- 相關(guān)推薦
變電站自動(dòng)化控制探析-論文
摘要：當前，變電站綜合自動(dòng)化系統取代傳統的變電站二次系統，已成為電力系統的發(fā)展趨勢。文章就變電站綜合自動(dòng)化系統的應用進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞：變電站 自動(dòng)化 系統
0 引言
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力系統不可避免地進(jìn)入了微機控制時(shí)代，變電站綜合自動(dòng)化系統取代傳統的變電站二次系統，已成為當前電力系統發(fā)展的趨勢。
1 變電站綜合自動(dòng)化系統的概念
變電站綜合自動(dòng)化系統以其簡(jiǎn)單可靠、可擴展性強、兼容性好等特點(diǎn)逐步為國內用戶(hù)所接受，并在一些大型變電站監控項目中獲得成功的應用。
1.1 系統概念
1.1.1 系統設計思想 完整的變電站綜合自動(dòng)化系統除在各控制保護單元保留緊急手動(dòng)操作跳、合閘的手段外，其余的全部控制、監視、測量和報警功能均可通過(guò)計算機監控系統來(lái)完成。變電站無(wú)需另設遠動(dòng)設備，監控系統完全滿(mǎn)足遙信、遙測、遙控、遙調的功能以及無(wú)人值班之需要。從系統設計的角度來(lái)看有以下特點(diǎn)：①分布式設計。系統采用模塊化、分布式開(kāi)放結構，各控制保護功能均分布在開(kāi)關(guān)柜或盡量靠近開(kāi)關(guān)的控制保護柜上的控制保護單元，所有的控制、保護、測量、報警等信號均在就地單元內處理成數據信號后經(jīng)光纖總線(xiàn)傳輸至主控室的監控計算機，各就地單元相互獨立，不相互影響。②集中式設計。系統采用模塊化、集中式立柜結構，各控制保護功能均集中在專(zhuān)用的采集、控制保護柜，所有的控制、保護、測量、報警等信號均在采集、控制保護柜內處理成數據信號后經(jīng)光纖總線(xiàn)傳輸至主控室的監控計算機。③簡(jiǎn)單可靠。由于用多功能繼電器替代了傳統的繼電器，可大大簡(jiǎn)化二次接線(xiàn)。分布式設計在開(kāi)關(guān)柜與主控室之間接線(xiàn)；而集中式設計的接線(xiàn)也僅限于開(kāi)關(guān)柜與主控室之間，其特點(diǎn)是開(kāi)關(guān)柜內接線(xiàn)簡(jiǎn)單，其余接線(xiàn)在采集、控制保護柜內部完成。④可擴展性。系統設計可考慮用戶(hù)今后變電站規模及功能擴充的需要。⑤兼容性好。系統由標準化之軟硬件組成，并配有標準的串行通訊接口以及就地的I/O接口，用戶(hù)可按照自己的需要靈活配置，系統軟件也能容易適應計算機技術(shù)的急速發(fā)展。
1.1.2 系統規范 采用目前最為流行的工業(yè)標準軟件，UNIX操作系統，X窗口人機接口及TCP/IP網(wǎng)絡(luò )通訊規約。為滿(mǎn)足開(kāi)放系統之要求，系統設計一般采用：可攜性軟件設計——容許硬件技術(shù)發(fā)展后之軟件轉換；標準計算機產(chǎn)品——容許整個(gè)系統高度兼容性能。
1.2 系統功能 系統與用戶(hù)之間的交互界面為視窗圖形化顯示，利用鼠標控制所有功能鍵等標準方式，使操作人員能直觀(guān)地進(jìn)行各種操作。一般來(lái)說(shuō)，系統應用程序菜單為樹(shù)狀結構，用戶(hù)利用菜單可以容易到達各個(gè)控制畫(huà)面，每個(gè)菜單的功能鍵上均有文字說(shuō)明用途以及可以到達哪一個(gè)畫(huà)面，每個(gè)畫(huà)面都有報警顯示。
所有系統之原始數據均為實(shí)時(shí)采集。
系統應用程序的每一項功能均能按用戶(hù)要求及系統設計而改編，以符合實(shí)際需要，并可隨變電站的擴建或運行需要而靈活地進(jìn)行擴充和修改。一般情況下系統可按以下基本功能配置：①系統配置狀況；②變電站單線(xiàn)圖；③報警表；④事件表；⑤遙控修改繼電器整定值；⑥操作閉鎖；⑦電量報表；⑧趨勢圖。
1.2.1 變電站單線(xiàn)圖 單線(xiàn)圖可顯示變電站系統接線(xiàn)上各控制對象的運行狀態(tài)并動(dòng)態(tài)更新，例如：①饋線(xiàn)開(kāi)關(guān)之狀態(tài)，開(kāi)關(guān)的狀態(tài)可用顏色區別。②開(kāi)關(guān)的操作由鼠標選擇對應之開(kāi)關(guān)或刀閘。③每路饋線(xiàn)之測量值可在同一畫(huà)面上顯示。④繼電器整定值可修改。
1.2.2 數據采集、處理 采集有關(guān)信息，如開(kāi)關(guān)量、測量量、外部輸入訊號等數據，傳至監控系統作實(shí)時(shí)處理，更新數據庫及顯示畫(huà)面，為系統實(shí)現其他功能提供必需的運行信息。
1.2.3 運行監視 系統的運行狀況可通過(guò)文字、表格、圖像、聲音或光等方式為值班人員及時(shí)提供變電所安全監控所必需的全部信息。
�、賵缶�。按系統實(shí)際需要，用戶(hù)可以指定在某些事件發(fā)生時(shí)或保護動(dòng)作時(shí)自動(dòng)發(fā)出報警，如一般可設置在以下情況發(fā)出報警：開(kāi)關(guān)量突變(如保護跳閘動(dòng)作)；斷路器位置錯位；模擬量超過(guò)整定值；變壓器保護動(dòng)作(如瓦斯、溫度)。模擬量之越限值可在線(xiàn)修改。每個(gè)報警均有時(shí)間、報警信息及確認狀態(tài)顯示。②事件。系統中所有動(dòng)作事件，如繼電保護動(dòng)作，斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地刀閘的操作等。均可自動(dòng)打印及存入系統硬盤(pán)記憶，如設置對以下情況的事件進(jìn)行記錄：所有報警信息；操作人員確認有關(guān)報警；開(kāi)關(guān)的操作；繼電器動(dòng)作和狀態(tài)信息；系統通訊狀況。每個(gè)事件均有時(shí)間及有關(guān)信息文字說(shuō)明，并可自動(dòng)打印記錄。③調整繼電器整定值�？赏ㄟ^(guò)系統主機或集中控制柜修改各繼電器的保護功能和整定值。所有遙改功能均為在線(xiàn)方式，修改完成后的定值將直接傳回對應的繼電器儲存。④操作閉鎖。系統對所有操作對象均可設定閉鎖功能，以防止操作人員誤操作。⑤模擬量采集及報表產(chǎn)生。采集的數據儲存於系統硬盤(pán)作為編輯報表的基礎。按變電站實(shí)際輸入的信號，可制作出不同的報表：有功電量日、月、年報表；饋線(xiàn)電流日、月、年報表。⑥趨勢圖。趨勢圖提供操作人員快速及直觀(guān)的數據統計，趨勢圖可分為圖形式或表格式兩種。
2 微機自動(dòng)保護裝置的應用
一個(gè)35kV變電所改造工程中，成功地將國產(chǎn)的變電站微機保護裝置系統運用于終端變電站。施工圖設計初期采用的是傳統的電磁式繼電器保護，并設置了信號屏。
2.1 微機保護系統與傳統保護系統的比較 傳統的保護系統與微機保護裝置系統的主要區別，在于用微機控制的多功能繼電器替代了傳統的電磁式繼電器，并取消了傳統的信號屏等裝置，相應的信號都輸入至計算機。為便于集中控制，采用集中式設計——將所有的控制保護單元集中布置，整個(gè)變電站二次系統結構非常簡(jiǎn)單清晰，所有設備由微機保護屏、微機采集屏、交直流屏和監控系統組成。屏柜的數量較傳統的設計方式大量減少。由于各種微機裝置均采用網(wǎng)絡(luò )通訊方式與當地的監控系統進(jìn)行通訊而不是傳統的接點(diǎn)輸出到信號控制屏，因此二次接線(xiàn)大量減少。同時(shí)由于采用了技術(shù)先進(jìn)的當地監控系統來(lái)取代占地多、操作陳舊的模擬控制屏，使得所有的操作更加安全、可靠、方便。
2.2 微機保護的系統配置及監控系統 系統保護由下列裝置組成：①線(xiàn)路保護裝置。②主變保護裝置——可完成變壓器的主、后備保護。③綜合保護裝置。④線(xiàn)路保護裝置。⑤電容器保護裝置。⑥備用電源自投裝置。⑦小電流接地檢測裝置。⑧綜合數據采集裝置。⑨監控系統的基本功能——數據采集、控制操作、畫(huà)面制作、監視顯示、事故處理、制表與打印。
2.3 設計微機保護系統時(shí)應注意的問(wèn)題
2.3.1 由于控制和保護單元都是采用微機裝置，故一些必要的開(kāi)關(guān)量和模擬量應從開(kāi)關(guān)柜引至微機采集、保護屏。根據控制和保護要求的不同，輸入的量也不同。
2.3.2 開(kāi)關(guān)柜與微機裝置之間的端子接線(xiàn)較簡(jiǎn)單，大量的二次接線(xiàn)在微機采集控制單元和保護單元內部端子連接。
2.3.3 傳統的繼電保護整定計算結果不能直接輸入到計算機，須轉換為計算機整定值。
該變電所投產(chǎn)運行后，除開(kāi)始操作人員對微機系統不熟悉原因使用過(guò)控制保護單元的緊急手動(dòng)按鈕外，基本上都在微機裝置和監控計算機上操作，整個(gè)系統運行良好。
3 小結
變電站微機自動(dòng)化系統目前運用得還不夠廣泛，但在先進(jìn)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，變電站自動(dòng)化系統以其系統化、標準化和面向未來(lái)的概念正逐步取代了繁瑣而復雜的傳統控制保護系統。
【變電站自動(dòng)化控制探析-論文】相關(guān)文章：
自動(dòng)化控制論文08-12
關(guān)于冶金工業(yè)下自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )控制技術(shù)探析的論文07-08
閘門(mén)自動(dòng)化控制的設計及應用論文10-24
淺談建筑工程管理與安全控制探析論文05-31
ＥＯＱ庫存控制探析08-31
電氣工程自動(dòng)化控制研究論文07-24