìn)行控制。
1.2操作過(guò)程中軟件的多次返校
1.2.1操作員權(quán)限設(shè)密,以杜絕誤操作及非法操作。目前成熟的監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)備都具有良好的容錯(cuò)能力,即便運(yùn)行人員在操作過(guò)程中發(fā)生一般性錯(cuò)誤,均不引起系統(tǒng)的任何功能喪失或影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行,對(duì)意外情況引起的故障,系統(tǒng)都具有恢復(fù)功能。
1.2.2操作員工作站發(fā)出的操作指令,都必須經(jīng)過(guò)選擇—校核—執(zhí)行等操作步驟,返校通過(guò)后再送至該點(diǎn)執(zhí)行下一步驟。當(dāng)某一環(huán)節(jié)出錯(cuò),操作指令中斷,并告警提示。每次操作結(jié)束后,系統(tǒng)自動(dòng)記錄操作過(guò)程并存盤(pán)。
1.2.3監(jiān)控系統(tǒng)的雙機(jī)配置 220kV及以上電壓等級(jí)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)多作雙機(jī)雙網(wǎng)配置,作為人機(jī)接口的監(jiān)控主站冗余配置,熱備用工作方式,可保證任意設(shè)備故障時(shí)對(duì)控制功能無(wú)影響。時(shí)下的做法,監(jiān)控主站用以太網(wǎng)相聯(lián)并以HUB作為該以太網(wǎng)的管理。該網(wǎng)上任一裝置異常,可將熱備機(jī)切換為主機(jī)工作。
監(jiān)控系統(tǒng)硬件的冗余配置,系統(tǒng)分層分布式結(jié)構(gòu),為變電站的控制與操作的可靠性提供了保證。
2.操作實(shí)現(xiàn)方式
為保證變電站控制與操作系統(tǒng)的可靠性、準(zhǔn)確性,變電站的防誤操作的設(shè)計(jì)也是重要環(huán)節(jié)之一。因?yàn)槭怯?jì)算機(jī)監(jiān)控,變電站不再采用繁瑣的電氣聯(lián)鎖,可方便地實(shí)現(xiàn)多級(jí)聯(lián)鎖。對(duì)于分層分布式自動(dòng)化系統(tǒng),其操作閉鎖方式也為分層分級(jí)式閉鎖而與該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相適應(yīng)。每個(gè)間隔的測(cè)控裝置,已引入該間隔的交流電流、電壓、斷路器位置及刀閘輔助接點(diǎn)作為遙測(cè)、遙信之用,這也為實(shí)現(xiàn)本間隔內(nèi)的斷路器及刀閘操作的防誤操作提供了必要條件。智能型裝置可很方便地利用上述信息進(jìn)行編程,實(shí)現(xiàn)該間隔的操作閉鎖功能。
對(duì)于全站的涉及多個(gè)電氣間隔和多個(gè)電壓等級(jí)間的操作閉鎖,目前有3種不同的實(shí)現(xiàn)方式。其一,用軟件實(shí)現(xiàn),即將全站的防誤操作閉鎖用軟件編程置于監(jiān)控主機(jī)之內(nèi)。監(jiān)控主機(jī)可從通信網(wǎng)上獲得全站所有開(kāi)關(guān)、刀閘的狀態(tài)信息及每個(gè)間隔控制終端的操作信息,引入設(shè)備操作規(guī)則,進(jìn)行軟件編程即可實(shí)現(xiàn)全站的操作閉鎖功能。該方式應(yīng)該說(shuō)是最簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)可靠的方案之一。其二,硬件閉鎖,即西門(mén)子公司的8TK模式。西門(mén)子公司的LSA-678變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)主要特點(diǎn)便是8TK操作閉鎖裝置的相對(duì)獨(dú)立性,8TK純粹作為控制及操作閉鎖之用,每個(gè)間隔的刀閘信息進(jìn)8TK1實(shí)現(xiàn)該間隔的操作閉鎖,各間隔的刀閘信息經(jīng)重動(dòng)后都進(jìn)入8TK2裝置,母聯(lián)刀閘及母線地刀等直接引入8TK2裝置,8TK2裝置實(shí)現(xiàn)間隔之間的操作閉鎖功能。其三,軟硬相結(jié)合的閉鎖方式,間隔之間的閉鎖采用8TK及類似裝置實(shí)現(xiàn)閉鎖功能,監(jiān)控主機(jī)內(nèi)做一套全站的軟件操作閉鎖。
以軟件實(shí)現(xiàn)全站的操作閉鎖,對(duì)于一套成熟的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)說(shuō),也應(yīng)該是高可靠性的;既然整個(gè)變電站的監(jiān)控功能都由監(jiān)控主機(jī)實(shí)現(xiàn),那么操作閉鎖軟件功能做在監(jiān)控主機(jī)內(nèi)也應(yīng)是安全可靠的。對(duì)于雙機(jī)系統(tǒng)冗余配置,閉鎖軟件也為雙套設(shè)置。筆者認(rèn)為對(duì)于220 kV及以下自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的無(wú)人值班站采用這種模式可靠、安全、經(jīng)濟(jì)適用。
上述三種模式都可高效可靠地實(shí)現(xiàn)變電站所有斷路器及刀閘的控制。而且都具有順控功能,例如:操作某條線路送/停電、旁母代/倒線路、母線切換等各種常規(guī)順序操作,只需在監(jiān)控主機(jī)的鍵盤(pán)上敲入相應(yīng)指令,便可自動(dòng)完成。常規(guī)站可能要花費(fèi)幾個(gè)小時(shí)的操作,在這里幾分鐘便可完成。
可見(jiàn)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的防誤操作分層分級(jí)考慮,其可靠程度明顯優(yōu)于常規(guī)站的防誤設(shè)計(jì)。
3.自動(dòng)化控制技術(shù)分析
分層分布式自動(dòng)化系統(tǒng)從軟硬件上分層分級(jí)考慮了變電站的控制與防誤操作,提高了變電站的可控性及控制與操作的可靠性。綜合自動(dòng)化站可采用遠(yuǎn)方、當(dāng)?shù)?、就?級(jí)控制,而常規(guī)站只能通過(guò)控制屏KK把手控制;常規(guī)站電氣聯(lián)鎖設(shè)計(jì)聯(lián)系復(fù)雜,在實(shí)際使用中,設(shè)備提供的接點(diǎn)有限且各電壓等級(jí)間的聯(lián)系很不方便,使得閉鎖回路的設(shè)計(jì)出現(xiàn)多余閉鎖及閉鎖不到的情況。綜合自動(dòng)化站可方便地實(shí)現(xiàn)多級(jí)操作閉鎖,可靠性高。
常規(guī)站,人是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的核心,人的感官對(duì)信息的接受不可避免地存在誤差,其結(jié)果就會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的判斷和處理。人接受信息的速度有一定限制,對(duì)于變化快的信息,有時(shí)來(lái)不及反應(yīng),可能導(dǎo)致不正確的處理。而且個(gè)人的文化水平、工作經(jīng)驗(yàn)、責(zé)任心等因素都會(huì)影響信息的處理,可以說(shuō)常規(guī)站人處理信息的準(zhǔn)確性和可靠性是不高的。運(yùn)行的實(shí)踐證明,值班人員的誤判斷、誤處理常有發(fā)生。綜合自動(dòng)化站的核心為系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī),用成熟可靠的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)變電站的控制與操作、數(shù)據(jù)采集與處理、運(yùn)行監(jiān)視、事件記錄等功能,可靠性高且功能齊全。
關(guān)鍵詞:變電站;綜合自動(dòng)化系統(tǒng);系統(tǒng)設(shè)計(jì);系統(tǒng)控制
中圖分類號(hào):TM743文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374(2009)23-0043-02
變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是一系列自動(dòng)化技術(shù)的綜合,它包括微機(jī)保護(hù)、故障錄波與故障測(cè)距、小電流接地選線,電壓無(wú)功綜合控制,遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控,電能計(jì)量等功能。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)能完全取代常規(guī)監(jiān)視儀表,操作控制屏柜,模擬屏柜,中央信號(hào)系統(tǒng),變送器及常規(guī)遠(yuǎn)動(dòng)裝置等,它能為變電站運(yùn)行人員提供更為豐富齊全的變電站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和信息,提高運(yùn)行監(jiān)視的可視性、趣味性和可靠性,并可安全、快捷地實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班。從這幾年應(yīng)用看,綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展給變電站設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試及運(yùn)行、維護(hù)、管理等方面都帶來(lái)了一系列自動(dòng)化技術(shù)的變革,從而提高了變電站的自動(dòng)化水平和可靠性,降低了運(yùn)行維護(hù)成本,使電力系統(tǒng)提高供電能力和供電可靠性有了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。因此,研究、開(kāi)發(fā)和發(fā)展提高變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,提高供電質(zhì)量,改善服務(wù)以保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的作用十分巨大。
一、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想
變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的具體功能要求主要決定于變電站在電力系統(tǒng)中的地位,作用和變電站的規(guī)模、電壓等級(jí)及一次設(shè)備狀況。主要有以下三個(gè)方面的內(nèi)容:(1)控制系統(tǒng):運(yùn)行人員監(jiān)視與控制、自動(dòng)控制、電力系統(tǒng)緊急控制與當(dāng)?shù)睾髠淇刂?、故障錄波與事件記錄、測(cè)量與計(jì)量、自動(dòng)數(shù)據(jù)分析;(2)保護(hù)系統(tǒng):線路保護(hù)及自動(dòng)重合閘、母線保護(hù)、變壓器保護(hù);(3)運(yùn)行支持系統(tǒng):設(shè)備維修運(yùn)行、設(shè)備非正常狀態(tài)的恢復(fù)支持、電力系統(tǒng)故障恢復(fù)支持:自動(dòng)故障錄波恢復(fù)。
雖然每個(gè)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)功能將隨原來(lái)系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),成本和性能的要求不同變化,但它們都要適應(yīng)以下基本要求:當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),繼電保護(hù)系統(tǒng)準(zhǔn)確檢測(cè)故障,跳合相應(yīng)開(kāi)關(guān),迅速切除故障,不造成載障連鎖反應(yīng),使故障造成的影響限制在盡可能小的范圍:收集、處理各種設(shè)備的運(yùn)行信息和數(shù)據(jù),按要求發(fā)送到集接中心和遠(yuǎn)方調(diào)度中心,滿足調(diào)度中心對(duì)電力系統(tǒng)的監(jiān)視,控制和運(yùn)行操作:收集設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù),支持設(shè)備的狀態(tài)維修和可靠性為中心的維修系統(tǒng),提高設(shè)備可用率和使用壽命:在集控中心或調(diào)度中心對(duì)變電站失去監(jiān)控的情況下,變電站的后備控制能對(duì)變電站進(jìn)行控制:收集并及時(shí)傳送電力市場(chǎng)實(shí)時(shí)交易所需的技術(shù)數(shù)據(jù),促進(jìn)安全交易,減少交易風(fēng)險(xiǎn)。
二、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與控制
根據(jù)我國(guó)常用的變電站的地位、作用以及電氣一次主接線形式和一次設(shè)備的配置,變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與控制要點(diǎn)如下。
(一)合理產(chǎn)品選型
當(dāng)前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上變電站的綜合自動(dòng)化產(chǎn)品的型號(hào)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)各不相同,功能、性能及價(jià)格相差也較大。根據(jù)我國(guó)電網(wǎng)工程的具體特點(diǎn),我們認(rèn)為,綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備選擇主要依據(jù)以下原則:(1)變電站的地位及負(fù)荷性質(zhì):我國(guó)電網(wǎng)工程所帶多為I、II類負(fù)荷,其可靠性要求較高;(2)突出保護(hù)功能:保護(hù)功能相對(duì)獨(dú)立,系統(tǒng)中其它部分故障不能影響保護(hù)系統(tǒng)的正常工作;(3)滿足目前電力企業(yè)運(yùn)行維護(hù)管理體制的要求,目前電力企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行維護(hù)要求各部分功能相對(duì)獨(dú)立,分界明確,便于分工。
(二)實(shí)現(xiàn)主要功能
1.變電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)能安全、可靠地實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班。
2.變電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用分階段層分布結(jié)構(gòu),整個(gè)系統(tǒng)的裝首應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),具有靈活的互換性。
3.系統(tǒng)應(yīng)具有組態(tài)靈活,適應(yīng)性強(qiáng)和可擴(kuò)展的特點(diǎn),二次設(shè)備應(yīng)隨一次設(shè)備的變化而可方便地變化,并且在擴(kuò)建安裝時(shí)不應(yīng)影響整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
4.系統(tǒng)應(yīng)選用多進(jìn)程、多任務(wù)操作系統(tǒng),系統(tǒng)用戶界面友好、豐富、方便。
5.系統(tǒng)應(yīng)具有良好的人機(jī)界面,所有窗口和操作都必須漢字化。對(duì)變電站的運(yùn)行狀況應(yīng)能準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)監(jiān)視:對(duì)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行狀況也能監(jiān)視:對(duì)所有電力單元的實(shí)際狀況,都能在后臺(tái)機(jī)上進(jìn)行同步監(jiān)視:能準(zhǔn)確、及時(shí)地進(jìn)行事件記錄,進(jìn)行各種圖表的分類、匯總、輸送或上報(bào),并具有繪圖打印功能。
6.系統(tǒng)應(yīng)具有自檢功能,所有軟、硬件都應(yīng)得到檢查,單個(gè)元件的故障,不得引起整套裝置的誤動(dòng),不得影響其它元件的運(yùn)行,并能根據(jù)故障性質(zhì)自動(dòng)判別是否需要閉鎖有關(guān)功能或設(shè)備,并能及時(shí)發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)。
7.系統(tǒng)軟件應(yīng)具有良好的可修改性,能很容易地增減或改變軟件功能及方便升級(jí),其修改操作也必須有口令閉鎖措施。
8.系統(tǒng)的測(cè)量、計(jì)算、傳輸精度等要滿足有關(guān)規(guī)定的要求,所有液晶顯示器及后臺(tái)機(jī)輪流顯示的測(cè)量值應(yīng)歸算為一次值,以利運(yùn)行人員監(jiān)視。
(三)加強(qiáng)微機(jī)監(jiān)控
1.數(shù)據(jù)采集和處理:定時(shí)采集全站生產(chǎn)過(guò)程輸入信號(hào)并進(jìn)行處理,實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù),為監(jiān)控系統(tǒng)提供運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)。
2.運(yùn)行監(jiān)視和事件報(bào)警:對(duì)變電站的運(yùn)行情況及所有設(shè)備進(jìn)行全面的監(jiān)視和記錄,具體包括:系統(tǒng)主接線圖、設(shè)備狀態(tài)圖、負(fù)荷曲線、電壓曲線、用電量曲線、電壓棒圖、運(yùn)行參數(shù)表、定值表、故障錄波曲線、模擬量越限、斷路器、刀閘變位告警、保護(hù)動(dòng)作及故障告警、歷史參數(shù)的召喚打印。
3.控制操作功能,經(jīng)鍵盤(pán)執(zhí)行對(duì)變電站內(nèi)斷路器、主變中性點(diǎn)刀閘,電動(dòng)刀閘的控制,執(zhí)行某條線路送/停電的順序操作。
4.自動(dòng)報(bào)表打印功能,運(yùn)行參數(shù)的定時(shí)及召喚打印,電度量報(bào)表的定時(shí)及召喚打印,電壓合格率的統(tǒng)計(jì)報(bào)表,平、峰谷電度的統(tǒng)計(jì)報(bào)表,事件記錄的實(shí)時(shí)及召喚打印。設(shè)備管理文檔召喚打印,主接線圖、負(fù)荷曲線、電壓曲線等的打印,保護(hù)定值及軟壓板位置的打印,主變分接頭、調(diào)節(jié)電容器自動(dòng)投切動(dòng)作時(shí)間及動(dòng)作次數(shù)的召喚打印,各保護(hù)及開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)間、動(dòng)作次數(shù)的召喚打印,事故順序記錄、事故追憶記錄的召喚打印。
5.遠(yuǎn)方信號(hào)交換。微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有與電網(wǎng)各級(jí)調(diào)度中心交換信息,實(shí)現(xiàn)資源共享的功能。
(四)暢通信息通道
綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)有先進(jìn)、可靠的通訊端口,具有很強(qiáng)的遠(yuǎn)傳功能,與集控站、調(diào)度中心的通訊應(yīng)準(zhǔn)確、及時(shí);各單元的時(shí)鐘通過(guò)通訊網(wǎng)與調(diào)度中心實(shí)現(xiàn)同步。系統(tǒng)能按要求平滑升級(jí)并予預(yù)留擴(kuò)充余地,如擴(kuò)充間隔,通訊接口等。(1)要求系統(tǒng)與集控站或調(diào)度中心監(jiān)控系統(tǒng)的通信適應(yīng)多種通訊規(guī)約,對(duì)個(gè)別規(guī)約的擴(kuò)充應(yīng)以集控站或調(diào)度中心監(jiān)控系統(tǒng)為主進(jìn)行。(2)變電站至集控站或調(diào)度中心必須保證一主一備兩個(gè)通道要求,主備通道自動(dòng)或手動(dòng)切換。主各通道都選用光纖通道,保證信息暢通,傳輸速率為9600bit/s,并要求額定信息比為17db時(shí),誤碼率不應(yīng)大于10-6。
總之,變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是一系列自動(dòng)化技術(shù)的綜合,它包括綜合自動(dòng)化、微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)和信息傳輸?shù)裙δ?。本文設(shè)計(jì)的電網(wǎng)工程變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全站的保護(hù)、監(jiān)控、測(cè)量、計(jì)量和遠(yuǎn)動(dòng)方面的功能要求。
參考文獻(xiàn)
[1]譚文恕.對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的要求及通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化的動(dòng)態(tài)[J].電網(wǎng)技術(shù),1998,22(12).
[2]陳升.網(wǎng)絡(luò)化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用[J].電網(wǎng)技術(shù),2003,27(2).
【關(guān)鍵詞】變電站;自動(dòng)化控制;應(yīng)用現(xiàn)狀;改進(jìn)措施
為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的全面發(fā)展,當(dāng)前變電站自動(dòng)化控制技術(shù)正在朝著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、多媒體化的方向發(fā)展。由于變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),很多問(wèn)題還有待完善,這就需要我們我們電力工作者在實(shí)際操作過(guò)程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),具體情況具體分析,遵循科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髟瓌t,根據(jù)其規(guī)律性,進(jìn)一步開(kāi)拓和創(chuàng)新,全面開(kāi)展變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用,保障我國(guó)電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。本文就變電站自動(dòng)化的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析,并提出改進(jìn)措施。
一、變電站自動(dòng)化控制的基本概念
變電站自動(dòng)化控制是將變電站的二次設(shè)備經(jīng)過(guò)功能的組合和優(yōu)化設(shè)計(jì),利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),現(xiàn)代電子技術(shù),通信技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)全變電站的主要設(shè)備和輸出,配電線路的自動(dòng)監(jiān)視,測(cè)量,自動(dòng)控制和微機(jī)保護(hù),以及調(diào)度通信等綜合性的自動(dòng)化功能。變電站自動(dòng)化控制具有功能綜合化,設(shè)備,操作,監(jiān)視微機(jī)化,結(jié)構(gòu)分布分層化;通信網(wǎng)絡(luò)光纜化及運(yùn)行管理智能化的特征,它的出現(xiàn)為變電站的小型化,智能化,擴(kuò)大監(jiān)控范圍及變電站的安全可靠,優(yōu)質(zhì),經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控支持而且在其基礎(chǔ)上可以實(shí)現(xiàn)高水平的無(wú)人值班變電站的管理。它取消了傳統(tǒng)的控制屏、表計(jì)等常規(guī)設(shè)備,因而節(jié)省了控制電纜,縮小了控制室面積。
二、變電站自動(dòng)化控制的主要內(nèi)容
變電站自動(dòng)化控制的內(nèi)容主要包括:電氣量的采集和電氣設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)視、控制和調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)變電站正常運(yùn)行的監(jiān)視和操作,保證變電站的正常運(yùn)行和安全;在發(fā)生事故時(shí),采集瞬態(tài)電氣量、實(shí)施監(jiān)視和控制,迅速切除故障,完成事故后變電站恢復(fù)正常運(yùn)行的操作;高壓電氣設(shè)備本身的監(jiān)視信息。隨著對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及通信技術(shù)的應(yīng)用,根據(jù)變電站的實(shí)際情況,各類分散分布式變電站自動(dòng)化控制將各現(xiàn)場(chǎng)輸入輸出單元部件分別安裝在中低壓斷路器柜或高壓一次設(shè)備附近,現(xiàn)場(chǎng)單元部件或是保護(hù)和監(jiān)控功能的二合一裝置,用以處理各開(kāi)關(guān)單元的繼電保護(hù)和監(jiān)控功能;或是使現(xiàn)場(chǎng)的微機(jī)保護(hù)和監(jiān)控部件分別保持相對(duì)獨(dú)立。在變電站控制室內(nèi)設(shè)置計(jì)算機(jī)系統(tǒng),對(duì)各現(xiàn)場(chǎng)單元部件進(jìn)行通信聯(lián)系,通信方式通常采用串行口。
三、變電站自動(dòng)化應(yīng)用的現(xiàn)狀
1、系統(tǒng)抗干擾能力不強(qiáng)。系統(tǒng)抗干擾能力是指當(dāng)變電站自動(dòng)化控制在高溫低溫、雷電沖擊、耐濕、靜電放電干擾、電磁輻射干擾等環(huán)境下的實(shí)際情況下,該系統(tǒng)是否能夠正常運(yùn)行。
2、通訊通道問(wèn)題突出。通訊通道是指在特定的條件下,變電站與調(diào)度之間的通訊可能出現(xiàn)的通訊問(wèn)題。由于大部分變電站、電廠與調(diào)度之間的通訊手段主要還是靠載波通訊,途中還有多個(gè)T接點(diǎn),載波信號(hào)由變電站傳至調(diào)度主站時(shí)衰減嚴(yán)重,信號(hào)的可靠性下降了許多,導(dǎo)致遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)的誤碼率增高,通道問(wèn)題顯得十分突出。
3、產(chǎn)品接口問(wèn)題。產(chǎn)品接口問(wèn)題是變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)與調(diào)度自動(dòng)化控制系統(tǒng)之間的連接必須妥善解決的重要問(wèn)題,它包括數(shù)據(jù)的格式、通訊規(guī)約等技術(shù)問(wèn)題。當(dāng)調(diào)度自動(dòng)化控制系統(tǒng)與變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)是使用不同的廠家的產(chǎn)品時(shí),可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)格式、通訊規(guī)約不同而無(wú)法在調(diào)度自動(dòng)化控制中得到正常運(yùn)行。
4、產(chǎn)品質(zhì)量有待提高。容易出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題是由于某些廠家僅為了追求自己經(jīng)濟(jì)利益,而忽視了產(chǎn)品的質(zhì)量,產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、可靠性差等問(wèn)題,缺乏了基本的質(zhì)量保證,從而會(huì)使在投運(yùn)的變電站自動(dòng)化控制問(wèn)題增加。
5、遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)和信息發(fā)送能力有待提高。一些變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)和信息的發(fā)送和接收處理能力不強(qiáng),主要表現(xiàn)在:不能上傳保護(hù)定值、主變檔位等,不能正確接收和處理調(diào)度主站的開(kāi)關(guān)遙控操作、修改定值、主變調(diào)檔等功能。由于這一問(wèn)題的存在,不利于自動(dòng)化設(shè)備的遠(yuǎn)程操作。
四、變電站自動(dòng)化的改進(jìn)措施
1、應(yīng)用計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。將計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)應(yīng)用于變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)已是一種發(fā)展趨勢(shì)。常見(jiàn)的局域網(wǎng)有總線型網(wǎng)絡(luò)(以太網(wǎng))、令牌網(wǎng)和令牌總線網(wǎng)。由于這些網(wǎng)絡(luò)均是按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的開(kāi)放相同互連標(biāo)準(zhǔn)(ISO)所規(guī)定的7層模型而設(shè)計(jì)的,故不同廠家的兼容性較好,只要按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)即可共用。這些常用網(wǎng)絡(luò)中,最為常用的為總線型網(wǎng)絡(luò),任何一點(diǎn)發(fā)送信息到公共的通信總線上,目的點(diǎn)均可以收到,同時(shí)也可為其它所有的點(diǎn)接收,不存在信息通路阻塞問(wèn)題,可靠性較高。在變電站自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用中,美國(guó)Echelon公司推出的Lonworks網(wǎng)絡(luò)技術(shù)非常適合于總線型結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)功能極強(qiáng)。由于變電站的基層控制已廣泛采用基于計(jì)算機(jī)的智能電子器件,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)采用現(xiàn)場(chǎng)總線是一種發(fā)展趨勢(shì)。此外,我國(guó)引進(jìn)開(kāi)發(fā)的用于變電站自動(dòng)化控制的還有德國(guó)Bosch公司推出的CAN總線標(biāo)準(zhǔn)等,都屬于連接變電站智能化設(shè)備與自動(dòng)控制系統(tǒng)的全數(shù)字化、多變量、雙向、多點(diǎn)、多站的通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。
2、提高監(jiān)控機(jī)運(yùn)行管理。監(jiān)控機(jī)的運(yùn)行管理工作是變電站自動(dòng)化控制的重要環(huán)節(jié)。在大量的實(shí)踐運(yùn)行中,經(jīng)常出現(xiàn)監(jiān)控機(jī)由于人為和監(jiān)控機(jī)本身等原因?qū)е掳c瘓不能工作情況,有的變電站一年內(nèi)就發(fā)生數(shù)次,多為人為原因引起,嚴(yán)重影響了變電站的整體運(yùn)行。因此,為了防止這種情況發(fā)生,我們要制定變電站監(jiān)控機(jī)的運(yùn)行和管理制度,并嚴(yán)格執(zhí)行,對(duì)值班人員進(jìn)行約束,防止利用監(jiān)控機(jī)玩游戲,防止私自使用軟盤(pán)和光盤(pán)使監(jiān)控機(jī)感染病毒等, 加強(qiáng)管理部門(mén)的定期和不定期檢查,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,立即處理,一旦發(fā)生人為原因引起的監(jiān)控機(jī)癱瘓情況,嚴(yán)格按制度處罰。同時(shí)采取設(shè)置操作系統(tǒng)和監(jiān)控軟件密碼管理辦法,只有管理部門(mén)和變電站站長(zhǎng)掌握密碼,普通值班人員不掌握密碼,防止隨意進(jìn)入操作系統(tǒng)和啟動(dòng)或停運(yùn)監(jiān)控軟件,防止使用監(jiān)控機(jī)的硬件資源并遭到破壞。在選擇監(jiān)控軟件時(shí),還應(yīng)充分考慮到監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性。
3、維護(hù)系統(tǒng)的安全性。而基于微機(jī)的保護(hù)單元可以提供多套整定值,可供運(yùn)行方式改變時(shí)遠(yuǎn)方選用,并提供在動(dòng)態(tài)過(guò)程中定值修改的可能性,這種定值修改既可靠又安全,而傳統(tǒng)的保護(hù)裝置一般只提供一套整定值。計(jì)算機(jī)保護(hù)裝置替代傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置單元,使保護(hù)裝置經(jīng)常處于在線自檢狀態(tài),遇到異常立即報(bào)警?;谖C(jī)的保護(hù)單元,較易實(shí)現(xiàn)小電流接地系統(tǒng)單相接地選線、故障測(cè)距、故障錄波等功能。
結(jié)束語(yǔ)
近年來(lái)變電站自動(dòng)化控制技術(shù)有著顯著的發(fā)展。但在大量的實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中,部分變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)功能仍有待完善。變電站自動(dòng)化控制能夠通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)單元部件獨(dú)立完成遙控執(zhí)行命令和繼電保護(hù)功能等,這些信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程通信控制單元和后臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行通信,從而完成了傳統(tǒng)的RTU和變電站當(dāng)?shù)鼐C合系統(tǒng)的功能。
【參考文獻(xiàn)】
[1]姚千里.數(shù)字化變電站自動(dòng)化控制探討[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息,2010,01.