2010NO.12 China New Technologies and Products 中国新技术新产品 工业技术
变电站综合自动化系统 徐云水
(昭通供电局,云南昭通657000 1变电站自动化系统的定义
变电站自动化是将变电站的二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等经过功能的组合和优化设计。利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术。实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的门动测量、监控和微机保护以及与调度控制中心通信等综合性的自动化功能。
2变电站实现综合自动化的优越性
提高供电质量。提高电压合格率由于在变电站综合自动化系统中包括电压、无功自动控制功能。故对于具备有载调压变压器和无功补偿电容器的变电站可以大大提高电压合格率,保证电力系统主要设备和各种电器设备的安全,使无功潮流合理,降低网损。节约电能损耗。
提高变电站的安全、可靠运行水平变电站综合自动化系统中的各子系统,绝大多数都是由微机组成它们多数具有故障诊断功能。且微机保护装置和微机型自动装置具有故障自诊断功能。这是当今综合自动化系统比常规的自动装置或四遥装置的突出特点。使采用综合自动化系统的变电站一、二次设备的可靠性大大提高。
提高电力系统的运行、管理水平变电站实现自动化后,监视、测量、记录、抄表等工作都由计算机来完成。既提高了测量的精度。又避免了人为干预。大大提高运行管理水平。
3系统结构 3.1分布式系统结构
按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备。将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。系统结构的最大特点是将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机来完成。分布式模式一般按功能设计,采用主从CPU系统工作方式。多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力,解决了CPU运算处理的瓶颈问题。各功能模块(通常是多个CPU之间采用网络技术或串行方式实现数据通信。选用具有优先级的网络系统较好地解决了数据传输的瓶颈问题。提高了系统的实时性。分布式结构方便系统扩展和维护局部故障不影响其他模块正常运行。该模式在安装上可以形成集中组屏或分层组屏两种系统组态结构,较多地使用于中、低压变电站。分布式变电站综合自动化系统自问世以来。显示出强大的生命力。目前。还存在抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上的问题。
3.2集中式系统结构
集中式一般采用功能较强的计算机并扩展其I/O接口,集中采集变电站的模拟量和数量等信息,集中进行计算和处理,分别完成微机监控、微机保护和自动控制等功能。由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能,后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功
能。目前国内许多的厂家尚属于这种结构方式, 这种结构有以下不足:①前置管理机任务繁重、 引线多。降低了整个系统的可靠性,若前置机故 障。将失去当地及远方的所有信息及功能。②软 件复杂,修改工作量大,系统调试烦琐。③组态 不灵活对不同主接线或规模不同的变电站墩、
硬件都必须另行设计,工作量大并且扩展一些 自动化需求的功能较难。 3.3分层分布式结构
按变电站的控制层次和对象设置全站控制 级——
—变电站层(站级测控单元和就地单元控 制级——
—间隔层(间隔单元的二层式分布控制 系统结构。也可分为三层,即变电站层、通信层 和间隔层。这种结构相比集中式处理的系统具 有以下明显的优点:①可靠性提高,任一部分设 备故障只影响局部,即将\危险\分散,当站级系 统或网络故障,只影响到监控部分,而最重要的 保护、控制功能在段级仍可继续运行;段级的任 一智能单元损坏不应导致全站的通信中断。比 如长期霸占全站的通信网络。②可扩展性和开 放性较高。利于工程的设计及应用。③站内二次 设备所需的电缆大大减少,节约投资也简化了 调试维护。
4系统实现的功能 4.1微机保护
微机保护是对站内所有的电气设备进行保 护,包括线路保护,变压器保护,母线保护,电容 器保护及备自投,低频减载等安全自动装置。各 类保护应具有下列功能:①故障记录;②存储多 套定值;③显示和当地修改定值;④与监控系统 通信。根据监控系统命令发送故障信息,动作序 列。当前整定值及自诊断信号。接收监控系统选 择或修改定值,校对时钟等命令。通信应采用标 准规约。
4.2数据采集及处理功能
包括状态数据,模拟数据和脉冲数据:①状 态量采集。状态量包括:断路器状态。隔离开关 状态,变压器分接头信号及变电站一次设备告 警信号、事故跳闸总信号、预告信号等。目前这 些信号大部分采用光电隔离方式输入系统。也 可通过通信方式获得。⑦模拟量采集。常规变电 站采集的典型模拟量包括:各段母线电压、线路
电压。电流和有功、无功功率值。馈线电流,电压 和有功、无功功率值。 4.3事件记录和故障录波测距
事件记录应包含保护动作序列记录开关跳 合记录。变电站故障录波可根据需要采用2种 方式实现:①集中式配置专用故障录波器,并能 与监控系统通信。②分散型,即由微机保护装置 兼作记录及测距计算。再将数字化的波型及测 距结果送监控系统由监控系统存储和分析。 4.4控制和操作功能
操作人员可通过后台机屏幕对断路器。隔 离开关,变压器分接头。电容器组投切进行远方 操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备。 在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。 4.5系统的自诊断功能
系统内各插件应具有自诊断功能并把数据 送往后台机和远方调度中心。对装置本身实时 自检功能。方便维护与维修可对其各部分采用 查询标准输入检测等方法实时检查。能快速发
变电站综合自动化系统(精)
