變電站電氣自動(dòng)化系統論文
變電站電氣自動(dòng)化系統論文
【摘要】 本文闡述了變電站自動(dòng)化系統有不同的功能,通過(guò)對超高壓變電站自動(dòng)化系統中集中模式、相對分散模式、分層分布分散模式等主要結構模式的介紹,在模式化方案實(shí)施的基礎上,對超高壓變電站自動(dòng)化系統在以后的發(fā)展模式再作探討。
【關(guān)鍵詞】 功能系統模式
1 變電站結構自動(dòng)化系統采用的主要形式
變電站自動(dòng)化系統的結構模式從早期的以集中為主,發(fā)展到現在的以相對分散和分層分布分散為主,經(jīng)歷了一個(gè)探索、改進(jìn)和完善提高的過(guò)程,在模式設計和實(shí)際的工程建設中都有應用。
所謂集中模式,指的是保護、監控、通信等自動(dòng)化功能模塊均在控制室集中布置,各模塊從物理上聯(lián)系較弱甚至毫無(wú)聯(lián)系。
集中式結構的變電站自動(dòng)化系統是采用不同檔次的計算機,擴展其外圍接口電路,集中采集變電站的模擬量、開(kāi)關(guān)量和數字量等信息,集中進(jìn)行計算與處理,分別完成微機控制、微機保護和一些自動(dòng)控制等功能。
這種系統結構緊湊,體積小,可減少占地面積,造價(jià)低,適用于對35kV或規模較小的變電站,但運行可靠性較差,組態(tài)不靈活。
早期的系統,包括許多引進(jìn)的產(chǎn)品,主要采用這種結構模式,目前仍有為數不少的這樣的系統在運行。
相對分散模式,指的是自動(dòng)化系統設備按站內的電壓等級或一次設備布置區域劃分成幾個(gè)相對獨立的小區,在該小區內建設相應的設備小室,保護、監控等設備安裝于設備小室中,主站通信控制器、直流、錄波等設備仍集中安裝在控制室,各小室之間以及與控制室之間均通過(guò)工業(yè)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)。
分層分布分散模式亦即全監控,指的是參照中低壓變電站綜合自動(dòng)化的結構模式,除主變、母線(xiàn)和高壓線(xiàn)路的保護測控中央信號、通信仍采用集中組屏外,出線(xiàn)、電容器的保護、監控等設備完全按設備間隔安裝于就地的設備小室或直接安裝在一次設備上,各模塊之間采用標準局域總線(xiàn)和通信規約互聯(lián)當然,也可按集中組屏的方式安裝這些模塊。
上述三種變電站自動(dòng)化系統的推出,雖有時(shí)間先后,但并不存在前后替代的情況,變電站結構形式的選擇應根據各種系統特點(diǎn)和變電站的實(shí)際情況,予以選配。
2 變電站自動(dòng)化系統的主要功能
變電站自動(dòng)化系統功能很多,在選擇時(shí),除了必須保證所選系統功能滿(mǎn)足變電站的需要之外,而且要求技術(shù)有一定的先進(jìn)性,現將變電站自動(dòng)化系統所應具備的功能概括如下:
(1)微機保護:是對站內所有的電氣設備進(jìn)行保護,包括線(xiàn)路保護,變壓器保護,母線(xiàn)保護,電容器保護及備自投,低頻減載等安全自動(dòng)裝置。
各類(lèi)保護應具有下列功能:故障記錄;存儲多套定值;顯示和當地修改定值;與監控系統通信。
根據監控系統命令發(fā)送故障信息,動(dòng)作序列。
當前整定值及自診斷信號。
接收監控系統選擇或修改定值,校對時(shí)鐘等命令。
通信應采用標準規約。
(2)數據采集及處理功能。
包括狀態(tài)數據,模擬數據和脈沖數據。
狀態(tài)量包括:斷路器狀態(tài),隔離開(kāi)關(guān)狀態(tài),變壓器分接頭信號及變電站一次設備告警信號、事故跳閘總信號、預告信號等。
目前這些信號大部分采用光電隔離方式輸入系統,也可通過(guò)通信方式獲得。
常規變電站采集的典型模擬量包括:各段母線(xiàn)電壓、線(xiàn)路電壓,電流和有功、無(wú)功功率值。
饋線(xiàn)電流,電壓和有功、無(wú)功功率值。
(3)事件記錄和故障錄波測距。
事件記錄應包含保護動(dòng)作序列記錄,開(kāi)關(guān)跳合記錄。
變電站故障錄波可根據需要采用兩種方式實(shí)現,一是集中式配置專(zhuān)用故障錄波器,并能與監控系統通信。
另一種是分散型,即由微機保護裝置兼作記錄及測距計算,再將數字化的波型及測距結果送監控系統由監控系統存儲和分析。
(4)控制和操作功能。
操作人員可通過(guò)后臺機屏幕對斷路器,隔離開(kāi)關(guān),變壓器分接頭,電容器組投切進(jìn)行遠方操作。
為了防止系統故障時(shí)無(wú)法操作被控設備,在系統設計時(shí)應保留人工直接跳合閘手段。
(5)系統的自診斷功能。
系統內各插件應具有自診斷功能,并把數據送往后臺機和遠方調度中心。
對裝置本身實(shí)時(shí)自檢功能,方便維護與維修,可對其各部分采用查詢(xún)標準輸入檢測等方法實(shí)時(shí)檢查,能快速發(fā)現裝置內部的故障及缺陷,并給出提示,指出故障位置。
(6)數據處理和記錄。
歷史數據的形成和存儲是數據處理的主要內容,它包括上一級調度中心,變電管理和保護專(zhuān)業(yè)要求的數據,主要有:斷路器動(dòng)作次數;斷路器切除故障時(shí)截斷容量和跳閘操作次數的累計數;輸電線(xiàn)路的有功、無(wú)功,變壓器的有功、無(wú)功、母線(xiàn)電壓定時(shí)記錄的最大,最小值及其時(shí)間;獨立負荷有功、無(wú)功,每天的峰谷值及其時(shí)間;控制操作及修改整定值的記錄。
(7)人機聯(lián)系系統的自診斷功能。
系統內各插件應具有自診斷功能,自診、斷信息也像被采集的數據一樣周期性地送往后臺機和遠方調度中心或操作控制中心與遠方控制中心的通信。
本功能在常規遠動(dòng)“四遙”的基礎上增加了遠方修改整定保護定值、故障錄波與測距信號的遠傳等,其信息量遠大于傳統的遠動(dòng)系統。
還應具有同調度中心對時(shí),統一時(shí)鐘的功能和當地運行維護功能。
3 設備選型應遵循的原則
近些年來(lái),實(shí)踐證明,只要堅持按照“運行可靠、功能實(shí)用、技術(shù)先進(jìn)、價(jià)格合理、維護方便、易于推廣”的選型原則去實(shí)施,便會(huì )成效顯著(zhù),偏離了這個(gè)原則,就收不到應有的效果。
運行可靠體現在:(1)本身各模塊能穩定協(xié)調地工作;(2)關(guān)鍵部分一定要有冗余、備份等措施,不因單個(gè)模塊的故障而影響整個(gè)系統的正常運行;(3)抗干擾能力強。
功能實(shí)用體現在:(1)基本功能、日常操作所需的功能必須完備、簡(jiǎn)明;(2)信息分流,哪一層需要的信息才送往哪一層。
技術(shù)先進(jìn)體現在:(1)采用當前的主流技術(shù);(2)符合開(kāi)放、分布分散分層的標準。
一定要改變可靠的必然在技術(shù)上落后、技術(shù)先進(jìn)的必然不可靠的觀(guān)念。
如果能夠把握好設計開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)制造、安裝投運的各個(gè)環(huán)節,是可以做到先進(jìn)性與可靠性相統一的。
由于微處理器和通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,變電站自動(dòng)化系統的技術(shù)水平有了很大的提高,結構體系不斷完善,全分布式自動(dòng)化系統的出現為變電站自動(dòng)化系統的選型提供了一個(gè)更廣闊的選擇余地。
伴隨著(zhù)變電站自動(dòng)化系統應用的增多,無(wú)論是新建、擴建或技改工程,變電站自動(dòng)化系統的選型都應該嚴格執行國電公司下發(fā)的有關(guān)選型規定,力求做到選型規范化。
4 結語(yǔ)
我國的變電站自動(dòng)化已走過(guò)了一個(gè)漫長(cháng)而曲折的過(guò)程,目前逐步趨向成熟和理性,這為變電站自動(dòng)化系統的發(fā)展創(chuàng )造了空前的良機。
全面采用技術(shù)先進(jìn)、運行可靠、結構合理、性能價(jià)格比高的自動(dòng)化系統,必將為我國的電網(wǎng)運行帶來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
參考文獻:
[1]電網(wǎng)調度智能化的實(shí)現.電力系統自動(dòng)化,2004,28(7):78-81.
【變電站電氣自動(dòng)化系統論文】相關(guān)文章：
電氣自動(dòng)化論文06-08
電氣自動(dòng)化的論文06-21
電氣自動(dòng)化plc論文05-17
電氣工程自動(dòng)化的論文05-15