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變電站論文:淺談變電站自動(dòng)化系統(tǒng)

摘 要:科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,變電站自動(dòng)化系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng),已成為電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。本文闡述了變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)原則,并提出了發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞:變電站 自動(dòng)化

1、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)

完整的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)除在各控制保護(hù)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(jiān)視、測(cè)量和報(bào)警功能均可通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)完成。變電站無(wú)需另設(shè)遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備,監(jiān)控系統(tǒng)完全滿足遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)的功能以及無(wú)人值班之需要。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度來(lái)看有以下特點(diǎn):

(1)分布式設(shè)計(jì)。系統(tǒng)采用模塊化、分布式開放結(jié)構(gòu),各控制保護(hù)功能均分布在開關(guān)柜或盡量靠近開關(guān)的控制保護(hù)柜上的控制保護(hù)單元,所有的控制、保護(hù)、測(cè)量、報(bào)警等信號(hào)均在就地單元內(nèi)處理成數(shù)據(jù)信號(hào)后經(jīng)光纖總線傳輸至主控室的監(jiān)控計(jì)算機(jī),各就地單元相互獨(dú)立,不相互影響。

(2)集中式設(shè)計(jì)。系統(tǒng)采用模塊化、集中式立柜結(jié)構(gòu),各控制保護(hù)功能均集中在專用的采集、控制保護(hù)柜,所有的控制、保護(hù)、測(cè)量、報(bào)警等信號(hào)均在采集、控制保護(hù)柜內(nèi)處理成數(shù)據(jù)信號(hào)后經(jīng)光纖總線傳輸至主控室的監(jiān)控計(jì)算機(jī)。

(3)簡(jiǎn)單可靠。由于用多功能繼電器替代了傳統(tǒng)的繼電器,可大大簡(jiǎn)化二次接線。分布式設(shè)計(jì)在開關(guān)柜與主控室之間接線;而集中式設(shè)計(jì)的接線也僅限于開關(guān)柜與主控室之間,其特點(diǎn)是開關(guān)柜內(nèi)接線簡(jiǎn)單,其余接線在采集、控制保護(hù)柜內(nèi)部完成。

(4)可擴(kuò)展性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)可考慮用戶今后變電站規(guī)模及功能擴(kuò)充的需要。

(5)兼容性好。系統(tǒng)由標(biāo)準(zhǔn)化之軟硬件組成,并配有標(biāo)準(zhǔn)的串行通訊接口以及就地的I/O接口,用戶可按照自己的需要靈活配置,系統(tǒng)軟件也能容易適應(yīng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的急速發(fā)展。

2、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

(1)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)作為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的一個(gè)子系統(tǒng),應(yīng)服從電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的總體設(shè)計(jì),其配置、功能包括設(shè)備的布置應(yīng)滿足電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及信息分層傳輸、資源共享的原則。

(2)分散式系統(tǒng)的功能配置宜采用下放的原則,凡可以在間隔層就完成的功能如保護(hù)、備用電源自投、電壓控制等,無(wú)須通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和上位機(jī)去完成。220kV樞紐站及220kV電壓等級(jí)以上的變電站,其網(wǎng)絡(luò)層和站級(jí)層宜采用雙重化、冗余配置,以提高系統(tǒng)可靠性。

(3)按我國(guó)的實(shí)際情況,目前變電站還不大可能完全無(wú)人值守,即使是無(wú)人值守,也有一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)、調(diào)試和應(yīng)急處理的問(wèn)題,因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮遠(yuǎn)方與就地控制操作并存的模式。同樣,保護(hù)單元亦應(yīng)具有遠(yuǎn)方、就地投切和在線修改整定值的功能,以遠(yuǎn)方為主,就地為鋪,并應(yīng)從設(shè)計(jì)、制造上保證同一時(shí)間只允許其中一種控制方式有效。

(4)站內(nèi)自動(dòng)化及無(wú)人值班站的接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)從技術(shù)上保證站內(nèi)自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件接口滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)的支撐軟件符合ISO開放系統(tǒng)規(guī)定,系統(tǒng)的各類數(shù)據(jù)、通信規(guī)約及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的定義、格式、編程、地址等與相應(yīng)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)保持一致,以適應(yīng)電力工業(yè)信息化的發(fā)展要求。

(5)要積極而慎重地推行保護(hù)、測(cè)量、控制一體化設(shè)計(jì),確保保護(hù)功能的相對(duì)獨(dú)立性和動(dòng)作可靠性。分布式系統(tǒng)的SOE分辨率通過(guò)保護(hù)單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。保護(hù)、測(cè)量、控制原則上可合用電壓互感器(TV),對(duì)電量計(jì)費(fèi)、功率總加等有精度要求的量可接量測(cè)電流互感器(TA),供監(jiān)測(cè)用的量可合用保護(hù)TA。

(6)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先采用交流采樣技術(shù),減輕TA,TV的負(fù)載,提高測(cè)量精度。同時(shí)可取消光字牌屏和中央信號(hào)屏,簡(jiǎn)化控制屏,由計(jì)算機(jī)承擔(dān)信號(hào)監(jiān)視功能,使任一信息做到一次采集、多次使用,提高信息的實(shí)時(shí)性、可靠性,節(jié)約占地空間,減少屏柜,二次電纜和設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)工作量。

(7)目前無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外的分散式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)各部件之間的聯(lián)系大部分采用串行口通信方式(RS232C,RS422,RS485總線等),其通信速率和資源共享程度均受到限制,故建議采用局域網(wǎng)(LAN)通信方式,尤其是平等(peer to peer)網(wǎng)絡(luò),如總線型網(wǎng)(介質(zhì)共享型),即網(wǎng)上每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可與網(wǎng)上其他節(jié)點(diǎn)直接通信,例CSC-2000型采用的Lon Works網(wǎng),DISA-2,DISA-3型采用的CANnet(control area network)網(wǎng)等。

(8)變電站內(nèi)存在強(qiáng)大的電磁場(chǎng)干擾。從抗電磁干擾角度考慮,在選擇通信介質(zhì)時(shí)可優(yōu)先采用光纖通信方式,這一點(diǎn)對(duì)分散式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)尤為適用。例LSA678,DISA-2,DISA-3型等均采用了光纖通信方式。但鑒于光纖安裝、維護(hù)復(fù)雜及費(fèi)用相對(duì)較高,因此配電站宜以電纜為通信介質(zhì)。

3、變電站自動(dòng)化的發(fā)展方向

(1)饋線自動(dòng)化。變電站自動(dòng)化的發(fā)展,使供電可靠性有了很大的提高,但是要進(jìn)一步縮短故障停電時(shí)間,很大一部分取決于饋線自動(dòng)化的發(fā)展。饋線自動(dòng)化必須在饋電線路上裝設(shè)電動(dòng)開關(guān),配置饋線終端設(shè)備FTU,對(duì)一些分支線路,還應(yīng)裝設(shè)故障指示器,并利用通信系統(tǒng),向系統(tǒng)提供饋線運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài),執(zhí)行系統(tǒng)下達(dá)的饋線開關(guān)遙控操作命令非線性負(fù)載。電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng),不平衡負(fù)載,焊接設(shè)備以及家用電器設(shè)備增多,降低了電壓質(zhì)量。電壓質(zhì)量對(duì)現(xiàn)代電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)影響極大。為此,提出系統(tǒng)應(yīng)對(duì)電壓進(jìn)行連續(xù)測(cè)量和質(zhì)量分析,噪聲越限告警,同時(shí)要根據(jù)實(shí)際需要選擇不同的無(wú)功補(bǔ)償方式。

(2)集成化、智能化和綜合化。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)作為一個(gè)龐大、復(fù)雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程,包含眾多的設(shè)備和子系統(tǒng),個(gè)功能、子系統(tǒng)之間存在著不同程度的關(guān)聯(lián),其本身及其所用技術(shù)又處于不斷發(fā)展之中,對(duì)任一家制造商而言,根本不可能包攬一切。在饋線自動(dòng)化方面顯著降低了建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)的綜合成本,為提高供電可靠性,創(chuàng)造了有力的條件。故障定位和自動(dòng)恢復(fù)送電可以明顯地縮短停電時(shí)間。有效的解決這一問(wèn)題,必須以數(shù)字式繼電保護(hù)、饋線自動(dòng)化和DMS系統(tǒng)為基礎(chǔ)。對(duì)于故障定位,國(guó)外有人提出使用三種技術(shù)綜合處理:故障距離計(jì)算法、線路故障指示器法以及不同線路區(qū)間故障概率統(tǒng)計(jì)法,這些信息結(jié)合在一起進(jìn)行模糊邏輯處理。

4、結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)已滲透到了世界每個(gè)角落。電力系統(tǒng)也不可避免地進(jìn)入了微機(jī)控制時(shí)代,變電站自動(dòng)化系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng),已成為當(dāng)前電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。

變電站論文:試論變電站綜合自動(dòng)化改造工程實(shí)踐

論 文 摘 要:最近幾年,國(guó)家電網(wǎng)正處于變電站綜合自動(dòng)化改造工程的密集階段,結(jié)合阜陽(yáng)供電公司在變電站綜自改造工作中繼電保護(hù)專業(yè)的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì),同大家一起探討,同時(shí)提出繼電保護(hù)專業(yè)在改造工程中應(yīng)注意的一些問(wèn)題及采取的措施。

關(guān) 鍵 詞:繼電保護(hù);自動(dòng)化改造;安全運(yùn)行

近年來(lái),隨著電網(wǎng)改造的深入開展,大量的變電站綜合自動(dòng)化改造工程(以下簡(jiǎn)稱“綜自改造”)的工作正在進(jìn)行中。變電站的綜自改造與繼電保護(hù)及二次回路的改造關(guān)系密切,它主要表現(xiàn)在信號(hào)的傳送方面。對(duì)于老變電站來(lái)說(shuō),就是把一次設(shè)備的信息狀態(tài)通過(guò)二次回路和繼電保護(hù)裝置傳遞到網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控后臺(tái)機(jī)上,以達(dá)到減少運(yùn)行人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備操作和巡視次數(shù)的目的。

一、變電站綜合自動(dòng)化改造工程概述

綜自改造工程是一項(xiàng)復(fù)雜的工作。對(duì)于老變電站的改造來(lái)說(shuō),它牽扯到對(duì)用戶的停電、運(yùn)行人員的操作、一次專業(yè)設(shè)備改造的工作和二次專業(yè)技術(shù)改造的工作。為了保障對(duì)用戶的可靠供電,電力生產(chǎn)者有義務(wù)對(duì)停電時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格地規(guī)劃和控制。應(yīng)提前對(duì)要進(jìn)行綜自改造的變電站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查工作,做好“三措一案”(組織措施、技術(shù)措施、安全措施和施工方案)后,對(duì)于需要停電的工作,就要制定停電計(jì)劃并報(bào)上級(jí)生產(chǎn)部門審批,然后在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)向運(yùn)行方式部門提交停電申請(qǐng),提前在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)通知用戶,并且與上級(jí)主管部門及相關(guān)專業(yè)進(jìn)行溝通,確保施工過(guò)程中各專業(yè)工種之間的銜接配合,以最大化地縮短工期,減少停電時(shí)間,及時(shí)為用戶供應(yīng)優(yōu)質(zhì)的電能。

綜自改造工程是一個(gè)需要多專業(yè)班組相互配合的復(fù)雜工作,以阜陽(yáng)供電公司(以下簡(jiǎn)稱“我公司”)為例,運(yùn)行人員屬運(yùn)行工區(qū)管轄;一次人員由修試所管轄,又分屬變壓器、開關(guān)、試驗(yàn)和油化專業(yè);二次專業(yè)人員由計(jì)量所和調(diào)度所管轄,在變電站的綜自改造二次回路中,表計(jì)由計(jì)量專業(yè)負(fù)責(zé),計(jì)量回路以外的二次回路由調(diào)度所負(fù)責(zé),而調(diào)度所又分為保護(hù)專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)和通信專業(yè)。眾多的專業(yè)人員在同一個(gè)工作中同時(shí)出現(xiàn),安全問(wèn)題就成為了綜自改造工程的關(guān)鍵所在。

二、做好變電站綜合自動(dòng)化改造工程的途徑和方法

結(jié)合筆者作為繼電保護(hù)工作者20年的工作經(jīng)驗(yàn)和體會(huì),主要從保證人身安全、確保繼電保護(hù)裝置安全運(yùn)行的設(shè)備安全和杜絕繼電保護(hù)“三誤”發(fā)生的角度論述如何做好變電站綜自改造工程工作。

1.防治人身觸電,確保工作人員的人身安全

在綜自改造工程施工開始前,為了確保工作人員的人身安全,必須按照《繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置現(xiàn)場(chǎng)保安規(guī)定》的要求做好開工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,辦理相關(guān)手續(xù),制定具有可操作性的“標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書”和符合實(shí)際的“現(xiàn)場(chǎng)操作票”,具備經(jīng)過(guò)審核符合實(shí)際的施工圖紙,工程施工所必需的設(shè)備、材料、施工風(fēng)險(xiǎn)分析,等確保人身安全和設(shè)備安全的措施。

工作負(fù)責(zé)人是現(xiàn)場(chǎng)工作的第一責(zé)任人。進(jìn)入變電站實(shí)施變電站綜自改造工程后,確保人身安全,就要充分履行工作負(fù)責(zé)人的安全職責(zé)。工作負(fù)責(zé)人在開工前應(yīng)做好以下幾點(diǎn)工作。

(1)開工前“三交待”:交待工作任務(wù)要清楚明了;交待安全措施要具體詳盡;交待技術(shù)要求要全面細(xì)致。

(2)接受任務(wù)“三明確”:工作任務(wù)明確,安全措施明確,操作步驟明確。

(3)嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)工作“八不準(zhǔn)”,即精神不振不能工作、應(yīng)辦工作票而未辦工作票不準(zhǔn)工作、應(yīng)停電不停電不準(zhǔn)工作、應(yīng)驗(yàn)電接地不驗(yàn)電接地不準(zhǔn)工作、不經(jīng)許可不準(zhǔn)工作、安全距離不夠不準(zhǔn)工作、無(wú)人監(jiān)護(hù)不準(zhǔn)工作、安全措施不明確不準(zhǔn)工作。

(4)要求對(duì)工作班成員進(jìn)行“三查”,即查著裝是否符合要求,查精神狀態(tài)是否良好,查使用的安全工器具是否符合要求。

(5)工作許可人許可工作后,工作負(fù)責(zé)人要陪同工作許可人到現(xiàn)場(chǎng)再一次確認(rèn)工作票所列安全措施是否符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際和施工安全后,方可對(duì)工作班進(jìn)行工作安全交底。待交待完現(xiàn)場(chǎng)工作任務(wù)、工作地點(diǎn)、人員分工、帶電部位、現(xiàn)場(chǎng)安全措施和注意事項(xiàng)后,確保每一個(gè)工作班成員均已知曉并簽字確認(rèn)后方可對(duì)許可其工作。在施工過(guò)程中不準(zhǔn)憑經(jīng)驗(yàn)工作,不得擅自擴(kuò)大工作范圍和隨意變更安全措施,必須改變安全措施或擴(kuò)大工作范圍的要重新辦理工作票并重新履行許可手續(xù)。

為了確保施工過(guò)程中的人身安全,必須要有工作負(fù)責(zé)人在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)。但也不能完全依賴工作負(fù)責(zé)人對(duì)工作班成員的監(jiān)護(hù),現(xiàn)場(chǎng)施工地點(diǎn)分散、工作班組混亂、人員分散,工作負(fù)責(zé)人不可能監(jiān)護(hù)到每一名工作班成員,因此分工作負(fù)責(zé)人在綜自改造工作中是必不可少的。由各個(gè)專業(yè)設(shè)立本專業(yè)的工作小組負(fù)責(zé)人(為了有效區(qū)分工作負(fù)責(zé)人與分工作負(fù)責(zé)人,我公司的工作負(fù)責(zé)人穿印有“工作負(fù)責(zé)人”的紅馬甲,分工作負(fù)責(zé)人穿印有“專責(zé)監(jiān)護(hù)人”的紅馬甲),該小組負(fù)責(zé)人對(duì)自己的專業(yè)工作任務(wù)和人員進(jìn)行監(jiān)護(hù),工作人員之間互相提醒,以保證工作安全,由此達(dá)到人人有人監(jiān)護(hù)的目的。

2.確保繼電保護(hù)裝置安全運(yùn)行的設(shè)備安全

綜自改造施工往往時(shí)間短、任務(wù)重,小組之間的配合工作一定要做好,合理地安排工作順序是筆者總結(jié)出的重要經(jīng)驗(yàn)。在我公司,工作許可手續(xù)完成后,首先由修試人員進(jìn)行一次設(shè)備的改造工作,同時(shí)保護(hù)及計(jì)量人員分別到保護(hù)室和端子箱拆除的需要拆除二次回路接線,自動(dòng)化人員進(jìn)行后臺(tái)調(diào)試,保護(hù)及計(jì)量拆除的二次線工作結(jié)束后,立即組織人員敷設(shè)電纜,大約修試所進(jìn)行的一次設(shè)備工作結(jié)束,二次電纜基本敷設(shè)完成。一次人員撤離現(xiàn)場(chǎng)后,由二次人員在開關(guān)端子箱和保護(hù)室同時(shí)進(jìn)行二次電纜工作,三個(gè)小組同時(shí)工作,互相配合,電纜頭制作、對(duì)線工作完成后,三個(gè)小組又分開,各自完成所屬專業(yè)的接線工作。最后進(jìn)行調(diào)試和做傳動(dòng)工作。在做繼電保護(hù)裝置調(diào)試的過(guò)程中,自動(dòng)化專業(yè)小組聯(lián)系運(yùn)行人員核對(duì)保護(hù)裝置上傳到后臺(tái)的信號(hào)與保護(hù)裝置發(fā)出的信號(hào)、集控站收到的信號(hào)是否一致,若不一致則再次更正。

為了保證在保護(hù)裝置調(diào)試過(guò)程中不發(fā)生微機(jī)保護(hù)裝置設(shè)備的損壞事故,結(jié)合筆者工作的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),主要應(yīng)做到以下幾點(diǎn)。

(1)試驗(yàn)前應(yīng)仔細(xì)閱讀試驗(yàn)大綱及有關(guān)說(shuō)明書 。

(2)盡量少拔插裝置模件,不觸摸模件電路,不帶電插拔模件。

(3)使用的電烙鐵、示波器必須與屏柜可靠接地。

(4)試驗(yàn)前應(yīng)檢查屏柜及裝置在運(yùn)輸中是否有明顯的損傷或螺絲松動(dòng)。特別是CT回路的螺絲及連片,不允許出現(xiàn)絲毫松動(dòng)的情況。

(5)校對(duì)程序校驗(yàn)碼及程序形成時(shí)間。

(6)試驗(yàn)前對(duì)照說(shuō)明書,檢查裝置的CPU插件、電源插件、出口插件上的跳線是否正確。

(7)試驗(yàn)前檢查插件是否插緊。

(8)試驗(yàn)前檢查裝置規(guī)約設(shè)置是否與后臺(tái)相匹配。

3.杜絕繼電保護(hù)“三誤”的發(fā)生

通過(guò)以上各點(diǎn)的嚴(yán)格執(zhí)行,保護(hù)裝置本身基本上不會(huì)發(fā)生人為原因造成的設(shè)備損壞事故,但是這還不能保證繼電保護(hù)“三誤”不發(fā)生。要杜絕繼電保護(hù)“三誤”,還必須從以下幾個(gè)方面做好工作。

(1)防誤傳動(dòng):嚴(yán)禁使用短接出口接點(diǎn)的方法來(lái)傳動(dòng)保護(hù)裝置,以防止不小心跑錯(cuò)位置而誤動(dòng)運(yùn)行設(shè)備。插拔繼電器和插件,應(yīng)先斷電,防止繼電器和插件插錯(cuò)位置,嚴(yán)防繼電保護(hù)“三誤”事故的發(fā)生。

(2)防其它保護(hù)誤動(dòng)作:保護(hù)裝置上電試驗(yàn)前,應(yīng)檢查接線是否正確,校驗(yàn)功能、出口壓板是否正常。對(duì)交流回路加電流、電壓時(shí),要注意把外回路斷開,防止反充電或引起其它保護(hù)裝置誤動(dòng)。

(3)防誤整定:因?yàn)樵囼?yàn)的需要而修改定值,一定要牢記在調(diào)試工作結(jié)束時(shí)務(wù)必改回原定值。工作終結(jié)前會(huì)同運(yùn)行人員對(duì)定值核對(duì),確認(rèn)無(wú)誤,并打印、雙方簽名并交運(yùn)行人員存檔。

(4)防短路、短路和接地:在保護(hù)裝置試驗(yàn)完畢后,將打開的二次回路、連片按照繼電保護(hù)安全票和措施票進(jìn)行逐項(xiàng)恢復(fù),并要求第二人進(jìn)行核對(duì),保證其正確性,防止出現(xiàn)開路、短路、斷路等可能影響安全運(yùn)行的事故發(fā)生。

三、確保設(shè)備安全運(yùn)行的具體措施

在變電站綜自改造工作調(diào)試試驗(yàn)結(jié)束后,人身安全得到了保障,繼電保護(hù)裝置不會(huì)發(fā)生人為原因的設(shè)備事故。繼電保護(hù)“三誤”得到有效控制后,還應(yīng)保證改造后的設(shè)備安全運(yùn)行,工作人員還要進(jìn)一步做一些工作,確保改造設(shè)備安全運(yùn)行。

帶負(fù)荷測(cè)向量工作在改造工作完成后,是必不可少的一道工作程序,電力設(shè)備投運(yùn)后,必須進(jìn)行保護(hù)的帶負(fù)荷測(cè)向量檢查,通過(guò)向量圖分析交流回路接線,確認(rèn)正確后,方可將保護(hù)投入運(yùn)行。例如,筆者在進(jìn)行110kV東平變電站綜自改造時(shí),由于10kV高壓室內(nèi)設(shè)備改造成保護(hù)測(cè)控裝置與開關(guān)柜一體工作,承包給安裝公司施工,在#1主變低壓側(cè)141開關(guān)改造結(jié)束后,#1主變保護(hù)投入運(yùn)行前進(jìn)行帶負(fù)荷測(cè)向量的工作中發(fā)現(xiàn),#1主變低壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)回路和低壓側(cè)后備保護(hù)回路中電流回路的向量為反極性,給保護(hù)設(shè)備的正確動(dòng)作帶來(lái)了隱患,因此保護(hù)班人員及時(shí)采取措施,將電流回路的極性及時(shí)調(diào)整回路,保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

對(duì)設(shè)備運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)的缺陷和異常要及時(shí)消除;不能解決的,在經(jīng)過(guò)分析后,在不影響運(yùn)行的前提下,需要報(bào)請(qǐng)上級(jí)部門并做好記錄向運(yùn)行人員進(jìn)行交底,運(yùn)行中重點(diǎn)巡視,并盡快消除組織消缺驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)的缺陷和異常。例如,2004年我公司110kV阜南變綜字改造工程中需要將原先為電磁型的變壓器保護(hù)更換為南銳繼保公司的RCS-9000型微機(jī)變壓器保護(hù)。改造工作結(jié)束后,進(jìn)行帶負(fù)荷側(cè)向量工作時(shí),發(fā)現(xiàn)高壓側(cè)電流為反相序。阜南變是一座單電源終端變電站,由于歷史原因,整個(gè)變電站都處在反相序的特殊電力系統(tǒng)下運(yùn)行,由于很難把110kV進(jìn)線線路和35kV、10kV出線全部停運(yùn),把反相序調(diào)整為正相序電力系統(tǒng)下運(yùn)行。由于RCS-9000型微機(jī)主變保護(hù)是按照正相序電力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的保護(hù)裝置,可能造成保護(hù)裝置的誤動(dòng)或拒動(dòng)。在征得生產(chǎn)部門領(lǐng)導(dǎo)(總工程師)同意的前提下,將主變保護(hù)的定值11點(diǎn)鐘接線方式強(qiáng)制改為1點(diǎn)鐘接線方式,加強(qiáng)巡檢力度,待條件允許后再將反向序調(diào)整為正相序,此項(xiàng)工作終于在220kV白果變投入運(yùn)行后,于2009年7月完成。現(xiàn)在反相序已調(diào)整為正相序,為阜南變主變保護(hù)正常運(yùn)行創(chuàng)造了合格的運(yùn)行條件。工程中的反事故措施要嚴(yán)格按國(guó)家電網(wǎng)十八條反措的要求執(zhí)行。

公用電壓互感器的二次回路只允許在控制室內(nèi)有一點(diǎn)接地,為保證接地可靠,各電壓互感器的中性線不得接有可能斷開的開關(guān)或熔斷器。已在控制室一點(diǎn)接地的電壓互感器二次線圈,宜在開關(guān)場(chǎng)將二次線圈中性點(diǎn)經(jīng)放電間隙或氧化鋅閥片接地,其擊穿電壓峰值應(yīng)大于30·Imax伏(Imax為電網(wǎng)接地故障時(shí)通過(guò)變電站的可能最大接地電流有效值,單位為kA)。應(yīng)定期檢查放電間隙或氧化鋅閥片,防止造成電壓二次回路多點(diǎn)接地的現(xiàn)

變電站論文:變電站監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展及微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

摘要：文章主要介紹了變電站監(jiān)控系統(tǒng)不同發(fā)展階段的特點(diǎn)。著重介紹了計(jì)算機(jī)技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：監(jiān)控系統(tǒng) 遙測(cè) 遙信 遙控 微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

一、 變電站監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展

變電站是企業(yè)的動(dòng)力心臟，其監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)不同階段。

在早期，變電站沒有辦法及時(shí)地了解和監(jiān)視各個(gè)車間或線路的運(yùn)行情況，更談不上對(duì)各個(gè)車間和線路進(jìn)行直接控制。全廠供電系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行情況，各個(gè)生產(chǎn)車間，各條線路的電流，電壓，功率等情況調(diào)度中心都不能及時(shí)掌握，調(diào)度員和各個(gè)車間的聯(lián)系主要是電話，每天由各車間值班人員定時(shí)打電話向調(diào)度員報(bào)告本車間的電流，電壓，功率等數(shù)據(jù)，調(diào)度員需根據(jù)情況匯總，分析，花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間才能掌握全廠供電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的有限信息。嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，這些信息已經(jīng)屬于“歷史”了。調(diào)度員只能根據(jù)事前通過(guò)大量人工手算得到的各種系統(tǒng)運(yùn)行方式，結(jié)合這些有限的“歷史”性信息，加上個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)，選擇某種運(yùn)行方式，再用電話通知各個(gè)車間值班人員進(jìn)行調(diào)整控制。一旦發(fā)生事故，也不能及時(shí)了解事故現(xiàn)場(chǎng)情況，及時(shí)進(jìn)行事故處理。需要較長(zhǎng)的時(shí)間，才能恢復(fù)正常運(yùn)行。顯然，這種落后的狀況直接影響企業(yè)的安全運(yùn)行。

監(jiān)控系統(tǒng)的第二個(gè)發(fā)展階段，是遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)的采用。安裝于各個(gè)車間的遠(yuǎn)動(dòng)裝置，采集各車間的負(fù)荷情況，各線路電流，電壓，功率等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以及各開關(guān)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，然后通過(guò)控制電纜傳給調(diào)度中心并直接顯示在調(diào)度臺(tái)的儀表和模擬屏上。調(diào)度員可以隨時(shí)看到這些運(yùn)行參數(shù)和全系統(tǒng)運(yùn)行方式，還可以立刻“看到”開關(guān)等設(shè)備的事故跳閘（模擬屏上相應(yīng)的圖形閃光）。調(diào)度中心可以有效地對(duì)全廠供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控。調(diào)度員還可以在調(diào)度中心直接對(duì)某些開關(guān)進(jìn)行投入和切除的操作。這種布線邏輯式的裝置的采用，使變電站的監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遙測(cè)，遙信，遙控的功能。

監(jiān)控系統(tǒng)的第三個(gè)發(fā)展階段，是電子計(jì)算機(jī)在工業(yè)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模越來(lái)越大，對(duì)電能質(zhì)量及供電可靠性的要求越來(lái)越高，由于能源緊張，人們對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性也越來(lái)越重視。全面解決這些問(wèn)題，就需要對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜的分析和計(jì)算。監(jiān)控系統(tǒng)需要裝備類似人的“大腦”的設(shè)備，這就是電子計(jì)算機(jī)。

二、 微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

該系統(tǒng)采用先進(jìn)的WINDOWS98及WINDOWS NT窗口管理平臺(tái)。系統(tǒng)軟件提供良好的人機(jī)交互界面，操作簡(jiǎn)單易用，幾乎所有的功能只需使用鼠標(biāo)移動(dòng)或單擊即可完成。系統(tǒng)信息量大，主機(jī)采用一機(jī)雙屏方式。系統(tǒng)配置靈活。作為分散型控制系能統(tǒng)的性，該系統(tǒng)是開放式的,可以實(shí)現(xiàn)在線編輯。在不退出實(shí)時(shí)系統(tǒng)的情況下，用戶可編輯，修改，建立各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，圖表報(bào)表，并可隨時(shí)打印或?qū)崟r(shí)觀察所修改的內(nèi)容。遙信各開關(guān)的狀態(tài)，事故信號(hào)，電能脈沖的計(jì)量的等。可對(duì)任意一條線路的負(fù)荷進(jìn)行控制和分析。系統(tǒng)設(shè)有事件瀏覽和系統(tǒng)日志功能，主要將整點(diǎn)數(shù)據(jù)存盤記錄，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的故障事件進(jìn)行分類存檔，對(duì)各項(xiàng)操作記錄在案。畫面管理功能由專人進(jìn)行對(duì)模擬圖、報(bào)表、操作票，數(shù)據(jù)顯示的定義和生成。全廠的供電系統(tǒng)圖，平面圖以及各種操作票，管理圖表均可在系統(tǒng)內(nèi)生成并隨時(shí)打印輸出。該系統(tǒng)可對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的負(fù)荷情況進(jìn)行監(jiān)控以便對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況和工藝執(zhí)行進(jìn)行分析。

三、 結(jié)束語(yǔ)

企業(yè)變電站安裝微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)后，可以利用計(jì)算機(jī)對(duì)變電站的各種動(dòng)態(tài)參量加以組織分析，再以數(shù)據(jù)，圖表，色彩及音響等形式形象直觀地呈現(xiàn)在值班人員面前。借助于該系統(tǒng)，值班人員能提前發(fā)現(xiàn)事故隱患，作到防患于未然。萬(wàn)一發(fā)生事故也能迅速找出事故原因，及時(shí)處理縮短停電時(shí)間減少經(jīng)濟(jì)損失。還可對(duì)有限的電力資源合理分配使用，為科學(xué)管理，經(jīng)濟(jì)調(diào)度提供理論依據(jù)和現(xiàn)代化手段。

變電站論文:變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)中信息管理技術(shù)的應(yīng)用

摘　要　以調(diào)度監(jiān)控計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源為中心的繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)集成各類繼電保護(hù)二次系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)源，使用方法庫(kù)支持各個(gè)不同等級(jí)客戶的分別應(yīng)用，利用 intranet 實(shí)施數(shù)據(jù)交換，并且開放 MIS 的數(shù)據(jù)接口。可實(shí)現(xiàn)“三遙”數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析處理，各部門的信息交流，二次設(shè)備圖形、試驗(yàn)的管理和事故、缺陷記錄、運(yùn)行狀況的分析。該系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)，可靠性高，具有開放性和先進(jìn)性。

隨著微機(jī)保護(hù)裝置的應(yīng)用普及，繼電保護(hù)二次系統(tǒng)的自動(dòng)化水平得到不斷提高。許多當(dāng)前由人工處理的模擬信息轉(zhuǎn)化為大量的數(shù)字信息，而技術(shù)管理人員也有許多用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的資料和試驗(yàn)記錄文檔。信息的數(shù)字化使得我們可以將不同的數(shù)據(jù)源有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)專業(yè)化的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。通過(guò)綜合分析數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀況加強(qiáng)了解，消滅故障隱患，進(jìn)一步保障系統(tǒng)安全運(yùn)行。

1　繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

1.1　信息數(shù)據(jù)源的分布

二次系統(tǒng)所具備的信息來(lái)源可大致分為3部分：

a)由變電站微機(jī)保護(hù)裝置經(jīng) RTU 發(fā)送至調(diào)度端的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)；

b)繼電保護(hù)管理端(生技部門和繼電保護(hù)班組)所存放的設(shè)備管理資料、各類試驗(yàn)記錄和運(yùn)行制度等；

c)其他系統(tǒng)中需要了解繼電保護(hù)數(shù)據(jù)或可以提供繼電保護(hù)有關(guān)數(shù)據(jù)和參考資料的數(shù)據(jù)源接口。

1.2　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

怎樣有效地將信息數(shù)據(jù)源聯(lián)系起來(lái)，而對(duì)于各級(jí)用戶都能予以充分利用呢?我們可以考慮以調(diào)度監(jiān)控計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源為中心，建立圖1系統(tǒng)。

通過(guò)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)集成各類數(shù)據(jù)源，使用方法庫(kù)來(lái)支持各個(gè)不同等級(jí)客戶的分別應(yīng)用，利用網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)施數(shù)據(jù)交換，并且開放 MIS 的數(shù)據(jù)接口，基本實(shí)現(xiàn)對(duì)二次保護(hù)數(shù)據(jù)資源的充分利用。

1.3　系統(tǒng)方法與功能

1.3.1　數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和方法庫(kù)

a)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是比傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)更高一級(jí)的數(shù)據(jù)組織形式，它不僅支持海量數(shù)據(jù)的處理，而且對(duì)于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)、應(yīng)用程序接口、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等方面都具有更強(qiáng)的性能。

b)方法庫(kù)是封裝了一系列分析處理方法的規(guī)則庫(kù)，也是應(yīng)用程序軟件功能的集中表現(xiàn)，可通過(guò)設(shè)置各用戶權(quán)限來(lái)限制其對(duì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的查詢和讀、寫操作，維護(hù)數(shù)據(jù)的完整性，同時(shí)也限定了客戶的應(yīng)用范圍。

1.3.2　軟件應(yīng)用功能

a)“三遙”數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析處理：各類二次信息的查詢，和以前定檢、定試記錄的比較，動(dòng)作時(shí)間和次數(shù)的統(tǒng)計(jì)，故障、事故等報(bào)警事件的指示和響應(yīng)等。

b)二次設(shè)備試驗(yàn)的記錄管理、定試預(yù)告、定值單管理、材料管理等。主要由繼電保護(hù)班組人員填寫，其他部門共享查詢。

c)二次設(shè)備圖形管理系統(tǒng)具備 GIS 功能，支持圖形和數(shù)據(jù)庫(kù)相連，直接在圖形上查詢參數(shù)。

d)二次設(shè)備事故、缺陷記錄分析，各保護(hù)裝置運(yùn)行狀況分析。主要是繼電保護(hù)技術(shù)專責(zé)完成，其他部門共享查詢。

e)設(shè)立一次設(shè)備參數(shù)接口。如電流、電壓、功率因素和高壓設(shè)備試驗(yàn)記錄等，配合一次主接線圖查詢，可作為二次系統(tǒng)的輔助分析數(shù)據(jù)來(lái)源。

f)可使用電子函件和新聞公告板方便各部門間的信息交流。

1.3.3　軟件開發(fā)工具

采用 Microsoft(微軟)公司系列工具軟件進(jìn)行開發(fā)，在實(shí)用性和兼容性上都可以體現(xiàn)應(yīng)用的先進(jìn)性及廣泛性。

1.3.4　系統(tǒng)建立模式

隨著 Internet 的廣泛應(yīng)用，信息資源的利用已成為企業(yè)發(fā)展的巨大動(dòng)力。我們?cè)诮ㄔO(shè)繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)時(shí)，也必須充分考慮這一點(diǎn)，要向大的外部空間提供可用的信息數(shù)據(jù)，也要從外部世界汲取各種綜合信息，故考慮采用 intranet 模式。

2　系統(tǒng)特點(diǎn)

2.1　實(shí)用性強(qiáng)

針對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行中的實(shí)際問(wèn)題，解決了二次部分各類數(shù)據(jù)源的共享和使用，特別對(duì)于繼電保護(hù)技術(shù)工作人員，可以更有效地進(jìn)行系統(tǒng)分析和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作，提高保護(hù)運(yùn)行水平。

2.2　可靠性高

易于維護(hù)和升級(jí)。由于采用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)和方法庫(kù)。整個(gè)信息管理系統(tǒng)運(yùn)行可靠性不再分散于各級(jí)用戶之間，而集中于網(wǎng)絡(luò)中心數(shù)據(jù)庫(kù)和規(guī)則庫(kù)，任一客戶工作站的突然損壞，也不影響整個(gè)系統(tǒng)其他部分的工作性能，而且恢復(fù)非常簡(jiǎn)單。對(duì)于軟件開發(fā)人員而言，升級(jí)換代只限于方法庫(kù)的改變，快捷方便。

2.3　開放性和先進(jìn)性

數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù)使得數(shù)據(jù)源的來(lái)源更加廣泛，使用更加方便，易于和 MIS 等系統(tǒng)接口。系統(tǒng)的構(gòu)造結(jié)合了 Internet/intranet 模式，具有良好的應(yīng)用前景。

3　結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)在各個(gè)發(fā)供電企業(yè)的 MIS 系統(tǒng)建設(shè)已普遍考慮采用 Internet/intranet 模式，因此在建設(shè)企業(yè)內(nèi)各個(gè)專業(yè)子信息系統(tǒng)時(shí)也應(yīng)采用這種模式，以統(tǒng)一系統(tǒng)的規(guī)劃及數(shù)據(jù)的流動(dòng)，使企業(yè)能充分利用各種信息資源推動(dòng)自身的發(fā)展 。

作者：廣州電力工業(yè)局 陳菁

變電站論文:變電站改造工程存在問(wèn)題及對(duì)策

摘要:為了保證變電站改造的順利進(jìn)行以及改造期間變電站安全運(yùn)行,筆者具體分析了改造前、改造過(guò)程中和改造后期的驗(yàn)收出現(xiàn)的問(wèn)題,并對(duì)如何控制上述問(wèn)題提出了相應(yīng)的對(duì)策。

關(guān)鍵詞:變電站改造;問(wèn)題分析;控制對(duì)策

隨著用電量的加大以及近年來(lái)科技的發(fā)展和電網(wǎng)運(yùn)行的需要,變電站設(shè)備改造工程勢(shì)在必行。但改造過(guò)程中運(yùn)行操作工作量大、方式多變、現(xiàn)場(chǎng)施工面多、施工人員交叉作業(yè)等存在很多問(wèn)題。針對(duì)上述情況,為保證變電站改造的順利進(jìn)行,現(xiàn)將改造過(guò)程中可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)點(diǎn)分析如下,并就改造工程存在的問(wèn)題提出相應(yīng)對(duì)策。

1變電站改造前期的問(wèn)題分析及對(duì)策

在變電站改造過(guò)程前,要做好改造人員的技術(shù)培訓(xùn),掌握過(guò)硬的本領(lǐng),同時(shí)改造人員的思想狀態(tài)也很重要。這些準(zhǔn)備做得妥當(dāng)與否,直接決定著整個(gè)改造工作的進(jìn)程和質(zhì)量。

①工作人員安全意識(shí)薄弱問(wèn)題。有的工作人員認(rèn)為改造工程比較輕松,就是循環(huán)作業(yè),從而在思想上麻痹大意,事實(shí)上,在改造過(guò)程中不小心謹(jǐn)慎,極容易出現(xiàn)紕漏。要讓工作人員意識(shí)到改造操作比較頻繁,工期長(zhǎng),人員勞動(dòng)量大,同時(shí),重復(fù)同一類型的操作極容易導(dǎo)致人員思想麻痹,造成工作人員安全意識(shí)淡薄。

針對(duì)這種情況要做好宣傳發(fā)動(dòng),從思想上高度重視。要進(jìn)教育工作人員千萬(wàn)不能思想麻痹,安全意識(shí)要放在首位。工作之前,我們要讓工作人員明確整個(gè)工作的目的、意義、任務(wù)和總體目標(biāo),充分認(rèn)識(shí)到此項(xiàng)工作的重要性、復(fù)雜性和危險(xiǎn)性動(dòng)員全體人員牢固樹立“安全第一”的思想,從自身出發(fā),依照工作實(shí)際,認(rèn)真分析工作過(guò)程中容易導(dǎo)致人員思想麻痹、松懈的不安全因素。真正做到防患于未然。

②改造現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)分析不足問(wèn)題。對(duì)于改造現(xiàn)場(chǎng),通常都是作業(yè)面多、人員散亂、車輛多、舊設(shè)備拆除、新設(shè)備安裝、二次回路交叉接線等,存在很多危險(xiǎn)性,對(duì)這些情況,如果分析不夠到位,很容易有危險(xiǎn)出現(xiàn),從而影響整個(gè)改造過(guò)程,同時(shí)又可能帶來(lái)不必要的損失。改造現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)要素主要有: 機(jī)構(gòu)箱門、端子箱、萬(wàn)用鑰匙使用、電纜進(jìn)出口經(jīng)常打開,易進(jìn)水及小動(dòng)物;管理不善;接地線螺絲松動(dòng);現(xiàn)場(chǎng)施工電源使用不規(guī)范等情況。另外改造現(xiàn)場(chǎng)工作面復(fù)雜,工作人員任務(wù)不同,措施變化頻繁,工作人員對(duì)改造站現(xiàn)場(chǎng)的措施、工作進(jìn)展及運(yùn)行情況不能熟練掌握,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)因素不能及時(shí)控制等都存在危險(xiǎn)性。

針對(duì)以上現(xiàn)象,要全面分析現(xiàn)場(chǎng)改造過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)因素,并有針對(duì)性的制定完善的確保安全措施,并提前做好改造過(guò)程中的現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)分析和應(yīng)急預(yù)案。結(jié)合改造現(xiàn)場(chǎng)工作性質(zhì)和系統(tǒng)方式變化參照變電站典型危險(xiǎn)分析檔案,全面了解,提前預(yù)測(cè),并制定好相應(yīng)的安全措施來(lái)防范。以全力保障改造工程的順利進(jìn)行,并將工作前所有的技術(shù)組織措施以及相應(yīng)的控制措施,認(rèn)真寫入《變電站改造工程風(fēng)險(xiǎn)措施專題卡》和《倒閘操作風(fēng)險(xiǎn)分析與控制措施卡》中。

③改造物資、安全用具等準(zhǔn)備不充足、不完善問(wèn)題。關(guān)于安全用具的準(zhǔn)備如果不充分、不完善的隱患也很多,例如:絕緣手套不合格則容易觸電,給改造工作人員人身危害造成影響;物資和用具準(zhǔn)備不充分,則影響工作進(jìn)度,無(wú)法保證停、送電的及時(shí)性、有效性;物資和用具不合格,則容易導(dǎo)致操作過(guò)程中隱患重重,如驗(yàn)電器不合格,在驗(yàn)電時(shí)不能正確判斷設(shè)備是否無(wú)壓,而無(wú)法保證掛地線時(shí)的安全等。這些都是因?yàn)闇?zhǔn)備不充分和不完善造成的隱患問(wèn)題。

針對(duì)這種情況,我們就要提前做好改造物資和安全用具的準(zhǔn)備工作,要精細(xì)到位,工具設(shè)施類準(zhǔn)備充分完善,做好所有物資和用具的全面檢查。如安全工器具要合格、充分;備品備件充足;接地線完好等。并要求派專人負(fù)責(zé)檢查、完善,填寫記錄并簽名。做到個(gè)人負(fù)責(zé)制,哪個(gè)過(guò)程出問(wèn)題,就有負(fù)責(zé)人員承擔(dān)責(zé)任。

④新設(shè)備投運(yùn)與培訓(xùn)不同步,工作人員未能及時(shí)熟練掌握新設(shè)備運(yùn)行管理問(wèn)題。隨著科技的發(fā)展,變電站的新設(shè)備也在不斷更新和更換,工作人員對(duì)新上設(shè)備的工作原理、操作要領(lǐng)的掌握以及異常情況的處理方面有些欠缺,不能在較短的時(shí)間內(nèi)熟練掌握新設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)。這都與工作人員沒有進(jìn)行崗前培訓(xùn)十分不開的,其問(wèn)題的嚴(yán)重性不言而喻。

為了避免上述現(xiàn)象發(fā)生,就要加強(qiáng)工作人員的崗前培訓(xùn),提高工作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和技能水平。隨著新設(shè)備投人運(yùn)行,對(duì)工作人員在業(yè)務(wù)技能方面提出了更高的要求,因此我們更要加強(qiáng)實(shí)踐培訓(xùn),使工作人員在時(shí)間較短的情況下,盡快掌握新設(shè)備的原理、運(yùn)行維護(hù)和管理,保障新投入設(shè)備安全、可靠運(yùn)行。

2改造過(guò)程中問(wèn)題控制

在改造中工作人員萬(wàn)不可麻痹大意,為了保證吧問(wèn)題消滅在萌芽狀態(tài),就要確保做到以下幾點(diǎn):①工器具的使用管理制度要明確。使用前要進(jìn)行全面檢查,確保萬(wàn)無(wú)一失。②萬(wàn)用鑰匙使用要有嚴(yán)格的審批制度。按手續(xù)啟用萬(wàn)用鑰匙,加強(qiáng)監(jiān)護(hù),用后及時(shí)封存;操作過(guò)程如出現(xiàn)問(wèn)題在未查明原因前,未經(jīng)許可,不得隨意解除運(yùn)行。③現(xiàn)場(chǎng)看板管理制度要嚴(yán)格。當(dāng)日看板上明示的問(wèn)題要有專人負(fù)責(zé)。④風(fēng)險(xiǎn)處要有專人監(jiān)護(hù)。各風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)都有人監(jiān)護(hù),如有問(wèn)題,馬上制止。⑤改造現(xiàn)場(chǎng)安全措施要到位。室內(nèi)、外高壓設(shè)備要完善,主控室內(nèi)的安全措施要齊全,檢修區(qū)與運(yùn)行區(qū)責(zé)任明確,警示牌醒目,安全通道暢通,便于檢修人員的工作質(zhì)量。⑥制定齊全的監(jiān)督檢查制度。在進(jìn)行大的改造時(shí),管理人員提前到站,開好準(zhǔn)備會(huì)、開展安全風(fēng)險(xiǎn)分析,審核“兩票”,站隊(duì)長(zhǎng)提前組織好現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)工作及措施,監(jiān)督檢查到位等。及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,做到“抓大不放小”。⑦違章處罰要加大。下大力度查違章,具體查作業(yè)性違章、查管理性、指揮性和裝置性違章。重點(diǎn)查:新設(shè)備驗(yàn)收、傳動(dòng)試驗(yàn)是否有人監(jiān)護(hù)、萬(wàn)用鑰匙的使用是否符合規(guī)定、交接班制度是否準(zhǔn)時(shí)、運(yùn)行人員是否明確操作任務(wù)、檢修后的設(shè)備狀態(tài)是否恢復(fù)到原始狀態(tài)”等。

3改造后期的驗(yàn)收問(wèn)題

驗(yàn)收的重要之處就看檢修工作完成質(zhì)量。為了保證送電過(guò)程順利,同時(shí)不會(huì)影響到人身安全,這就要我們?cè)隍?yàn)收是工作細(xì)致考慮周全,試驗(yàn)合格。這就我們要求務(wù)必做好以下幾項(xiàng)工作。

首先,設(shè)備驗(yàn)收質(zhì)量要嚴(yán)格。設(shè)備驗(yàn)收要做到明確分工、責(zé)任到人,要根據(jù)工作內(nèi)容及性質(zhì),明確驗(yàn)收項(xiàng)目和驗(yàn)收重點(diǎn),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)提出,馬上處理。

其次,設(shè)備送電前的檢查要細(xì)致。要精確的檢查開關(guān)、刀閘的狀態(tài),送電范圍內(nèi)(站內(nèi)控制)的接地線全部拆除,并存放歸位,接地刀閘全部拉開并經(jīng)閉鎖;檢查各壓板、插件、開關(guān)投切位置正確;檢查模擬屏元件位置應(yīng)與實(shí)際設(shè)備位置相符;檢查檢修記錄等是否合格、保護(hù)定值是否交代,并與調(diào)度核對(duì)正確,作好記錄。

最后,設(shè)備送電后要加強(qiáng)巡視。由當(dāng)值值班負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)組織對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行巡查,做好記錄。如出現(xiàn)問(wèn)題卻沒有發(fā)現(xiàn)并按相關(guān)流程處理,將追究值班人員的責(zé)任。

總之,在變電站改造過(guò)程中,必須認(rèn)真貫徹“安全第一,預(yù)防為主”的方針,做好危險(xiǎn)因素的分析,制訂嚴(yán)格的預(yù)防和控制措施,要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、完善制度、加強(qiáng)管理,確保在改造期間變電站安全運(yùn)行。

變電站論文:管窺變電站通信設(shè)備抗干擾措施

1變電站的主電磁干擾源

研究發(fā)現(xiàn)變電站一次回路處于暫態(tài)時(shí)期時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生電磁干擾,這和呈開放狀態(tài)的耦合途徑有著重要關(guān)系,而一次回路到二次回路的過(guò)程也是產(chǎn)生干擾的因素之一。二次回路中要用到大量的控制或檢測(cè)儀表,包括用于通信和繼電保護(hù)的設(shè)備,從本質(zhì)上來(lái)分析它們都具有弱電性,所以在抗干擾過(guò)程中難以形成有效的屏障。對(duì)電磁波的防范工作不到位會(huì)直接導(dǎo)致二次回路設(shè)備的非正常運(yùn)行狀態(tài),一旦超過(guò)設(shè)備極限還會(huì)造成絕緣擊穿損壞的嚴(yán)重后果,這種永久性的故障無(wú)法修復(fù)。為此我們?cè)敿?xì)分析了變電站主要出現(xiàn)的電磁干擾源以及其本質(zhì)特征,為防干擾工作做好基礎(chǔ)鋪墊。

1.1諧波的干擾

高次諧波電流受變壓器鐵芯本身非線性特征的影響而產(chǎn)生電源電壓波形畸變的現(xiàn)象,繼而在電容耦合的幫助下接近二次設(shè)備并加大感應(yīng)電流和電壓的數(shù)值干擾,一旦超過(guò)二次設(shè)備的最大承受值即會(huì)發(fā)生損壞的結(jié)果。

1.2開關(guān)操作引起的干擾

開關(guān)操作引起的干擾巨大,當(dāng)變電站微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障時(shí)斷路器必然要通過(guò)跳閘動(dòng)作來(lái)避免重大隱患的發(fā)生,而本身開關(guān)動(dòng)觸頭和靜觸頭斷開的瞬間會(huì)引起電弧重燃的現(xiàn)象,這個(gè)過(guò)程的高頻振蕩電流和脈沖電壓將達(dá)到很高數(shù)值。干擾的產(chǎn)生來(lái)源于高脈沖電壓、振蕩電流和脈沖量、開關(guān)量的重合,微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的兩項(xiàng)參數(shù)也將處于同頻段狀態(tài),此時(shí)正常運(yùn)行的二次系統(tǒng)將得不到很好的保護(hù),甚至對(duì)用于傳遞數(shù)字邏輯信號(hào)的計(jì)算機(jī)和微機(jī)也會(huì)產(chǎn)生重大的干擾,直接影響到信號(hào)傳播和信息接收工作。

1.3雷擊干擾

雷電對(duì)變電站的干擾和損害難以避免,當(dāng)雷電產(chǎn)生的巨大電流經(jīng)過(guò)接地點(diǎn)開始接觸電網(wǎng)時(shí)電位會(huì)迅速飆升,此時(shí)二次回路接地點(diǎn)距離大電流入地點(diǎn)的距離至關(guān)重要,過(guò)短的距離會(huì)使得二次回路接地點(diǎn)電位隨之同向升高,這種現(xiàn)象會(huì)直接導(dǎo)致二次回路過(guò)程中共模干擾的結(jié)果,電壓的異常升高是發(fā)生二次設(shè)備絕緣擊穿的主要因素。

2干擾耦合方式

依據(jù)耦合原理劃分變電站電磁干擾類型,主要包括輻射耦合、電容耦合兩種,還有常見的電感性耦合和電導(dǎo)耦合方式。通常來(lái)說(shuō)電導(dǎo)耦合是單一電路干擾電流引起的,借助公共線路來(lái)操作阻抗流行為,繼而對(duì)另一電路產(chǎn)生耦合作用;輻射耦合方式是在一次系統(tǒng)產(chǎn)生電磁干擾中衍生出來(lái)的,干擾對(duì)象是二次系統(tǒng)。變電站設(shè)備內(nèi)部電路出現(xiàn)分布電容,所以當(dāng)干擾電壓發(fā)生微小變化時(shí)都會(huì)作用于分布電容,最終達(dá)到電磁波傳導(dǎo)干擾的目的。電感耦合受眾最廣,只要依靠導(dǎo)線微小電流變化就能對(duì)旁邊導(dǎo)線產(chǎn)生作用,使其發(fā)生感應(yīng)電壓干擾的情況,實(shí)際上在很多突發(fā)事件過(guò)程中只要一次回路電流發(fā)生了異常變化,此時(shí)感應(yīng)電壓也會(huì)隨之變化,附近的一次系統(tǒng)必然會(huì)受到不良影響。二次回路的耦合方式和干擾源之間有著密切、復(fù)雜的關(guān)系,而多類耦合方式共同存在且互相干擾的現(xiàn)象并不罕見,在耦合方式的引導(dǎo)下研究消除干擾的方法有利于控制不同干擾源的負(fù)面作用。

3變電站的電磁干擾的抑制措施

3.1抑制二次干擾的措施

多類電磁干擾源的存在必然會(huì)影響二次回路的正常運(yùn)行,而通過(guò)利用電磁兼容性來(lái)抑制二次干擾十分關(guān)鍵。一般來(lái)說(shuō)互感器和二次交流回路的連接為耦合電容侵入設(shè)備內(nèi)部提供了良好的條件,而采取濾波措施的第一步是用并聯(lián)方式處理非線性電阻元件和濾波電容器,使其形成浪涌吸收器,對(duì)抑制差模和供模干擾有一定作用。對(duì)通信線路采取濾波措施也能很好的阻止電磁波的進(jìn)攻。科學(xué)的接地方式既能將外部電磁阻擋在外,又能阻止變電站電子電氣設(shè)備內(nèi)部電磁波外泄,保持足夠的距離來(lái)避免雷擊感應(yīng)電壓作用于二次回路接入點(diǎn)的現(xiàn)象。

3.2計(jì)算機(jī)等弱電通信設(shè)備的抗干擾措施

變電站內(nèi)部對(duì)電力系統(tǒng)的要求極高,各類通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)、電子設(shè)備的使用導(dǎo)致了電磁交錯(cuò)傳播的現(xiàn)象,而帶電設(shè)備本身即是干擾源也是被干擾對(duì)象,承載了電流的導(dǎo)線會(huì)向四周發(fā)射電磁波。從設(shè)備的按照和使用問(wèn)題處理解決抗干擾問(wèn)題是必然趨勢(shì),對(duì)發(fā)揮核心作用的通信機(jī)房進(jìn)行屏蔽處理,這一步是應(yīng)對(duì)空中輻射耦合方式的重要環(huán)節(jié)。通常情況下使用不間斷電源和直流開關(guān)電源也能很好的抑制交流干擾信號(hào)的作用。采取正確、有效的接地方式也是保護(hù)計(jì)算機(jī)等弱點(diǎn)通信設(shè)備的重要方法,例如分開接地和多點(diǎn)節(jié)點(diǎn)方式,都是分解感應(yīng)電位的良好途徑,或者采用公用接地或單點(diǎn)接地模型,降低電磁波擊穿絕緣設(shè)備的概率。

變電站論文:變電站無(wú)人值班運(yùn)行管理模式及意義

摘要:隨著電網(wǎng)的不斷擴(kuò)建和飛速發(fā)展,變電站不斷投入運(yùn)行,從而出現(xiàn)了運(yùn)行人員數(shù)量不足的問(wèn)題,實(shí)行集中監(jiān)控,實(shí)施集約化管理,是解決這一突出問(wèn)題的有效辦法。同時(shí),通過(guò)設(shè)備改造和完善,提高設(shè)備健康水平和運(yùn)行可靠性,提高企業(yè)管理水平;依靠技術(shù)進(jìn)步提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,實(shí)現(xiàn)減人增效。

關(guān)鍵詞:變電站 安全 可靠性 增效

1 背景及意義

變電站實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班和遠(yuǎn)方監(jiān)控是變電站自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展和電網(wǎng)的不斷擴(kuò)建的必然趨勢(shì)。無(wú)人值班變電站借助遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)由遠(yuǎn)方調(diào)度(監(jiān)控)中心值班取代現(xiàn)場(chǎng)值班,變電站內(nèi)一切操作和控制均有遠(yuǎn)方控制中心來(lái)實(shí)現(xiàn)。在集控站建立集控自動(dòng)化系統(tǒng),運(yùn)行人員集中在集控站或由調(diào)度人員在調(diào)控中心對(duì)各受控站進(jìn)行遙信、遙控、巡控、維護(hù)和事故處理等。

國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家已在各種電壓等級(jí)的變電站(35kV~750kV)實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值班。美國(guó)絕大部分220kV變電站為無(wú)人值班;法國(guó)變電站內(nèi)的所有信息全部集中在225kV變電站的RTU,通過(guò)RTU傳到調(diào)度中心,變電站全部實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。日本97%的變電站為無(wú)人值班,275kV或以下電壓等級(jí)的變電站均為無(wú)人值班,只有275kV樞紐變電站和超高壓(500kV)變電站有人值班。

變電站無(wú)人值班的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益是非常明顯的,集中體現(xiàn)在提高了電網(wǎng)運(yùn)行可靠性,進(jìn)一步保障了系統(tǒng)安全,減少了人員的誤操作,減少了大量的運(yùn)行值班人員,提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低了成本,帶動(dòng)了企業(yè)科技進(jìn)步。

2 衡水供電公司無(wú)人值守變電站的實(shí)施

衡水供電公司經(jīng)過(guò)2006年和2007年變電站無(wú)人值班綜合自動(dòng)化改造,分別對(duì)220kV、110kV變電站進(jìn)行了RTU改造,建設(shè)通信光纜,建設(shè)和改造通信設(shè)備,改造開關(guān)、CT、線路、主變、線路保護(hù)、直流充電裝置、蓄電池組、五防裝置,直流分環(huán)改造,安裝變電站遙視系統(tǒng)等建設(shè)與改造,在220kV衡水、前鋪、安平、景縣、楊村站建立了5個(gè)中心,全區(qū)50座無(wú)人值班站分別接入相應(yīng)監(jiān)控中心;07年2月6日通過(guò)省公司組織驗(yàn)收,并開始集中監(jiān)控—無(wú)人值班管理模式的試運(yùn)行,歷時(shí)7個(gè)月,轉(zhuǎn)入正式運(yùn)行。

無(wú)人值班改造工程匯集多專業(yè)、涉及面廣、分布性強(qiáng),是一個(gè)系統(tǒng)工程。

3 運(yùn)行管理工作

3.1 無(wú)人值班變電站運(yùn)行管理的過(guò)渡 根據(jù)衡水供電公司實(shí)際情況,值班方式采用監(jiān)控和操作合一的方式,后改為操作隊(duì),監(jiān)控工作由工區(qū)成立監(jiān)控中心進(jìn)行監(jiān)控。操作隊(duì)設(shè)置站長(zhǎng)、副站長(zhǎng)、技術(shù)員各一名,值班人員實(shí)行三值運(yùn)轉(zhuǎn)模式。

對(duì)110KV縣局代管站,公司采用了“分段實(shí)施,平穩(wěn)過(guò)渡”的措施。第一階段:監(jiān)控中心成立后,縣局值班員留守至6月底,參與大型和事故緊急情況下的操作;第二階段:監(jiān)控中心運(yùn)行穩(wěn)定后,代管站值班員撤離,變電站雇傭保安公司人員看守。第三階段:成立操作中心,只負(fù)責(zé)變電站的倒閘操作和日常維護(hù)等工作。監(jiān)控工作由監(jiān)控中心進(jìn)行變電站設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控。

3.2 無(wú)人值班變電站規(guī)章制度的制定 變電運(yùn)行模式調(diào)整過(guò)程中,各級(jí)人員嚴(yán)格貫徹“精心謀劃,穩(wěn)步實(shí)施”的原則,確保變電運(yùn)行工作的安全穩(wěn)定局面和變電站無(wú)人值班工作的有效開展。

為了做到運(yùn)行模式改變后各項(xiàng)工作管理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,有章可循,公司成立了制度編寫小組,由公司主管生產(chǎn)的副總?cè)谓M長(zhǎng)。建立一個(gè)高標(biāo)準(zhǔn)的、科學(xué)、規(guī)范、可行的制度體系,保證中心的安全穩(wěn)定運(yùn)行;公司修訂了《變電站標(biāo)準(zhǔn)化管理規(guī)范》;運(yùn)行工區(qū)把省公司、國(guó)網(wǎng)公司有關(guān)規(guī)程、制度、文件整理分類,編輯了《制度規(guī)程匯編》、《文件匯編》等4個(gè)分冊(cè),編寫了《變電運(yùn)行工區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化管理規(guī)范》;各操作中心制訂了自己的《操作中心管理規(guī)范》、《操作中心現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程》和所轄無(wú)人值班站的《現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程》等制度規(guī)程。內(nèi)容涉及運(yùn)行管理的方方面面,規(guī)范了新運(yùn)行模式下的工作方法和職工行為,很好的保障了變電運(yùn)行各項(xiàng)工作的安全、有序、規(guī)范開展。

3.3 積極調(diào)整觀念,搞好崗位培訓(xùn) ①監(jiān)控和操作中心成立初期,多數(shù)職工還沒能樹立工區(qū)管理意識(shí),謀劃工作局限于一個(gè)監(jiān)控中心站,造成監(jiān)控中心工作一時(shí)的被動(dòng)。對(duì)此工區(qū)指導(dǎo)各監(jiān)控中心,利用一個(gè)月的時(shí)間,突擊抓調(diào)整職工意識(shí)和開展崗位培訓(xùn)工作,取得了立竿見影的效果,監(jiān)控中心運(yùn)行管理變被動(dòng)為主動(dòng),逐步走向正規(guī)。②運(yùn)行工區(qū)為了滿足監(jiān)控和操作中心有關(guān)綜自、自動(dòng)化等知識(shí)的培訓(xùn)需求,及時(shí)購(gòu)買發(fā)放了幾十種相關(guān)書籍,并先后送84人次參加公司和省公司舉辦的綜自培訓(xùn)班,同時(shí)還邀請(qǐng)廠家人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)講解、答疑,取得了很好的效果。

3.4 加強(qiáng)監(jiān)控和操作中心管理,保證安全生產(chǎn) 為了保證監(jiān)控和操作中心安全生產(chǎn),在挑選高素質(zhì)人員擔(dān)任監(jiān)控中心工作的基礎(chǔ)上,不斷強(qiáng)化業(yè)務(wù)培訓(xùn),提高運(yùn)行人員業(yè)務(wù)水平;每周設(shè)立一次大講堂,休班人員到工區(qū)交流學(xué)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)操作經(jīng)驗(yàn)等。同時(shí)為保證監(jiān)控中心各項(xiàng)工作和公司、工區(qū)工作緊密結(jié)合,協(xié)調(diào)一致,公司將視頻會(huì)議系統(tǒng),辦公自動(dòng)化系統(tǒng)都延伸到操作中心。上級(jí)的各項(xiàng)精神和要求都能在第一時(shí)間精準(zhǔn)的傳達(dá)到操作中心。

以上諸多措施的實(shí)行,有力保障了監(jiān)控中心的安全運(yùn)行。

4 集中監(jiān)控—無(wú)人值守運(yùn)行模式體會(huì)

4.1 領(lǐng)導(dǎo)重視是搞好監(jiān)控中心工作的關(guān)鍵 模式確立初期,公司領(lǐng)導(dǎo)高度重視,班子成員先后到五個(gè)中心進(jìn)行深入調(diào)研,了解基層存在的問(wèn)題。引導(dǎo)值班員轉(zhuǎn)變觀念,樹立正確工作目標(biāo);為職工排憂解難,鼓舞了職工工作干勁,穩(wěn)定了職工思想。

4.2 減少運(yùn)行人員數(shù)量,提高人力資源利用率 變電站集中監(jiān)控、無(wú)人值班改造完成后,運(yùn)行人員數(shù)量由過(guò)去的296人減少到現(xiàn)在的114人,約減少了61%,依靠科技進(jìn)步提高了勞動(dòng)生產(chǎn) 率和人力資源利用率,實(shí)現(xiàn)了減人增效的目標(biāo)。

4.3 推進(jìn)電網(wǎng)科技進(jìn)步,提升公司駕御電網(wǎng)的能力 隨著監(jiān)控中心的成立和無(wú)人值班改造工作的不斷推進(jìn),老舊設(shè)備逐步改造和完善,提高了設(shè)備健康水平和運(yùn)行可靠性;監(jiān)控中心大量的采用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)了110-220千伏變電站“遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)、遙視”。電網(wǎng)科技含量和系統(tǒng)通訊自動(dòng)化程度得到提高,運(yùn)行工作實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程化管理,提升了公司駕馭電網(wǎng)的能力。

4.4 創(chuàng)新運(yùn)行管理體制,解除安全生產(chǎn)隱患 因變電運(yùn)行人員不足,其中有三分之二的變電站實(shí)行雙代管,值班員由縣局派駐,專業(yè)管理由工區(qū)負(fù)責(zé)。造成多方管理,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不一,給安全生產(chǎn)帶來(lái)極大隱患。集中監(jiān)控—無(wú)人值班運(yùn)行模式的建立,改革創(chuàng)新了公司變電運(yùn)行管理體制,理順了管理關(guān)系。創(chuàng)出了科技創(chuàng)新、電網(wǎng)管理的新路子,徹底解除了由于體制問(wèn)題帶來(lái)的安全生產(chǎn)隱患。

至今衡水供電公司所有70座變電站實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值班運(yùn)行管理,中心相關(guān)規(guī)章制度制定齊全,查閱方便;圖紙、資料和運(yùn)行記錄等按站放置,使用方便;值班員生活設(shè)施到位齊全。

無(wú)人值守變電站集中監(jiān)控的的運(yùn)行模式,開創(chuàng)了衡水電網(wǎng)變電站遠(yuǎn)程控制、無(wú)人值守的新篇章,促進(jìn)了電網(wǎng)管理現(xiàn)代化發(fā)展,是河北省電力公司和衡水供電公司加快科技進(jìn)步、提高電網(wǎng)科技含量、提升運(yùn)行管理水平的重要體現(xiàn)。無(wú)人值守變電站采用先進(jìn)的自動(dòng)化系統(tǒng)和信息技術(shù),運(yùn)行工作實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程化,集約化管理。標(biāo)志著衡水供電公司變電運(yùn)行管理模式迎來(lái)了一個(gè)全新的轉(zhuǎn)變。

作者簡(jiǎn)介:

武蒙,女,河北省衡水市人,生于1981年6月,電力工程技術(shù)助理工程師,變電運(yùn)行技師,就職于河北省衡水市供電公司營(yíng)銷部。

孫勇強(qiáng),男,河北省衡水市人,生于1980年3月,電力工程技術(shù)助理工程師,變電運(yùn)行技師,就職于河北省衡水市供電公司人力資源部。

牛佳慶,男,內(nèi)蒙古烏蘭察布市人,生于1983年6月,電力工程技術(shù)助理工程師,變電運(yùn)行高級(jí)工,就職于河北省衡水市供電公司變電運(yùn)行工區(qū)。

變電站論文:論變電站綜合自動(dòng)化改造工程實(shí)踐

論文摘要:最近幾年,國(guó)家電網(wǎng)正處于變電站綜合自動(dòng)化改造工程的密集階段,結(jié)合阜陽(yáng)供電公司在變電站綜自改造工作中繼電保護(hù)專業(yè)的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì),同大家一起探討,同時(shí)提出繼電保護(hù)專業(yè)在改造工程中應(yīng)注意的一些問(wèn)題及采取的措施。

論文關(guān)鍵詞:繼電保護(hù);自動(dòng)化改造;安全運(yùn)行

近年來(lái),隨著電網(wǎng)改造的深入開展,大量的變電站綜合自動(dòng)化改造工程(以下簡(jiǎn)稱“綜自改造”)的工作正在進(jìn)行中。變電站的綜自改造與繼電保護(hù)及二次回路的改造關(guān)系密切,它主要表現(xiàn)在信號(hào)的傳送方面。對(duì)于老變電站來(lái)說(shuō),就是把一次設(shè)備的信息狀態(tài)通過(guò)二次回路和繼電保護(hù)裝置傳遞到網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控后臺(tái)機(jī)上,以達(dá)到減少運(yùn)行人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備操作和巡視次數(shù)的目的。

一、變電站綜合自動(dòng)化改造工程概述

綜自改造工程是一項(xiàng)復(fù)雜的工作。對(duì)于老變電站的改造來(lái)說(shuō),它牽扯到對(duì)用戶的停電、運(yùn)行人員的操作、一次專業(yè)設(shè)備改造的工作和二次專業(yè)技術(shù)改造的工作。為了保障對(duì)用戶的可靠供電,電力生產(chǎn)者有義務(wù)對(duì)停電時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格地規(guī)劃和控制。應(yīng)提前對(duì)要進(jìn)行綜自改造的變電站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查工作,做好“三措一案”(組織措施、技術(shù)措施、安全措施和施工方案)后,對(duì)于需要停電的工作,就要制定停電計(jì)劃并報(bào)上級(jí)生產(chǎn)部門審批,然后在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)向運(yùn)行方式部門提交停電申請(qǐng),提前在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)通知用戶,并且與上級(jí)主管部門及相關(guān)專業(yè)進(jìn)行溝通,確保施工過(guò)程中各專業(yè)工種之間的銜接配合,以最大化地縮短工期,減少停電時(shí)間,及時(shí)為用戶供應(yīng)優(yōu)質(zhì)的電能。

綜自改造工程是一個(gè)需要多專業(yè)班組相互配合的復(fù)雜工作,以阜陽(yáng)供電公司(以下簡(jiǎn)稱“我公司”)為例,運(yùn)行人員屬運(yùn)行工區(qū)管轄;一次人員由修試所管轄,又分屬變壓器、開關(guān)、試驗(yàn)和油化專業(yè);二次專業(yè)人員由計(jì)量所和調(diào)度所管轄,在變電站的綜自改造二次回路中,表計(jì)由計(jì)量專業(yè)負(fù)責(zé),計(jì)量回路以外的二次回路由調(diào)度所負(fù)責(zé),而調(diào)度所又分為保護(hù)專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)和通信專業(yè)。眾多的專業(yè)人員在同一個(gè)工作中同時(shí)出現(xiàn),安全問(wèn)題就成為了綜自改造工程的關(guān)鍵所在。

二、做好變電站綜合自動(dòng)化改造工程的途徑和方法

結(jié)合筆者作為繼電保護(hù)工作者20年的工作經(jīng)驗(yàn)和體會(huì),主要從保證人身安全、確保繼電保護(hù)裝置安全運(yùn)行的設(shè)備安全和杜絕繼電保護(hù)“三誤”發(fā)生的角度論述如何做好變電站綜自改造工程工作。

1.防治人身觸電,確保工作人員的人身安全

在綜自改造工程施工開始前,為了確保工作人員的人身安全,必須按照《繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置現(xiàn)場(chǎng)保安規(guī)定》的要求做好開工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,辦理相關(guān)手續(xù),制定具有可操作性的“標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書”和符合實(shí)際的“現(xiàn)場(chǎng)操作票”,具備經(jīng)過(guò)審核符合實(shí)際的施工圖紙,工程施工所必需的設(shè)備、材料、施工風(fēng)險(xiǎn)分析,等確保人身安全和設(shè)備安全的措施。

工作負(fù)責(zé)人是現(xiàn)場(chǎng)工作的第一責(zé)任人。進(jìn)入變電站實(shí)施變電站綜自改造工程后,確保人身安全,就要充分履行工作負(fù)責(zé)人的安全職責(zé)。工作負(fù)責(zé)人在開工前應(yīng)做好以下幾點(diǎn)工作。

(1)開工前“三交待”:交待工作任務(wù)要清楚明了;交待安全措施要具體詳盡;交待技術(shù)要求要全面細(xì)致。

(2)接受任務(wù)“三明確”:工作任務(wù)明確,安全措施明確,操作步驟明確。

(3)嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)工作“八不準(zhǔn)”,即精神不振不能工作、應(yīng)辦工作票而未辦工作票不準(zhǔn)工作、應(yīng)停電不停電不準(zhǔn)工作、應(yīng)驗(yàn)電接地不驗(yàn)電接地不準(zhǔn)工作、不經(jīng)許可不準(zhǔn)工作、安全距離不夠不準(zhǔn)工作、無(wú)人監(jiān)護(hù)不準(zhǔn)工作、安全措施不明確不準(zhǔn)工作。

(4)要求對(duì)工作班成員進(jìn)行“三查”,即查著裝是否符合要求,查精神狀態(tài)是否良好,查使用的安全工器具是否符合要求。

(5)工作許可人許可工作后,工作負(fù)責(zé)人要陪同工作許可人到現(xiàn)場(chǎng)再一次確認(rèn)工作票所列安全措施是否符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際和施工安全后,方可對(duì)工作班進(jìn)行工作安全交底。待交待完現(xiàn)場(chǎng)工作任務(wù)、工作地點(diǎn)、人員分工、帶電部位、現(xiàn)場(chǎng)安全措施和注意事項(xiàng)后,確保每一個(gè)工作班成員均已知曉并簽字確認(rèn)后方可對(duì)許可其工作。在施工過(guò)程中不準(zhǔn)憑經(jīng)驗(yàn)工作,不得擅自擴(kuò)大工作范圍和隨意變更安全措施,必須改變安全措施或擴(kuò)大工作范圍的要重新辦理工作票并重新履行許可手續(xù)。

為了確保施工過(guò)程中的人身安全,必須要有工作負(fù)責(zé)人在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)。但也不能完全依賴工作負(fù)責(zé)人對(duì)工作班成員的監(jiān)護(hù),現(xiàn)場(chǎng)施工地點(diǎn)分散、工作班組混亂、人員分散,工作負(fù)責(zé)人不可能監(jiān)護(hù)到每一名工作班成員,因此分工作負(fù)責(zé)人在綜自改造工作中是必不可少的。由各個(gè)專業(yè)設(shè)立本專業(yè)的工作小組負(fù)責(zé)人(為了有效區(qū)分工作負(fù)責(zé)人與分工作負(fù)責(zé)人,我公司的工作負(fù)責(zé)人穿印有“工作負(fù)責(zé)人”的紅馬甲,分工作負(fù)責(zé)人穿印有“專責(zé)監(jiān)護(hù)人”的紅馬甲),該小組負(fù)責(zé)人對(duì)自己的專業(yè)工作任務(wù)和人員進(jìn)行監(jiān)護(hù),工作人員之間互相提醒,以保證工作安全,由此達(dá)到人人有人監(jiān)護(hù)的目的。

2.確保繼電保護(hù)裝置安全運(yùn)行的設(shè)備安全

綜自改造施工往往時(shí)間短、任務(wù)重,小組之間的配合工作一定要做好,合理地安排工作順序是筆者總結(jié)出的重要經(jīng)驗(yàn)。在我公司,工作許可手續(xù)完成后,首先由修試人員進(jìn)行一次設(shè)備的改造工作,同時(shí)保護(hù)及計(jì)量人員分別到保護(hù)室和端子箱拆除的需要拆除二次回路接線,自動(dòng)化人員進(jìn)行后臺(tái)調(diào)試,保護(hù)及計(jì)量拆除的二次線工作結(jié)束后,立即組織人員敷設(shè)電纜,大約修試所進(jìn)行的一次設(shè)備工作結(jié)束,二次電纜基本敷設(shè)完成。一次人員撤離現(xiàn)場(chǎng)后,由二次人員在開關(guān)端子箱和保護(hù)室同時(shí)進(jìn)行二次電纜工作,三個(gè)小組同時(shí)工作,互相配合,電纜頭制作、對(duì)線工作完成后,三個(gè)小組又分開,各自完成所屬專業(yè)的接線工作。最后進(jìn)行調(diào)試和做傳動(dòng)工作。在做繼電保護(hù)裝置調(diào)試的過(guò)程中,自動(dòng)化專業(yè)小組聯(lián)系運(yùn)行人員核對(duì)保護(hù)裝置上傳到后臺(tái)的信號(hào)與保護(hù)裝置發(fā)出的信號(hào)、集控站收到的信號(hào)是否一致,若不一致則再次更正。

為了保證在保護(hù)裝置調(diào)試過(guò) 程中不發(fā)生微機(jī)保護(hù)裝置設(shè)備的損壞事故,結(jié)合筆者工作的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),主要應(yīng)做到以下幾點(diǎn)。

(1)試驗(yàn)前應(yīng)仔細(xì)閱讀試驗(yàn)大綱及有關(guān)說(shuō)明書。

(2)盡量少拔插裝置模件,不觸摸模件電路,不帶電插拔模件。

(3)使用的電烙鐵、示波器必須與屏柜可靠接地。

(4)試驗(yàn)前應(yīng)檢查屏柜及裝置在運(yùn)輸中是否有明顯的損傷或螺絲松動(dòng)。特別是CT回路的螺絲及連片,不允許出現(xiàn)絲毫松動(dòng)的情況。

(5)校對(duì)程序校驗(yàn)碼及程序形成時(shí)間。

(6)試驗(yàn)前對(duì)照說(shuō)明書,檢查裝置的CPU插件、電源插件、出口插件上的跳線是否正確。

(7)試驗(yàn)前檢查插件是否插緊。

(8)試驗(yàn)前檢查裝置規(guī)約設(shè)置是否與后臺(tái)相匹配。

3.杜絕繼電保護(hù)“三誤”的發(fā)生

通過(guò)以上各點(diǎn)的嚴(yán)格執(zhí)行,保護(hù)裝置本身基本上不會(huì)發(fā)生人為原因造成的設(shè)備損壞事故,但是這還不能保證繼電保護(hù)“三誤”不發(fā)生。要杜絕繼電保護(hù)“三誤”,還必須從以下幾個(gè)方面做好工作。

(1)防誤傳動(dòng):嚴(yán)禁使用短接出口接點(diǎn)的方法來(lái)傳動(dòng)保護(hù)裝置,以防止不小心跑錯(cuò)位置而誤動(dòng)運(yùn)行設(shè)備。插拔繼電器和插件,應(yīng)先斷電,防止繼電器和插件插錯(cuò)位置,嚴(yán)防繼電保護(hù)“三誤”事故的發(fā)生。

(2)防其它保護(hù)誤動(dòng)作:保護(hù)裝置上電試驗(yàn)前,應(yīng)檢查接線是否正確,校驗(yàn)功能、出口壓板是否正常。對(duì)交流回路加電流、電壓時(shí),要注意把外回路斷開,防止反充電或引起其它保護(hù)裝置誤動(dòng)。

(3)防誤整定:因?yàn)樵囼?yàn)的需要而修改定值,一定要牢記在調(diào)試工作結(jié)束時(shí)務(wù)必改回原定值。工作終結(jié)前會(huì)同運(yùn)行人員對(duì)定值核對(duì),確認(rèn)無(wú)誤,并打印、雙方簽名并交運(yùn)行人員存檔。

(4)防短路、短路和接地:在保護(hù)裝置試驗(yàn)完畢后,將打開的二次回路、連片按照繼電保護(hù)安全票和措施票進(jìn)行逐項(xiàng)恢復(fù),并要求第二人進(jìn)行核對(duì),保證其正確性,防止出現(xiàn)開路、短路、斷路等可能影響安全運(yùn)行的事故發(fā)生。

三、確保設(shè)備安全運(yùn)行的具體措施

在變電站綜自改造工作調(diào)試試驗(yàn)結(jié)束后,人身安全得到了保障,繼電保護(hù)裝置不會(huì)發(fā)生人為原因的設(shè)備事故。繼電保護(hù)“三誤”得到有效控制后,還應(yīng)保證改造后的設(shè)備安全運(yùn)行,工作人員還要進(jìn)一步做一些工作,確保改造設(shè)備安全運(yùn)行。

帶負(fù)荷測(cè)向量工作在改造工作完成后,是必不可少的一道工作程序,電力設(shè)備投運(yùn)后,必須進(jìn)行保護(hù)的帶負(fù)荷測(cè)向量檢查,通過(guò)向量圖分析交流回路接線,確認(rèn)正確后,方可將保護(hù)投入運(yùn)行。例如,筆者在進(jìn)行110kV東平變電站綜自改造時(shí),由于10kV高壓室內(nèi)設(shè)備改造成保護(hù)測(cè)控裝置與開關(guān)柜一體工作,承包給安裝公司施工,在#1主變低壓側(cè)141開關(guān)改造結(jié)束后,#1主變保護(hù)投入運(yùn)行前進(jìn)行帶負(fù)荷測(cè)向量的工作中發(fā)現(xiàn),#1主變低壓側(cè)差動(dòng)保護(hù)回路和低壓側(cè)后備保護(hù)回路中電流回路的向量為反極性,給保護(hù)設(shè)備的正確動(dòng)作帶來(lái)了隱患,因此保護(hù)班人員及時(shí)采取措施,將電流回路的極性及時(shí)調(diào)整回路,保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

對(duì)設(shè)備運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)的缺陷和異常要及時(shí)消除;不能解決的,在經(jīng)過(guò)分析后,在不影響運(yùn)行的前提下,需要報(bào)請(qǐng)上級(jí)部門并做好記錄向運(yùn)行人員進(jìn)行交底,運(yùn)行中重點(diǎn)巡視,并盡快消除組織消缺驗(yàn)收時(shí)發(fā)現(xiàn)的缺陷和異常。例如,2004年我公司110kV阜南變綜字改造工程中需要將原先為電磁型的變壓器保護(hù)更換為南銳繼保公司的RCS-9000型微機(jī)變壓器保護(hù)。改造工作結(jié)束后,進(jìn)行帶負(fù)荷側(cè)向量工作時(shí),發(fā)現(xiàn)高壓側(cè)電流為反相序。阜南變是一座單電源終端變電站,由于歷史原因,整個(gè)變電站都處在反相序的特殊電力系統(tǒng)下運(yùn)行,由于很難把110kV進(jìn)線線路和35kV、10kV出線全部停運(yùn),把反相序調(diào)整為正相序電力系統(tǒng)下運(yùn)行。由于RCS-9000型微機(jī)主變保護(hù)是按照正相序電力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的保護(hù)裝置,可能造成保護(hù)裝置的誤動(dòng)或拒動(dòng)。在征得生產(chǎn)部門領(lǐng)導(dǎo)(總工程師)同意的前提下,將主變保護(hù)的定值11點(diǎn)鐘接線方式強(qiáng)制改為1點(diǎn)鐘接線方式,加強(qiáng)巡檢力度,待條件允許后再將反向序調(diào)整為正相序,此項(xiàng)工作終于在220kV白果變投入運(yùn)行后,于2009年7月完成。現(xiàn)在反相序已調(diào)整為正相序,為阜南變主變保護(hù)正常運(yùn)行創(chuàng)造了合格的運(yùn)行條件。工程中的反事故措施要嚴(yán)格按國(guó)家電網(wǎng)十八條反措的要求執(zhí)行。

公用電壓互感器的二次回路只允許在控制室內(nèi)有一點(diǎn)接地,為保證接地可靠,各電壓互感器的中性線不得接有可能斷開的開關(guān)或熔斷器。已在控制室一點(diǎn)接地的電壓互感器二次線圈,宜在開關(guān)場(chǎng)將二次線圈中性點(diǎn)經(jīng)放電間隙或氧化鋅閥片接地,其擊穿電壓峰值應(yīng)大于30·Imax伏(Imax為電網(wǎng)接地故障時(shí)通過(guò)變電站的可能最大接地電流有效值,單位為kA)。應(yīng)定期檢查放電間隙或氧化鋅閥片,防止造成電壓二次回路多點(diǎn)接地的現(xiàn)象。

變電站論文:變電站綜合自動(dòng)化裝置教學(xué)培訓(xùn)工作分析

論文關(guān)鍵詞：變電站綜合自動(dòng)化；裝置；硬件結(jié)構(gòu)；插件；培訓(xùn)

論文摘要：本文說(shuō)明了各種變電站綜合自動(dòng)化裝置的硬件具有相同的典型結(jié)構(gòu)，討論了模擬量的輸入／輸出回路，開關(guān)量輸入及輸出電路，微型機(jī)系統(tǒng)和變電站綜合自動(dòng)化算法，人機(jī)對(duì)話、、通信和電源插件，操作回路等各部分培訓(xùn)的內(nèi)容、作用和培訓(xùn)方法，并具體介紹了測(cè)控裝置。

在變電站綜合自動(dòng)化培訓(xùn)教學(xué)中，學(xué)員要熟悉變壓器、線路、電容器等設(shè)備的保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、保護(hù)測(cè)控裝置及各種自動(dòng)控制裝置。若在每個(gè)具體裝置中都全面介紹裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理，不但重復(fù)太多，浪費(fèi)時(shí)間，而且也不容易全面深人地介紹清楚，且不利于學(xué)員理解掌握。因此在培訓(xùn)中，都要對(duì)各種裝置的共性部分進(jìn)行統(tǒng)一介紹，即介紹裝置的基本結(jié)構(gòu)、原理與接線。下面就裝置部分教學(xué)培訓(xùn)工作進(jìn)行IV"結(jié)，與大家分享。

一、裝置的典型硬件結(jié)構(gòu)

裝置部分教學(xué)培訓(xùn)中，首先要把裝置的典型硬件結(jié)構(gòu)弄清楚。成套的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)等裝置都是由若干模塊組成的，它們的硬件結(jié)構(gòu)都是大同小異，所不同的是軟件及硬件模塊化的組合與數(shù)量不同。一個(gè)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中各種子系統(tǒng)的典型硬件結(jié)構(gòu)主要包括模擬量輸人/輸出回路、開關(guān)量輸人/輸出回路、微機(jī)系統(tǒng)、人機(jī)對(duì)話接口回路、通信回路和電源，如圖1所示。

裝置采用統(tǒng)一硬件平臺(tái)，變電站綜合自動(dòng)化裝置硬件采用整體面板、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱。裝置強(qiáng)弱電徹底分離，CPU板采用印刷板、表面裝貼技術(shù)，提高了裝置的可靠性。可自檢和互檢，同時(shí)減少各部分的關(guān)聯(lián)性。通信接口方式選擇靈活，與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)配合，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方定值修改和切換、事件記錄及錄波數(shù)據(jù)上傳、壓板遙控投退和遙測(cè)、遙信、遙控跳合閘。可通過(guò)變電站監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)保護(hù)裝置所具有的功能實(shí)施全遙控操作。裝置采用統(tǒng)一軟件平臺(tái)，縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期，延長(zhǎng)了產(chǎn)品的市場(chǎng)生命周期，從“作坊生產(chǎn)階段”進(jìn)人到“大規(guī)模生產(chǎn)階段”。裝置采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)處理，在設(shè)計(jì)裝置功能模塊時(shí)提煉不同功能應(yīng)用信息的共性，建立一個(gè)統(tǒng)一的應(yīng)用功能數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)模塊，包含每種功能所需的一切信息，形成功能程序的統(tǒng)一的開發(fā)平臺(tái)，降低了功能模塊程序開發(fā)的難度，提高了功能模塊程序的可靠性。

二、模擬量的輸入/輸出回路

1.模擬量的輸入電路

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采集的一次設(shè)備的電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、溫度等都是屬于模擬量，由于微機(jī)只能識(shí)別數(shù)字量，故模擬信號(hào)必須轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)才能輸人到微機(jī)中進(jìn)行處理。典型的模擬量輸人電路的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，主要包括電壓形成電路、低通濾波電路、采樣電路、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)及A/D變換芯片五部執(zhí)電壓形成電路除了起電量變換作用外，另一個(gè)重要作用是將一次設(shè)備的電流互感器TA、電壓互感器TV的二次回路與微機(jī)A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)完全隔離，提高抗干擾能力。通過(guò)低通濾波器與采樣定理、采樣保持器、模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、模/數(shù)變換(A/D)的詳細(xì)講解，使學(xué)員熟悉模擬量輸人電路如何隔離、規(guī)范輸入電壓及完成模/數(shù)變換、與CPU接口，完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)。

為了使學(xué)員更好地理解和掌握培訓(xùn)內(nèi)容，講變換器時(shí)向?qū)W員展示變換器插件實(shí)物，講清楚變換器的輸人信號(hào)和輸出信號(hào)。講解低通濾波時(shí)也將實(shí)物插件展示給學(xué)員，理論聯(lián)系實(shí)際，可取得很好的培訓(xùn)效果。

2模擬量輸出電路

培訓(xùn)中簡(jiǎn)要說(shuō)明模擬量輸出電路的組成、數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換器工作原理。模擬量輸出電路的作用是把微型機(jī)系統(tǒng)輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量輸出，該任務(wù)主要由數(shù)/模(D/A)變換器來(lái)完成。由于D/A轉(zhuǎn)換器需要一定的轉(zhuǎn)換時(shí)間，在轉(zhuǎn)換期間，輸人待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量應(yīng)該保持不變，而微型機(jī)系統(tǒng)輸出

的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)總線上穩(wěn)定的時(shí)間很短，因此在微機(jī)系統(tǒng)與D/A換器間必須用鎖存器來(lái)保持?jǐn)?shù)字量的穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器得到的模擬信號(hào)一般要經(jīng)過(guò)低通濾波器，使其輸出波形平滑，同時(shí)為了能驅(qū)動(dòng)受控設(shè)備，可以采用功率放大器作為模擬量輸出的驅(qū)動(dòng)電踐 D/A轉(zhuǎn)換器的作用是將二進(jìn)制的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬量，其主要部件是電阻開關(guān)網(wǎng)絡(luò)和集成運(yùn)算放大器。

三、開關(guān)量輸入及輸出電路

開關(guān)量輸人、輸出電路是非常重要的教學(xué)內(nèi)容。學(xué)員只有明白了斷路器、變壓器分接頭的位置狀態(tài)是如何被采集和輸出后才能更好地工作。

在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集中，除模擬信號(hào)外，還有大量的以二進(jìn)制數(shù)字變化為特點(diǎn)的信號(hào)，如隔離開關(guān)、斷路器的狀態(tài)，按鈕、普通的開關(guān)、刀閘、斷路器的觸點(diǎn)以及人機(jī)聯(lián)系的功能鍵的狀態(tài)等，稱為開關(guān)量。

1.開關(guān)量輸入電路

開關(guān)量輸入電路的基本功能就是將變電站內(nèi)需要的狀態(tài)信號(hào)引人微機(jī)系統(tǒng)，如斷路器狀態(tài)、繼電保護(hù)信號(hào)等。開關(guān)量輸人電路由消抖濾波電路、信號(hào)調(diào)節(jié)電路、控制邏輯電路、驅(qū)動(dòng)電路、地址譯碼電路、隔離電路等組成。培訓(xùn)中講清消抖濾波電路與信號(hào)調(diào)節(jié)電路、電隔離技術(shù)的應(yīng)用、驅(qū)動(dòng)控制與端口地址譯碼問(wèn)題，特別是要了解簡(jiǎn)單的開關(guān)量輸人電路。開關(guān)量信號(hào)都是成組并行輸人(出)微機(jī)系統(tǒng)的，每組一般為微機(jī)系統(tǒng)的字節(jié)，即8, 16或32位，對(duì)于斷路器、隔離開關(guān)等開關(guān)量的狀態(tài)，體現(xiàn)在開關(guān)量信號(hào)的每一位上，如斷路器的分、合兩種工作狀態(tài)，可用0, 1表示。簡(jiǎn)單的開關(guān)量輸人電路包括斷路器和隔離開關(guān)的輔助觸點(diǎn)、跳合閘位置繼電器觸點(diǎn)、有載調(diào)壓變壓器的分接頭位置等輸入、外部裝置閉鎖重合閘觸點(diǎn)輸人、裝置上連接片位置輸入等回路。

2開關(guān)量輸出回路

開關(guān)量輸出電路主要是將CPU送出的數(shù)字信號(hào)或數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、控制或調(diào)節(jié)，如斷路器跳閘命令和屏幕顯示、報(bào)警信號(hào)等。開關(guān)量輸出電路與輸人電路基本一樣。簡(jiǎn)單的開關(guān)量輸出主要包括保護(hù)的跳閘出口以及本地和中央信號(hào)等，一般都采用并行接口的輸出來(lái)控制有觸點(diǎn)繼電器(干簧或密封小中間繼電器)的方法，但為提高抗干擾能力，最好也經(jīng)過(guò)一級(jí)光電隔離。

四、微型機(jī)系統(tǒng)和變電站綜合自動(dòng)化算法

微型機(jī)系統(tǒng)的CPU是由一片大規(guī)模集成電路芯片制成，不僅能進(jìn)行算法邏輯運(yùn)算，還能執(zhí)行各種控制功能。配備一定容量的存儲(chǔ)器、輸人/輸出設(shè)備的接口電路及系統(tǒng)總線。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)都應(yīng)具有數(shù)據(jù)采集和輸出控制部分，這兩個(gè)部分構(gòu)成了基本測(cè)控單元的主要內(nèi)容。數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)是一種經(jīng)過(guò)優(yōu)化后用于處理實(shí)時(shí)信號(hào)的微控制器。

在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)對(duì)采樣值進(jìn)行分析、計(jì)算得到所需的電流、電壓的有效值和相位以及有功功率、無(wú)功功率等量，或者算出它們的序分量，或者線路和元件的視在阻抗，或者某次諧波的大小和相位等，并根據(jù)這些參數(shù)的計(jì)算結(jié)果以及定值，通過(guò)比較判斷決定裝置的動(dòng)作行為，而完成上述分析計(jì)算和比較判斷以實(shí)現(xiàn)各種預(yù)期功能的方法就稱為變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)算法。其主要任務(wù)是如何從包含有噪聲分量的輸入信號(hào)中快速、準(zhǔn)確地計(jì)算出所需的各種電氣量參數(shù)。培訓(xùn)中要說(shuō)明研究算法的目的主要是提高運(yùn)算的精確度和提高運(yùn)算的速度。算法的運(yùn)算速度將影響自動(dòng)化裝置檢測(cè)量的檢測(cè)和自動(dòng)化裝置的動(dòng)作速度。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中保護(hù)和監(jiān)控對(duì)算法有不同要求。

五、人機(jī)對(duì)話、通信和電源插件

1.人機(jī)時(shí)話

人機(jī)對(duì)話的主要內(nèi)容有顯示畫面與數(shù)據(jù)(包括時(shí)間、日期);單線圖的狀態(tài)、潮流信息;報(bào)警畫面與提示信息;事件順序記錄。事故記錄;趨勢(shì)記錄;裝置工況狀態(tài)顯示;保護(hù)整定值;控制系統(tǒng)的配置顯示，包括退出運(yùn)行的裝置的顯示以及信號(hào)流程圖表;值班記錄;控制系統(tǒng)的設(shè)定顯示等。主要介紹人機(jī)對(duì)話微型機(jī)系統(tǒng)的硬件原理、鍵盤響應(yīng)電路、屏幕(液晶)顯示電路、打印機(jī)的接口電路、多機(jī)通信和巡檢開關(guān)、人機(jī)對(duì)話插件等。重點(diǎn)講清人機(jī)界面操作和命令菜單使用說(shuō)明。

2.通信插件

通信插件承擔(dān)著裝置的管理和通信任務(wù)，是承接裝置與夕卜界通信及交換信息的管理插件，如與面板、PC調(diào)試軟件、監(jiān)控后臺(tái)、工程師站、遠(yuǎn)動(dòng)、打印機(jī)等的聯(lián)系，根據(jù)保護(hù)的配置組織上送遙測(cè)、遙信、SOE、事件報(bào)文和錄波信息等。通信插件可根據(jù)需要設(shè)置有Lan網(wǎng)口、以太網(wǎng)口、RS485口和RS232口，滿足不同監(jiān)控和遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的要求。另外，還設(shè)置有GPS對(duì)時(shí)功能，可滿足網(wǎng)絡(luò)對(duì)時(shí)和脈沖對(duì)時(shí)方式的要求。

3.電源插件

每個(gè)裝置均有一個(gè)獨(dú)立的開關(guān)電源，向其他插件供電，此開關(guān)電源與插件面板構(gòu)成電源插件(又叫電源模件)。培訓(xùn)中要重點(diǎn)說(shuō)明輸出電壓的作用。輸出電壓十SV為CPU及其外圍芯片提供工作電源;15V為模擬輸人回路運(yùn)放提供工作電源;+24V為開出、開人回路提供電源。

六、操作回路

培訓(xùn)中分兩個(gè)方面介紹操作回路。一是介紹斷路器操作回路的原理框圖，讓學(xué)員明白操作回路的基本原理;二是讓學(xué)員看懂實(shí)際的操作回路。

1斷路器操作回路的原理框圖

首先介紹斷路器操作回路總體上分為合閘回路和跳閘回路兩大部分，介紹合閘回路和跳閘回路的工作過(guò)程。手動(dòng)操作時(shí)可選擇遙控操作或就地操作。當(dāng)就地/遙控選擇開關(guān)打至遙控”位置時(shí)在后臺(tái)機(jī)上手動(dòng)遙控操作;當(dāng)就地/遙控選擇開關(guān)打至“就地”位置時(shí)工作人員在裝置上就地操作斷路器。然后介紹自動(dòng)操作時(shí)保護(hù)接點(diǎn)通過(guò)連接壓板直接接人控制電源進(jìn)行斷路器操作，并介紹防跳回路的作用和原理。最后介紹位置信號(hào)、控制回路斷線和事故信號(hào)。

2.斷路器操作回路實(shí)例

斷路器操作回路的原理框圖與實(shí)際操作回路還有一些距離，為了學(xué)員更好地工作，還需要講解斷路器實(shí)例操作回路，如南瑞繼保電氣有限公司RSC-941A型裝置操作回路和南自IOKV線路保護(hù)測(cè)控柜斷路器操作回路。

七、測(cè)控裝置

測(cè)控裝置用于各種電壓等級(jí)的變電站中，綜合考慮變電站對(duì)數(shù)據(jù)采集、處理的要求，以微機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、控制、信號(hào)等功能。采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)與安裝于控制室的中心設(shè)備連接，依靠變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的間隔測(cè)控單元實(shí)現(xiàn)全變電站的監(jiān)控。裝置完全按照間隔單元實(shí)現(xiàn)測(cè)量、記錄、監(jiān)視、控制等功能，能夠滿足各種電壓等級(jí)的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的要求。

1.測(cè)控裝置硬件結(jié)構(gòu)與功能

測(cè)控裝置主要由交流變換插件、CPU插件、顯示面板、通訊插件、開入開出插件、電源插件等模塊構(gòu)成。測(cè)控裝置功能有開關(guān)量變位遙信;電壓、電流的模擬量輸入;斷路器遙控分合，空接點(diǎn)輸出，出口動(dòng)作保持時(shí)間可程序設(shè)定;脈沖累加單元，空接點(diǎn)開入;遙控事件記錄及事件SOE;支持行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通訊接口。

2.PSR650系列數(shù)字式綜合測(cè)控裝置

PSR650系列數(shù)字式綜合測(cè)控裝置適用于各電壓等級(jí)變電站等測(cè)量控制領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)四遙及同期合閘等自動(dòng)功能。

PSR650系列數(shù)字式綜合測(cè)控裝置為19英寸機(jī)箱裝置配置，2一3塊交流采集模件(AC)，共采集12路電流、12路電壓、1塊直流溫度采集模件(DC, TDC)可選，共12路采集、2塊數(shù)字量采集模件(DI)，共40路采集(包括脈沖量采集);2塊智能控制模件(OUT)，共20路開接點(diǎn)輸出;CPU模件、POWER模件各一塊。該裝置插件圖如圖3所示。

PSR652數(shù)字式綜合測(cè)控單元面板由液晶顯示屏、二級(jí)管指示灶復(fù)歸按鈕和鍵盤等四部分組成。PSR 650系列數(shù)字式綜合測(cè)控裝置的鍵盤操作和液晶顯示界面采用對(duì)話框結(jié)合菜單式操作方式。

八、總結(jié)

培訓(xùn)過(guò)程中從一般到特殊，再由特殊到一般。先講授一般裝置的原理與組成，再講一個(gè)具體的測(cè)控裝置的組成、原理、特點(diǎn)、功能。針對(duì)受訓(xùn)人員所在的工作環(huán)境、所使用的設(shè)備及上述電路的實(shí)物插件，拍一些相關(guān)實(shí)物圖片放在課件里，讓學(xué)員摸得著、看得見，以便更好地實(shí)施培訓(xùn)。培訓(xùn)的目的是為了實(shí)現(xiàn)知識(shí)更新，知識(shí)更新包含兩個(gè)內(nèi)容:理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐技能學(xué)習(xí)。“讀書是學(xué)習(xí)，使用也是學(xué)習(xí)，而且是更重要的學(xué)習(xí)。”“精通的目的全在于應(yīng)用。”培訓(xùn)更是體現(xiàn)在應(yīng)用中。職工培訓(xùn)注重實(shí)際及相關(guān)技能的培養(yǎng)是職工培訓(xùn)與傳統(tǒng)學(xué)校教育最大的不同之處，也是職工培訓(xùn)的特性所在。培訓(xùn)內(nèi)容的安排、培訓(xùn)過(guò)程的實(shí)施、培訓(xùn)方式的設(shè)計(jì)等都應(yīng)充分體現(xiàn)這一理念。學(xué)習(xí)內(nèi)容不是固定不變，而是根據(jù)公司的實(shí)際情況作相應(yīng)的變化，即從標(biāo)準(zhǔn)模式到量身定做，直接使用實(shí)際案例，案例分析要與當(dāng)前的業(yè)務(wù)相結(jié)合。在教學(xué)形式上，強(qiáng)調(diào)業(yè)務(wù)導(dǎo)向、結(jié)果導(dǎo)向和日常工作導(dǎo)向，現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)采用團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)、專題討論等方式，很好地促進(jìn)了技能的傳播，使員工具有多種技能。

幾年的培訓(xùn)實(shí)踐表明，要做好培訓(xùn)，培訓(xùn)師的學(xué)習(xí)力要強(qiáng)，要不斷更新知識(shí)和觀念，在課程中充實(shí)新的理論和案例，理論聯(lián)系實(shí)際，培訓(xùn)方法多樣，案例教學(xué)效果會(huì)更好。通過(guò)培訓(xùn)使員工的理論水平和實(shí)踐技能綜合素質(zhì)得到提升，從而進(jìn)一步提升企業(yè)竟?fàn)幜Α?

變電站論文:變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)存在的問(wèn)題

摘要： 近年來(lái)，隨著“兩網(wǎng)”改造的深入和電網(wǎng)運(yùn)行水平的提高，大量采用遠(yuǎn)方集中監(jiān)視、控制等變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，既提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，又減少了人為誤操作的可能。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，也是電網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)，但同樣也不可避免地帶來(lái)了一些問(wèn)題，如變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題，以及運(yùn)行和檢修的管理體制等問(wèn)題。基于運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，該文介紹了變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，從技術(shù)、管理、人員素質(zhì)等方面闡述了當(dāng)前變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中存在的若干問(wèn)題，并針對(duì)這些問(wèn)題提出了一些建議。

關(guān)鍵詞：　變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)；站內(nèi)監(jiān)控功能；通信規(guī)約；設(shè)備選型

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)自20世紀(jì)90年代以來(lái)，一直是我國(guó)電力行業(yè)中的熱點(diǎn)之一。它既是電力建設(shè)的需要也是市場(chǎng)的需要，我國(guó)每年變電站的數(shù)量以3%～5%的速度增長(zhǎng)，每年有千百座新建變電站投入運(yùn)行；同時(shí)根據(jù)電網(wǎng)的要求，每年又有不少變電站進(jìn)行技術(shù)改造，以提高自動(dòng)化水平。近幾年來(lái)我國(guó)變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)，無(wú)論從國(guó)外引進(jìn)的，還是國(guó)內(nèi)自行開發(fā)研制的系統(tǒng)，在技術(shù)和數(shù)量上都有顯著的發(fā)展。

但工程實(shí)際當(dāng)中，部分變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)功能還不能充分發(fā)揮出來(lái)，存在問(wèn)題較多，缺陷率很高，不能實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)人值班。

1 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其存在的問(wèn)題

1.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題

目前變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因此標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題（其中包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、自動(dòng)化系統(tǒng)模式、管理標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題）是當(dāng)前迫切需要解決的問(wèn)題。

1.1.1 生產(chǎn)廠家的問(wèn)題

目前在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)選型當(dāng)中存在著如所選系統(tǒng)功能不夠全面，產(chǎn)品質(zhì)量不過(guò)關(guān)，系統(tǒng)性能指標(biāo)達(dá)不到要求等情況，主要有以下問(wèn)題：

?由于變電站綜合自動(dòng)化設(shè)備的生產(chǎn)廠家過(guò)分重視經(jīng)濟(jì)利益，用戶又過(guò)分追求技術(shù)含量，而不重視產(chǎn)品的性能及實(shí)用性，因而一批技術(shù)含量雖較高，但產(chǎn)品并不過(guò)關(guān)，甚至結(jié)構(gòu)、可靠性很差的所謂高技術(shù)產(chǎn)品不斷被使用。廠家只要有人買就生產(chǎn)，改進(jìn)的積極性不高，甚至有些產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中缺乏起碼的質(zhì)量保證措施，有些外購(gòu)部件更是缺乏管理，因而導(dǎo)致部分投產(chǎn)的變電站問(wèn)題較多；

?有些廠家就某產(chǎn)品只搞技術(shù)鑒定，沒搞產(chǎn)品鑒定；

?另外，生產(chǎn)廠家對(duì)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能、作用、結(jié)構(gòu)及各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)宣傳和介紹不夠，導(dǎo)致電力企業(yè)內(nèi)部專業(yè)人員對(duì)系統(tǒng)認(rèn)識(shí)不透徹，造成設(shè)計(jì)漏洞較多。

1.1.2 不同產(chǎn)品的接口問(wèn)題

接口是綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中非常重要而又長(zhǎng)期以來(lái)未得到妥善解決的問(wèn)題之一，包括RTU、保護(hù)、小電流接地裝置、故障錄波、無(wú)功裝置等與通信控制器、通信控制器與主站、通信控制器與模擬盤等設(shè)備之間的通信。這些不同廠家的產(chǎn)品要在數(shù)據(jù)接口方面溝通，需花費(fèi)軟件人員很大精力去協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)格式、通信規(guī)約等問(wèn)題。當(dāng)不同廠家的產(chǎn)品、種類很多時(shí)，問(wèn)題會(huì)很嚴(yán)重。

如果所有廠家的自動(dòng)化產(chǎn)品的數(shù)據(jù)接口遵循統(tǒng)一的、開放的數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，則上述問(wèn)題可得到圓滿解決，用戶可以根據(jù)各種產(chǎn)品的特點(diǎn)進(jìn)行選擇，以滿足自身的使用要求。

1.1.3 抗干擾問(wèn)題

關(guān)于變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的抗干擾問(wèn)題，亦即所謂的電磁兼容問(wèn)題，是一個(gè)非常重要然而卻常常被忽視的方面。傳統(tǒng)上的變電站綜合自動(dòng)化設(shè)備出廠時(shí)抗干擾試驗(yàn)手段相當(dāng)原始，僅僅做一些開關(guān)、電焊機(jī)、風(fēng)扇、手提電話等定性實(shí)驗(yàn)，到現(xiàn)場(chǎng)后往往也只加上開合斷路器的試驗(yàn)，一直沒有一個(gè)定量的指標(biāo)，這是一個(gè)極大的隱患。

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的抗干擾措施是保證綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可靠和穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，選擇時(shí)應(yīng)注意， 合格的自動(dòng)化產(chǎn)品，除滿足一般檢驗(yàn)項(xiàng)目外，主要還應(yīng)通過(guò)高低溫試驗(yàn)、耐濕熱試驗(yàn)、雷電沖擊電壓試驗(yàn)、動(dòng)模試驗(yàn)，而且還要重點(diǎn)通過(guò)四項(xiàng)電磁兼容試驗(yàn)，分別是：1 MHz脈沖干擾試驗(yàn)、靜電放電干擾試驗(yàn)、輻射電磁場(chǎng)干擾試驗(yàn)、快速瞬變干擾試驗(yàn)。

1.1.4 傳輸規(guī)約和傳輸網(wǎng)絡(luò)的選擇問(wèn)題

變電站和調(diào)度中心之間的傳輸規(guī)約。目前國(guó)內(nèi)各個(gè)地方情況不統(tǒng)一，變電站和調(diào)度中心之間的信息傳輸采用各種形式的規(guī)約，如部頒CDT、SC-1801、DNP3.0等。

1995年IEC為了在兼容的設(shè)備之間達(dá)到互換的目的，頒布了IEC 60870-5-101傳輸規(guī)約，為了使我國(guó)盡快采用遠(yuǎn)動(dòng)傳輸?shù)膰?guó)際標(biāo)準(zhǔn)，1997年原電力部頒布了國(guó)際101規(guī)約的國(guó)內(nèi)版本DL/T 634-1997，并在1998年的桂林會(huì)議上進(jìn)行了。該規(guī)約為調(diào)度端和站端之間的信息傳輸制定了標(biāo)準(zhǔn)，今后站端變電站綜合自動(dòng)化設(shè)備與遠(yuǎn)方調(diào)度傳輸協(xié)議應(yīng)采用101規(guī)約。

站內(nèi)局域網(wǎng)的通信規(guī)約。目前許多生產(chǎn)廠家各自為政，造成不同廠家設(shè)備通信連接的困難和以后維護(hù)的隱患。

1997年IEC頒布了IEC 60870-5-103規(guī)約，國(guó)家經(jīng)貿(mào)委在1999年頒布了國(guó)際103規(guī)約的國(guó)內(nèi)版本DL/T 667-1999，并在2000年的南昌會(huì)議上進(jìn)行了，103規(guī)約為繼電保護(hù)和間隔層（IED）設(shè)備與變電站層設(shè)備間 的數(shù)據(jù)通信傳輸規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)，今后變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)站內(nèi)協(xié)議要求采用103規(guī)約。

電力系統(tǒng)的電能計(jì)量傳輸規(guī)約。對(duì)于電能計(jì)量采集傳輸系統(tǒng)，IEC在1996年頒布的IEC 60870-5-102標(biāo)準(zhǔn)，即我國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 719-2000，是我們?cè)趯?shí)施變電站電能計(jì)量系統(tǒng)時(shí)需要遵守的。

上述的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)即常說(shuō)的101、102、103協(xié)議，運(yùn)用于三層參考模型（EPA）即物理層、鏈路層、應(yīng)用層結(jié)構(gòu)之上，是相當(dāng)一段時(shí)間里指導(dǎo)變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的三個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。這些國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是按照非平衡式和平衡式傳輸遠(yuǎn)動(dòng)信息的需要制定的，完全能滿足電力系統(tǒng)中各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將得到廣泛應(yīng)用。

IECTC57即將制定無(wú)縫遠(yuǎn)動(dòng)通信體系結(jié)構(gòu)，具有應(yīng)用開放和網(wǎng)絡(luò)開放統(tǒng)一的傳輸協(xié)議 IEC 61850。該協(xié)議將是變電站(RTU或者變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng))到控制中心的唯一通信協(xié)議，也是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，甚至控制中心的唯一的通信協(xié)議。目前各個(gè)公司使用的標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一，系統(tǒng)互聯(lián)和互操作性差，因此，在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)和設(shè)備選型上應(yīng)考慮傳輸規(guī)約問(wèn)題，即在變電站和控制中心之間應(yīng)使用101規(guī)約，在變電站內(nèi)部應(yīng)使用103規(guī)約，電能量計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)使用102規(guī)約。新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61850頒布之后，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)從過(guò)程層到控制中心將使用統(tǒng)一的通信協(xié)議。

1.1.5 開放性問(wèn)題

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備的互操作性(互換性)；系統(tǒng)應(yīng)能包容變電站自動(dòng)化技術(shù)新的發(fā)展要求；還必須考慮和支持變電站運(yùn)行功能的要求。而現(xiàn)有的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)卻不能滿足這樣的要求，各廠家的設(shè)備之間接口困難，甚至不能連接，從而造成各廠家各自為政，重復(fù)開發(fā)，浪費(fèi)了大量的財(cái)力物力。

另外，各種屏體及設(shè)備的組織方式不盡相同，給維護(hù)和管理帶來(lái)許多問(wèn)題。

在我們現(xiàn)有的綜合自動(dòng)化設(shè)備中，廠家數(shù)量較多,各廠不同系列的產(chǎn)品造成產(chǎn)品型號(hào)復(fù)雜，備品備件難以實(shí)現(xiàn)，設(shè)備運(yùn)行率低的問(wèn)題。

1.2 組織模式選擇的問(wèn)題

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的方案隨著變電站的規(guī)模、復(fù)雜性、變電站在電力系統(tǒng)的重要地位、所要求的可靠性以及變電層和過(guò)程層總線的數(shù)據(jù)流率的不同而變化。如果一個(gè)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)模式選擇合適的話，不僅可以節(jié)省投資、節(jié)約材料，而且由于系統(tǒng)功能全、質(zhì)量高、其可靠性高、可信度大，更便于運(yùn)行操作。因此，把好變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的選擇關(guān)，意義十分重大。

目前應(yīng)用較廣泛的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式主要有集中式、分散與集中相結(jié)合和全分散式三種類型。現(xiàn)將三種結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)簡(jiǎn)述如下。

集中式：集中式結(jié)構(gòu)的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是指采用不同檔次的計(jì)算機(jī)，擴(kuò)展其外圍接口電路，集中采集變電站的模擬量、開關(guān)量和數(shù)字量等信息，集中進(jìn)行計(jì)算與處理，分別完成微機(jī)控制、微機(jī)保護(hù)和一些自動(dòng)控制等功能。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、可減少占地面積、造價(jià)低，適用于對(duì)35 kV或規(guī)模較小的變電站，但運(yùn)行可靠性較差，組態(tài)不靈活。

分散與集中相結(jié)合：分散與集中相結(jié)合的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是將配電線路的保護(hù)和測(cè)控單元分散安裝在開關(guān)柜內(nèi)，而高壓線路和主變壓器保護(hù)裝置等采用集中組屏的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)形式較常用，它有如下特點(diǎn)：

?10～35 kV 饋線保護(hù)采用分散式結(jié)構(gòu)，就地安裝，可節(jié)約控制電纜，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線與保護(hù)管理機(jī)交換信息。

?高壓線路保護(hù)和變壓器保護(hù)采用集中組屏結(jié)構(gòu)，保護(hù)屏安裝在控制室或保護(hù)室中，同樣通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線與保護(hù)管理機(jī)通信，使這些重要的保護(hù)裝置處于比較好的工作環(huán)境，對(duì)可靠性較為有利。

?其他自動(dòng)裝置中，如備用電源自投控制裝置和電壓、無(wú)功綜合控制裝置采用集中組屏結(jié)構(gòu)，安裝于控制室或保護(hù)室中。

全分散式：全分散式的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是以一次主設(shè)備如開關(guān)、變壓器、母線等為安裝單位，將控制、I/O、閉鎖、保護(hù)等單元分散，就地安裝在一次主設(shè)備屏（柜）上。站控單元通過(guò)串行口與各一次設(shè)備相連，并與管理機(jī)和遠(yuǎn)方調(diào)度中心通信。它有如下特點(diǎn)：

?簡(jiǎn)化了變電站二次部分的配置，大大縮小了控制室的面積。

?減少了施工和設(shè)備安裝工程量。由于安裝在開關(guān)柜的保護(hù)和測(cè)控單元在開關(guān)柜出廠前已由廠家安裝和調(diào)試完畢，再加上鋪設(shè)電纜的數(shù)量大大減少，因此現(xiàn)場(chǎng)施工、安裝和調(diào)試的工期隨之縮短。

?簡(jiǎn)化了變電站二次設(shè)備之間的互連線，節(jié)省了大量連接電纜。

?全分散式結(jié)構(gòu)可靠性高，組態(tài)靈活，檢修方便，且抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高。

上述三種變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)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(jié)構(gòu)形式的選擇應(yīng)根據(jù)各種系統(tǒng)特點(diǎn)和變電站的實(shí)際情況，予以選配。如以RTU為基礎(chǔ)的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可用于已建變電站的自動(dòng)化改造，而分散式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，更適用于新建變電站。

由于微處理器和通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)水平有了很大的提高，結(jié)構(gòu)體系不斷完善，全分散式自動(dòng)化系統(tǒng)的出現(xiàn)為變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的選型提供了一個(gè)更廣闊的選擇余地。伴隨著變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用的增多，無(wú)論是新建、擴(kuò)建或技改工程，其綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的選型都應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)選型規(guī)定，力求做到選型規(guī)范化。經(jīng)選用的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)不僅要技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、性能價(jià)格比高，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和適用性好，而且要求生產(chǎn)廠家具有相當(dāng)技術(shù)實(shí)力，有一定運(yùn)行業(yè)績(jī)和完整的質(zhì)量保證體系、完善的售后服務(wù)體系。

1.3 電力管理體制與變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)關(guān)系問(wèn)題

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)，使得繼電保護(hù)、遠(yuǎn)動(dòng)、計(jì)量、變電運(yùn)行等各專業(yè)相互滲透，傳統(tǒng)的技術(shù)分工、專業(yè)管理已經(jīng)不能適應(yīng)變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，變電站遠(yuǎn)動(dòng)與保護(hù)專業(yè)雖然有明確的專業(yè)設(shè)備劃分，但其內(nèi)部聯(lián)系已經(jīng)成為不可分割的整體，一旦有設(shè)備缺陷均需要兩個(gè)專業(yè)同時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)檢查分析，有時(shí)會(huì)發(fā)生推諉責(zé)任的情況，造成極大的人力資源浪費(fèi)，而且兩專業(yè)銜接部分的許多缺陷問(wèn)題成為“兩不管地帶”，不利于開展工作。

在專業(yè)管理上，變電站綜合自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行、檢修、檢測(cè)，尤其是遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、遙測(cè)精度、遙信變位響應(yīng)速度、信號(hào)復(fù)歸和事故總信號(hào)等問(wèn)題仍需要規(guī)范和加強(qiáng)；對(duì)傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)及通道聯(lián)測(cè)的實(shí)現(xiàn)、軟件資料備份等問(wèn)題提出了新的課題內(nèi)容。

1.4 運(yùn)行維護(hù)人員水平不高的問(wèn)題

解決好現(xiàn)行的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)管理體制和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題的同時(shí)，還要培養(yǎng)出一批高素質(zhì)的專業(yè)隊(duì)伍。

目前，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)絕大部分設(shè)備的維護(hù)依靠廠家，在專業(yè)管理上幾乎沒有專業(yè)隊(duì)伍，出了設(shè)備缺陷即通知相應(yīng)的廠家來(lái)處理，從而造成缺陷處理不及時(shí)等一系列問(wèn)題。

要想維護(hù)、管理好變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，首先要成立一只專業(yè)化的隊(duì)伍，培養(yǎng)出一批能跨學(xué)科的復(fù)合型人才，加寬相關(guān)專業(yè)之間的了解和學(xué)習(xí)。

其次，變電站綜合自動(dòng)化專業(yè)的劃分應(yīng)盡快明確，杜絕各基層單位“誰(shuí)都管但誰(shuí)都不管”的現(xiàn)象。變電站綜合自動(dòng)化專業(yè)的明確，對(duì)于加強(qiáng)電網(wǎng)管理水平，防止電網(wǎng)事故具有重大意義。

2 結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，給變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)水平的提高注入了新的活力，變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)正在朝著網(wǎng)絡(luò)化、綜合智能化、多媒體化的方向發(fā)展。

鑒于變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)前還缺乏一個(gè)統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這就需要與之相關(guān)的各崗位的電力工作者 在實(shí)際操作過(guò)程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，找到其規(guī)律性，不能因循守舊，而應(yīng)根據(jù)具體情況，遵循科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髟瓌t，用發(fā)展的眼光來(lái)進(jìn)行變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)，以保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)地運(yùn)行。

變電站論文:變電站綜合自動(dòng)化通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

摘 要： 本文論述了一種變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。該通信系統(tǒng)具有信息傳送效率高，安全、可靠性好，可擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn)。通信軟件應(yīng)用RTOS開發(fā)平臺(tái)，采用先進(jìn)的、標(biāo)準(zhǔn)的和成熟的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，充分考慮網(wǎng)絡(luò)的開放性、可擴(kuò)充性等相關(guān)問(wèn)題，并已成功應(yīng)用于多家變電站。

關(guān)鍵詞： 變電站綜合自動(dòng)化 通信網(wǎng) 接口 實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)

0. 引言

變電站是輸配電系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，是電網(wǎng)的主要監(jiān)控點(diǎn)。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，電壓等級(jí)和電網(wǎng)復(fù)雜程度也大大的提高。傳統(tǒng)變電站一次設(shè)備和二次設(shè)備已無(wú)法滿足降低變電站造價(jià)和提高變電站安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平這兩方面的要求。

而現(xiàn)在變電站所采用的綜合自動(dòng)化技術(shù)是將站內(nèi)繼電保護(hù)，監(jiān)控系統(tǒng)，信號(hào)采集，遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)等結(jié)合為一個(gè)整體，使硬件資源共享，用不同的模式軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)常規(guī)設(shè)備的各種功能。用局域網(wǎng)來(lái)代替電纜，用主動(dòng)模式來(lái)代替常規(guī)設(shè)備的被動(dòng)模式。具有可靠、安全、便于維護(hù)等特點(diǎn)。

分散分層分布式是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展方向，這就對(duì)通信的可靠性提出了更高的要求，選擇一個(gè)可靠、高效的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是解決問(wèn)題關(guān)鍵。90年代中期，國(guó)內(nèi)外曾掀起一場(chǎng)“現(xiàn)場(chǎng)總線熱”，但是由于技術(shù)上的原因以及采用設(shè)備總線時(shí)信息量大且傳輸較慢的特點(diǎn)，造成了現(xiàn)場(chǎng)總線存在多種標(biāo)準(zhǔn)，阻礙了其發(fā)展。以太網(wǎng)經(jīng)過(guò)若干年的發(fā)展，技術(shù)上日臻成熟。隨著嵌入式以太網(wǎng)微處理器的發(fā)展，以太網(wǎng)已十分便利的應(yīng)用于變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。以太網(wǎng)具有高速、可靠、安全、靈活的特點(diǎn)，使其在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。

1. 變電站通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

從圖上可以看出：

1）管理和控制一體化局域網(wǎng)將無(wú)可爭(zhēng)議地選用以太網(wǎng)。

2）間隔級(jí)控制總線在FF-H2總線尚未成熟的情況下，工業(yè)級(jí)以太網(wǎng)和Profibus MMS（Manufacturing Messageing Specification制造廠信息規(guī)范）將是一個(gè)比較好的選擇。

3）可編程邏輯控制器PLC被發(fā)展成PCC(Programable computer controller),即用智能模塊實(shí)現(xiàn)邏輯及自動(dòng)控制功能，它比常規(guī)的PLC具有可交流采樣、通訊組態(tài)方便等優(yōu)點(diǎn)。

2. 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通信網(wǎng)的基本設(shè)計(jì)原則

通信在變電站綜合自動(dòng)化占有重要的地位。其內(nèi)容包括當(dāng)?shù)夭杉刂茊卧c變電站監(jiān)控管理層之間的通信，變電站當(dāng)?shù)嘏c遠(yuǎn)方調(diào)度中心之間的通信。系統(tǒng)通訊網(wǎng)架的設(shè)計(jì)是十分關(guān)鍵的，本文從以下方面考慮變電自動(dòng)化系統(tǒng)通信網(wǎng)的設(shè)計(jì)：

1）電力系統(tǒng)的連續(xù)性和重要性，通訊網(wǎng)的可靠性是第一位的。

2）系統(tǒng)通訊網(wǎng)應(yīng)能使通訊負(fù)荷合理分配，保證不出現(xiàn)“瓶頸”現(xiàn)象，保證通訊負(fù)荷不過(guò)載，應(yīng)采用分層分布式通訊結(jié)構(gòu)。此外應(yīng)對(duì)站內(nèi)通訊網(wǎng)的信息性能合理劃分，根據(jù)數(shù)據(jù)的特征是要求實(shí)時(shí)的，還是沒有實(shí)時(shí)性要求以及實(shí)時(shí)性指標(biāo)的高低進(jìn)行處理。另外系統(tǒng)通信網(wǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足組合靈活，可擴(kuò)展性好，維修調(diào)試方便的要求。

3）應(yīng)盡量采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，技術(shù)上設(shè)計(jì)原則是兼容目前各種標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，并考慮系統(tǒng)升級(jí)的方便。

4）應(yīng)考慮針對(duì)不同類型的變電所的實(shí)際情況和具體特點(diǎn)，系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是 靈活多樣的且具有延續(xù)性。

5）系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議和通信規(guī)約。

6）對(duì)于通信媒介的選用，設(shè)計(jì)原則是在技術(shù)要求上支持采用光纖，但實(shí)際工程中也考慮以屏蔽電纜為主要的通信媒介。

7）為加速產(chǎn)品的開發(fā)，保持對(duì)用戶持續(xù)的軟件支持，對(duì)用戶提出的建議及要求的快速響應(yīng)，就要求擺脫小作坊式的軟件開發(fā)模式，使軟件開發(fā)從“小作坊階段”進(jìn)入“大生產(chǎn)階段”， 采用先進(jìn)的通信處理器軟件開發(fā)平臺(tái)實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)RTOS并開發(fā)應(yīng)用與其之上的通信軟件平臺(tái)。

3. 通信網(wǎng)的軟硬件安裝

3.1.硬件的選擇

為了保證通信網(wǎng)的可靠性，通信網(wǎng)構(gòu)成芯片必須保證在工業(yè)級(jí)以上，以滿足濕度、溫度和電磁干擾等環(huán)境要求。通訊CPU采用摩托羅拉公司或西門子公司的工控級(jí)芯片，通訊介質(zhì)選擇屏蔽電纜或光纖。

3.2. 接口程序

采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，技術(shù)上設(shè)計(jì)原則是兼容目前各種標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，并考慮系統(tǒng)升級(jí)的方便。裝置通信CPU除保留標(biāo)準(zhǔn)的RS232/485口用于系統(tǒng)調(diào)試維護(hù)外，其它各種接口采用插板式結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)支持以下三類共七種方式：標(biāo)準(zhǔn)RS485接口，考慮雙絞線總線型和光纖星型耦合型；標(biāo)準(zhǔn) Profibus FMS 接口，考慮雙絞線總線型、光纖環(huán)網(wǎng)、光纖冗余雙環(huán)網(wǎng)；標(biāo)準(zhǔn)Ethernet ，考慮雙絞線星型和光纖星型（通信管理單元考慮以上兩種類型的雙冗余配置）。

3.3. 通信協(xié)議和通信規(guī)約

系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議和通信規(guī)約，應(yīng)建立符合變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)間的網(wǎng)絡(luò)通訊，根據(jù)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際要求，在保證可靠性及功能要求的基礎(chǔ)上，盡量注意開放性及可擴(kuò)充性，并且所選擇的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有一定的技術(shù)先進(jìn)性和通用性，盡量靠國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。長(zhǎng)期以來(lái)，不同的變電站監(jiān)控系統(tǒng)采用不同的通信協(xié)議和通信規(guī)約，如何實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)的互連和信息共享成為一個(gè)棘手的問(wèn)題，應(yīng)采用規(guī)范化、符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議和規(guī)約。為此在系統(tǒng)中選用了應(yīng)用于RS485網(wǎng)絡(luò)的IEC61870-5-103規(guī)約、應(yīng)用于Profibus 的MMS行規(guī)以及應(yīng)用于TCP/IP上的MMS行規(guī)。它們都具有可靠性、可互操作性、安全性、靈活性等特點(diǎn)。

4.通信軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

通信軟件的設(shè)計(jì)涉及到多種設(shè)備的配合問(wèn)題，本文只以DF3003變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)為例，介紹變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通信軟件設(shè)計(jì)與運(yùn)行原理。

4.1. 軟件功能與運(yùn)行原理

在DF3003變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，采用二級(jí)分層分布式網(wǎng)絡(luò)。針對(duì)110KV中壓變電站的要求，我們可采取圖2所示的組網(wǎng)方式。后臺(tái)與主站都是一種監(jiān)控系統(tǒng)，其主要功能為監(jiān)視各智能單元的運(yùn)行狀態(tài)，并能對(duì)各智能單元進(jìn)行控制。而監(jiān)控系統(tǒng)為完成其主要功能所需要的各種數(shù)據(jù)都是由通訊轉(zhuǎn)換器DF3211或保護(hù)管理單元DF3210來(lái)提供的。因此，從數(shù)據(jù)流控制的角度來(lái)看，通訊程序主要完成智能單元運(yùn)行狀態(tài)信息的上報(bào)和監(jiān)控系統(tǒng)控制信息的下發(fā)兩種功能。智能單元的運(yùn)行狀態(tài)信息一般包括遙測(cè)數(shù)據(jù)、遙信數(shù)據(jù)、電度數(shù)據(jù)、突發(fā)數(shù)據(jù)等。監(jiān)控系統(tǒng)的控制信息則包括遙控命令、對(duì)時(shí)命令、查詢命令等。本文中的變電自動(dòng)化系統(tǒng)通訊程序所要完成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與函數(shù)過(guò)程如圖3所示。

4.2. 軟件開發(fā)平臺(tái)——RTOS

隨著應(yīng)用的復(fù)雜化，對(duì)控制精度、智能化程度的要求越來(lái)越高，一個(gè)微處理器往往要同時(shí)完成很多任務(wù)。體現(xiàn)在變電站自動(dòng)化通信產(chǎn)品中，由于信息采集量越來(lái)越大，信息交換越來(lái)越頻繁，簡(jiǎn)單地用單一任務(wù)來(lái)輪詢，往往造成通信的“瓶頸”現(xiàn)象，如保護(hù)和測(cè)量設(shè)備采集到的實(shí)時(shí)信息無(wú)法及時(shí)向上傳遞。多任務(wù)編程的特點(diǎn)是：程序在功能上以任務(wù)的形式存在，

各個(gè)任務(wù)之間相對(duì)獨(dú)立，可通過(guò)操作系統(tǒng)提供的資源，進(jìn)行任務(wù)間的信息交換和相互控制，可通過(guò)優(yōu)先級(jí)、時(shí)間片來(lái)控制各任務(wù)執(zhí)行的順序。多任務(wù)編程的特點(diǎn)打破了傳統(tǒng)軟件順序執(zhí)行的框架，便于程序的系統(tǒng)開發(fā)、調(diào)試及維護(hù)。實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)RTOS（Real Time Operating System）是面向21世紀(jì)嵌入式設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)平臺(tái)。高性能軟件開發(fā)平臺(tái)可以使嵌入式軟件程序的開發(fā)進(jìn)入規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。有了高性能開發(fā)平臺(tái)，可以極大的提高軟件開發(fā)的效率，RTOS體現(xiàn)了一種新的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和一個(gè)開放的軟件框架，在此基礎(chǔ)上，可以設(shè)計(jì)一種更為通用的通用軟件平臺(tái)，軟件工程師可以在不大量變動(dòng)系統(tǒng)其他任務(wù)的情況下增加或刪除一個(gè)通信規(guī)約；一個(gè)大項(xiàng)目開發(fā)的過(guò)程中，可以有多個(gè)工程師同時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的軟件開發(fā)，各個(gè)人之間只要制訂好規(guī)程和協(xié)議即可，既縮短了開發(fā)時(shí)間，又降低了最終通信軟件產(chǎn)品對(duì)于具體某個(gè)人的依賴性。

4.3. 與因特網(wǎng)結(jié)合

通信管理單元提供內(nèi)置的WEB-SERVER，可動(dòng)態(tài)向外部系統(tǒng)數(shù)據(jù)，這部分可采用在RTOS之上外購(gòu)WEB—SERVER模塊來(lái)開發(fā)完成，更為方便的是，在設(shè)置各種系統(tǒng)參數(shù)和瀏覽現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)，只需要一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器軟件，如Microsoft 的IE即可。

5. 改進(jìn)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

當(dāng)變電綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的通信可靠性要求進(jìn)一步提高時(shí)，可采用圖4所示的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。即對(duì)通信管理單元和通道實(shí)行主備切換的模式，但這種模式對(duì)通信管理單元和通信切換器的要求較高。在這種模式下，當(dāng)通信管理單元損壞或通道故障時(shí)均得到切換，因此這種模式更可靠、更安全。

6.結(jié)論

本文所述的變電站綜合自動(dòng)化通信系統(tǒng)采用代表國(guó)際技術(shù)發(fā)展潮流，先進(jìn)的、標(biāo)準(zhǔn)的和成熟的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。采用雙網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，雙機(jī)熱備用，光纖雙環(huán)冗余自愈系統(tǒng)，采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約協(xié)議，充分考慮網(wǎng)絡(luò)的開放性、可擴(kuò)充性及工程化的相關(guān)問(wèn)題。本通信系統(tǒng)具有速度快，可靠性高，可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)，已經(jīng)成功的應(yīng)用于多家變電站。

變電站論文:變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的幾點(diǎn)理解及認(rèn)識(shí)

摘要：本文討論了變電站綜合自動(dòng)化有關(guān)的技術(shù)要求和基本的功能配置，結(jié)合我國(guó)變電站自動(dòng)化的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀，對(duì)其在工程應(yīng)用中存在的問(wèn)題進(jìn)行了探討，并提出相應(yīng)的理解及認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：變電站，綜合自動(dòng)化，功能，智能單元

1． 引言

近年來(lái)，隨著電網(wǎng)運(yùn)行水平的提高，各級(jí)調(diào)度中心要求更多的信息，以便及時(shí)掌握電網(wǎng)及變電站的運(yùn)行情況，提高變電站的可控性，進(jìn)而要求更多地采用遠(yuǎn)方集中控制，操作，反事故措施等，即采用無(wú)人值班的管理模式，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少人為誤操作的可能，提高運(yùn)行的可靠性。另一方面，當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)手段的應(yīng)用，已改變了傳統(tǒng)二次設(shè)備的模式，為簡(jiǎn)化系統(tǒng)，信息共享，減少電纜，減少占地面積，降低造價(jià)等方面已改變了變電站運(yùn)行的面貌。基于上述原因，變電站自動(dòng)化由“熱門話題”已轉(zhuǎn)向了實(shí)用化階段，電力行業(yè)各有關(guān)部門把變電站自動(dòng)化做為一項(xiàng)新技術(shù)革新手段應(yīng)用于電力系統(tǒng)運(yùn)行中來(lái)，各大專業(yè)廠家亦把變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的開發(fā)做為重點(diǎn)開發(fā)項(xiàng)目，不斷地完善和改進(jìn)相應(yīng)地推出各具特色的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，以滿足電力系統(tǒng)中的要求。

國(guó)外從80年代初開始進(jìn)行研究開發(fā)，到目前為止，各大電力設(shè)備公司都陸續(xù)地推出系列化的產(chǎn)品。如ABB，SIEMENS,HARRIS等公司，90年代以來(lái)，世界各國(guó)新建變電站大部分采用了全數(shù)字化的二次設(shè)備；相應(yīng)地采用了變電站自動(dòng)化技術(shù)；我國(guó)開展變電站綜合自動(dòng)化的研究及開發(fā)相比世界發(fā)達(dá)國(guó)家較晚，但隨著數(shù)字化保護(hù)設(shè)備的成熟及廣泛應(yīng)用，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的成熟應(yīng)用，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)已被電力系統(tǒng)用戶接受使用，但在電力部門使用過(guò)程中大致有兩方面的原則：一是中低壓變電站采用自動(dòng)化系統(tǒng)，以便更好地實(shí)施無(wú)人值班，達(dá)到減人增效的目的；二是對(duì)高壓變電站（220kV及以上）的建設(shè)和設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，是要求用先進(jìn)的控制方式，解決各專業(yè)在技術(shù)上分散、自成系統(tǒng)，重復(fù)投資，甚至影響運(yùn)行可靠性。并且在實(shí)際的工程中尚存在以下主要問(wèn)題：

(1)功能重復(fù)，表現(xiàn)在計(jì)量，遠(yuǎn)動(dòng)和當(dāng)?shù)乇O(jiān)測(cè)系統(tǒng)所用的變送器各自設(shè)置，加大了CT，PT負(fù)載，投資增加，并且還造成數(shù)據(jù)測(cè)量的不一致性；遠(yuǎn)動(dòng)裝置和微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一個(gè)受制于調(diào)度所，一個(gè)是服務(wù)于當(dāng)?shù)乇O(jiān)測(cè)，沒有做到資源共享，增加了投資且使現(xiàn)場(chǎng)造成復(fù)雜性，影響系統(tǒng)的可靠性；

(2) 缺乏系統(tǒng)化設(shè)計(jì) 而是以一種”拼湊”功能的方式構(gòu)成系統(tǒng)，致使 整個(gè)系統(tǒng)的性能指標(biāo)不高,部分功能及系統(tǒng)指標(biāo)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

（3）對(duì)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)缺乏規(guī)范性的要求，尤其是系統(tǒng)的各部分接口的通信規(guī)約，如涉及到不同廠家的產(chǎn)品，則問(wèn)題更多，從而導(dǎo)致各系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)將來(lái)的維護(hù)及運(yùn)行都帶來(lái)了極大的不便，進(jìn)而影響了變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的投入率。

2． 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)的功能

2．1 微機(jī)保護(hù)：是對(duì)站內(nèi)所有的電氣設(shè)備進(jìn)行保護(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，低頻減載等安全自動(dòng)裝置。各類保護(hù)應(yīng)具有下列功能：

1）．故障記錄

2）．存儲(chǔ)多套定值

3）．顯示和當(dāng)?shù)匦薷亩ㄖ?

4）．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　數(shù)據(jù)采集

包括狀態(tài)數(shù)據(jù)，模擬數(shù)據(jù)和脈沖數(shù)據(jù)

1）．狀態(tài)量采集

狀態(tài)量包括：斷路器狀態(tài)，隔離開關(guān)狀態(tài)，變壓器分接頭信號(hào)及變電站一次設(shè)備告警信號(hào)等。目前這些信號(hào)大部分采用光電隔離方式輸入系統(tǒng)，也可通過(guò)通信方式獲得。

保護(hù)動(dòng)作信號(hào)則采用串行口（RS-232或RS485）或計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)通過(guò)通信方式獲得。

2）．模擬量采集

常規(guī)變電站采集的典型模擬量包括：各段母線電壓，線路電壓，電流和功率值。饋線電流，電壓和功率值，頻率，相位等。此外還有變壓器油溫，變電站室溫等非電量的采集。

模擬量采集精度應(yīng)能滿足SCADA系統(tǒng)的需要。

3）．脈沖量

脈沖量主要是脈沖電度表的輸出脈沖，也采用光電隔離方式與系統(tǒng)連接，內(nèi)部用計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)脈沖個(gè)數(shù)，實(shí)現(xiàn)電能測(cè)量。

2．3　事件記錄和故障錄波測(cè)距

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。其SOE分辨率一般在1~10ms之間，以滿足不同電壓等級(jí)對(duì)SOE的要求。

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。

2．4　控制和操作閉鎖

操作人員可通過(guò)CRT屏幕對(duì)斷路器，隔離開關(guān)，變壓器分接頭，電容器組投切進(jìn)行遠(yuǎn)方操作。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)保留人工直接跳合閘手段。操作閉鎖應(yīng)具有以下內(nèi)容：

1）．電腦五防及閉鎖系統(tǒng)

2）．根據(jù)實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)斷路器，刀閘的操作閉鎖功能。

3）．操作出口應(yīng)具有同時(shí)操作閉鎖功能

4）．操作出口應(yīng)具有跳合閉鎖功能

2．5　同期檢測(cè)和同期合閘

該功能可以分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式實(shí)現(xiàn)。可選擇獨(dú)立的同期設(shè)備實(shí)現(xiàn)，也可以由微機(jī)保護(hù)軟件模塊實(shí)現(xiàn)。

2．6　電壓和無(wú)功的就地控制

無(wú)功和電壓控制一般采用調(diào)整變壓器分接頭，投切電容器組，電抗器組，同步調(diào)相機(jī)等方式實(shí)現(xiàn)。操作方式可手動(dòng)可自動(dòng)，人工操作可就地控制或遠(yuǎn)方控制。

無(wú)功控制可由專門的無(wú)功控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)，也可由監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)保護(hù)裝置測(cè)量的電壓，無(wú)功和變壓器抽頭信號(hào)通過(guò)專用軟件實(shí)現(xiàn)。

2．7　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）．?dāng)嗦菲鲃?dòng)作次數(shù)

2）．?dāng)嗦菲髑谐收蠒r(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)。

2．8 人機(jī)聯(lián)系

2．9　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，自診斷信息也象被采集的數(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。

2．10與遠(yuǎn)方控制中心的通信

本功能在常規(guī)遠(yuǎn)動(dòng)‘四遙’的基礎(chǔ)上增加了遠(yuǎn)方修改整定保護(hù)定值、故障錄波與測(cè)距信號(hào)的遠(yuǎn)傳等，其信息量遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的要求，系統(tǒng)應(yīng)具有通信通道的備用及切換功能，保證通信的可靠性，同時(shí)應(yīng)具備同多個(gè)調(diào)度中心不同方式的通信接口，且各通信口及MODEM應(yīng)相互獨(dú)立。保護(hù)和故障錄波信息可采用獨(dú)立的通信與調(diào)度中心連接，通信規(guī)約應(yīng)適應(yīng)調(diào)度中心的要求，符合國(guó)標(biāo)及IEC標(biāo)準(zhǔn)。

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)具有同調(diào)度中心對(duì)時(shí)，統(tǒng)一時(shí)鐘的功能，還應(yīng)具有當(dāng)?shù)剡\(yùn)行維護(hù)功能。

2．11 防火、保安系統(tǒng)。從設(shè)計(jì)原則而言，無(wú)人值班變電站應(yīng)具有防火、保安措施。

3．變電站綜合自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)及模式

3．1 目前從國(guó)內(nèi)、外變電站綜合自動(dòng)化的開展情況而言，大致存在以下幾種結(jié)構(gòu)：

1）．分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

按變電站被監(jiān)控對(duì)象或系統(tǒng)功能分布的多臺(tái)計(jì)算機(jī)單功能設(shè)備，將它們連接到能共享資源的網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)分布式處理。這里所談的‘分布’是按變電站資源物理上的分布（未強(qiáng)調(diào)地理分布），強(qiáng)調(diào)的是從計(jì)算機(jī)的角度來(lái)研究分布問(wèn)題的。這是一種較為理想的結(jié)構(gòu)，要做到完全分布式結(jié)構(gòu)，在可擴(kuò)展性、通用性及開放性方面都具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，然而在實(shí)際的工程應(yīng)用及技術(shù)實(shí)現(xiàn)上就會(huì)遇到許多目前難以解決的問(wèn)題，如在分散安裝布置時(shí)，惡劣運(yùn)行環(huán)境、抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上存在的問(wèn)題等等，就目前技術(shù)而言還不夠十分成熟，一味地追求完全分布式結(jié)構(gòu)，忽略工程實(shí)用性是不必要的。

2）．集中式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)的硬件裝置、數(shù)據(jù)處理均集中配置，采用由前置機(jī)和后臺(tái)機(jī)構(gòu)成的集控式結(jié)構(gòu)，由前置機(jī)完成數(shù)據(jù)輸入輸出、保護(hù)、控制及監(jiān)測(cè)等功能，后臺(tái)機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、顯示、打印及遠(yuǎn)方通訊等功能。目前國(guó)內(nèi)許多的廠家尚屬于這種結(jié)構(gòu)方式，這種結(jié)構(gòu)有以下不足：前置管理機(jī)任務(wù)繁重、引線多，是一個(gè)信息‘瓶頸’，降低了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，即在前置機(jī)故障情況下，將失去當(dāng)?shù)丶斑h(yuǎn)方的所有信息及功能，另外仍不能從工程設(shè)計(jì)角度上節(jié)約開支，仍需鋪設(shè)電纜，并且擴(kuò)展一些自動(dòng)化需求的功能較難。在此值得一提的是這種結(jié)構(gòu)形成的原由，變電站二次產(chǎn)品早期開發(fā)過(guò)程是按保護(hù)、測(cè)量、控制和通信部分分類、獨(dú)立開發(fā)，沒有從整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想下進(jìn)行，隨著技術(shù)的進(jìn)步及電力系統(tǒng)自動(dòng)化的要求，在進(jìn)行變電站自動(dòng)化工程的設(shè)計(jì)時(shí)，大多采用的是按功能‘拼湊’的方式開展，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的性能指標(biāo)下降以及出現(xiàn)許多無(wú)法解決的工程問(wèn)題。

3）．分層分布式結(jié)構(gòu)

按變電站的控制層次和對(duì)象設(shè)置全站控制級(jí)（站級(jí)）和就地單元控制級(jí)（段級(jí)）的二層式分布控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

站級(jí)系統(tǒng)大致包括站控系統(tǒng)（SCS）、站監(jiān)視系統(tǒng)（SMS）、站工程師工作臺(tái)（EWS）及同調(diào)度中心的通信系統(tǒng)（RTU）：

站控系統(tǒng)（SCS）：應(yīng)具有快速的信息響應(yīng)能力及相應(yīng)的信息處理分析功能，完成站內(nèi)的運(yùn)行管理及控制（包括就地及遠(yuǎn)方控制管理兩種方式），例如事件記錄、開關(guān)控制及SCADA的數(shù)據(jù)收集功能。

站監(jiān)視系統(tǒng)（SMS）：應(yīng)對(duì)站內(nèi)所有運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為站控系統(tǒng)提供運(yùn)行狀態(tài)及異常信息，即提供全面的運(yùn)行信息功能，如擾動(dòng)記錄、站內(nèi)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、二次設(shè)備投入/退出狀態(tài)及設(shè)備的額定參數(shù)等。

站工程師工作臺(tái)（EWS）：可對(duì)站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢查、參數(shù)整定、調(diào)試檢驗(yàn)等功能，也可以用便攜機(jī)進(jìn)行就地及遠(yuǎn)端的維護(hù)工作。

上面是按大致功能基本分塊，硬件可根據(jù)功能及信息特征在一臺(tái)站控計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)，也可以兩臺(tái)雙備用，也可以按功能分別布置，但應(yīng)能夠共享數(shù)據(jù)信息，具有多任務(wù)時(shí)實(shí)處理功能。

段級(jí)在橫向按站內(nèi)一次設(shè)備（變壓器或線路等）面向?qū)ο蟮姆植际脚渲茫诠δ芊峙渖希局M量下放的原則，即凡是可以在本間隔就地完成的功能決不依賴通訊網(wǎng)，特殊功能例外，如分散式錄波及小電流接地選線等功能的實(shí)現(xiàn)。

這種結(jié)構(gòu)相比集中式處理的系統(tǒng)具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)：

（1）可靠性提高，任一部分設(shè)備故障只影響局部，即將‘危險(xiǎn)’分散，當(dāng)站級(jí)系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)故障，只影響到監(jiān)控部分，而最重要的保護(hù)、控制功能在段級(jí)仍可繼續(xù)運(yùn)行；段級(jí)的任一智能單元損壞不應(yīng)導(dǎo)致全站的通信中斷，比如長(zhǎng)期霸占全站的通信網(wǎng)絡(luò)。

（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)。

3．2 基本的模式

1）．基本配置：

（1） 集中處理集中布置：將集控式屏、臺(tái)都集中布置在主控制室。

（2） 分布處理集中布置：將分布式單功能設(shè)備集中組屏仍集中布置在主控制室。

（3） 分布處理分散布置：將分布式單功能設(shè)備布置在一次設(shè)備的機(jī)柜內(nèi)或采用就地就近組屏分散設(shè)置的方式。

2）．基本模式：

（1） 對(duì)于新建變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式：

A．對(duì)于容量較大、設(shè)備進(jìn)出線回路數(shù)較多、供電地位重要且投資較好的變電站，可采用分層分布式結(jié)構(gòu)的雙機(jī)備用系統(tǒng)，輔之相應(yīng)的保護(hù)、測(cè)量、控制及監(jiān)測(cè)功能，并完成遠(yuǎn)方RTU的功能。

B．對(duì)于容量較小，主接線簡(jiǎn)單，供電連續(xù)性要求不高的變電站，宜取消常規(guī)的配置及前置機(jī)，采用單機(jī)系統(tǒng)，完成保護(hù)、測(cè)量、控制等功能的管理，并完成遠(yuǎn)方RTU的功能。

（2） 對(duì)于擴(kuò)建及改造現(xiàn)有的按常規(guī)二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方式：

A．改造項(xiàng)目可采用新配置的具有三遙（或四遙）功能的RTU,完成對(duì)老站保護(hù)動(dòng)作信息、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及部分功能的測(cè)量，并對(duì)原有的常規(guī)二次設(shè)備進(jìn)行必要的改造或RTU增加數(shù)據(jù)采集板，使之能與增設(shè)的自動(dòng)化設(shè)備構(gòu)成整體。

B．當(dāng)擴(kuò)建項(xiàng)目的范圍較大，用戶對(duì)自動(dòng)化的要求較高，投資又允許時(shí)，通常采用自動(dòng)化系統(tǒng)方案。

4． 幾個(gè)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)及探討

4．1　變電站自動(dòng)化的基本概念

變電站自動(dòng)化是指應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)、信息處理和傳輸技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)硬軟件系統(tǒng)或自動(dòng)裝置代替人工進(jìn)行各種運(yùn)行作業(yè)，提高變電站運(yùn)行、管理水平的一種自動(dòng)化系統(tǒng)。變電站自動(dòng)化的范疇包括綜合自動(dòng)化技術(shù)；變電站綜合自動(dòng)化是指將二次設(shè)備（包括控制、保護(hù)、測(cè)量、信號(hào)、自動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置）利用微機(jī)技術(shù)經(jīng)過(guò)功能的重新組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)變電站執(zhí)行自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)，它是自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)在變電站領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。其具有以下特征：

1）．功能綜合化：是按變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行要求，將二次系統(tǒng)的功能綜合考慮，在整個(gè)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案指導(dǎo)下，進(jìn)行優(yōu)化組合設(shè)計(jì)，以達(dá)到協(xié)調(diào)一致的繼電保護(hù)及監(jiān)控系統(tǒng)。‘綜合’（INTEGRATED）并非指將變電站所要求的功能以‘拼湊’的方式組合，而是指在滿足基本要求的基礎(chǔ)上，達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)性能指標(biāo)的最優(yōu)化。表現(xiàn)在：

（1） 簡(jiǎn)化變電站二次設(shè)備的硬件配置，盡量避免重復(fù)設(shè)計(jì)。如遠(yuǎn)動(dòng)裝置和微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能的重復(fù)設(shè)置，沒有達(dá)到信息共享。

（2） 簡(jiǎn)化變電站各二次設(shè)備之間的互聯(lián)線，節(jié)省控制電纜，減少PT、CT的負(fù)載。力爭(zhēng)克服以前計(jì)量、遠(yuǎn)動(dòng)和當(dāng)?shù)乇O(jiān)測(cè)系統(tǒng)所用的變送器各自設(shè)置，不僅增加投資而且還造成數(shù)據(jù)測(cè)量的不一致性。

（3） 保護(hù)模塊相對(duì)獨(dú)立，網(wǎng)絡(luò)及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的故障不應(yīng)影響保護(hù)功能的正常工作；對(duì)于110kV及以上電壓等級(jí)變電站，由于其重要程度，應(yīng)考慮保護(hù)、測(cè)量系統(tǒng)分開設(shè)置；而對(duì)于110kV以下低壓變電站，就目前的技術(shù)應(yīng)用水平及工程應(yīng)用角度而言，可以考慮將保護(hù)與測(cè)控功能合為一體的智能單元，這樣不但利于運(yùn)行管理及工程組合，而且降低投資成本。

（4） 減少安裝施工和維護(hù)的工作量，減少總占地面積，降低總造價(jià)或運(yùn)行費(fèi)用。

（5） 提高運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，保證電能質(zhì)量。

（6） 有利于全系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定控制。

2）．系統(tǒng)構(gòu)成的數(shù)字化及模塊化：保護(hù)、控制、測(cè)量裝置的數(shù)字化（即采用微機(jī)實(shí)現(xiàn)，并具有數(shù)字化通信能力），利于把各功能模塊通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，便于接口功能模塊的擴(kuò)充及信息的共享。另外方便模塊的組態(tài)，適應(yīng)工程的集中式、分布分散式和分布式結(jié)構(gòu)集中式組屏等方式。

3）．操作監(jiān)視屏幕化：當(dāng)變電站有人值班時(shí)，人機(jī)聯(lián)系在當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)的后臺(tái)機(jī)（或主機(jī)）上進(jìn)行，當(dāng)變電站無(wú)人值班時(shí)，人機(jī)聯(lián)系功能在遠(yuǎn)方的調(diào)度中心或操作控制中心的主機(jī)或工作站上進(jìn)行，不管那種方式，操作維護(hù)人員面對(duì)的都是CRT屏幕，操作的工具都是鍵盤或鼠標(biāo)。

4）．運(yùn)行管理智能化：體現(xiàn)在無(wú)人值班、人機(jī)對(duì)話及操作的屏幕化、制表、打印、越限監(jiān)視和系統(tǒng)信息管理、建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù)、開關(guān)操作及防誤操作閉鎖等方面，能夠減輕工作人員的勞動(dòng)及人無(wú)法做到的工作。

4．2 變電站綜合自動(dòng)化站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)的建立

變電站內(nèi)傳送或交換的基本信息有：測(cè)量及狀態(tài)信息；操作信息；參數(shù)信息。根據(jù)信息傳送的性能要求，大致可分兩類考慮，一類要求實(shí)時(shí)響應(yīng)較高的信息，如事故的檢出、告警、事件順序記錄和用于保護(hù)動(dòng)作的信息，要求傳送速度較高；另一類是對(duì)時(shí)間響應(yīng)要求不高的信息，如用于錄波、記錄及故障分析的信息，可允許較長(zhǎng)的傳送時(shí)間。對(duì)于不同的數(shù)據(jù)亦有不同的安全性要求，站內(nèi)通信網(wǎng)聯(lián)系站內(nèi)各個(gè)智能單元、后臺(tái)監(jiān)控及遠(yuǎn)方通信裝置，是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工程實(shí)際需要，大致按以下原則考慮：

1）．電力生產(chǎn)的連續(xù)性和重要性，通信網(wǎng)的可靠性應(yīng)放在第一位．一方面應(yīng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力，以滿足溫度、濕度和電磁干擾等環(huán)境要求，另一方面應(yīng)考慮備用措施。

2）．站內(nèi)通信網(wǎng)應(yīng)根據(jù)通信負(fù)荷的特點(diǎn)合理分配，保證不出現(xiàn)‘瓶頸’現(xiàn)象，通訊負(fù)荷不過(guò)載，對(duì)于大型變電站考慮100~256個(gè)負(fù)載節(jié)點(diǎn)，一般中小型變電站考慮不超過(guò)60~100個(gè)負(fù)載節(jié)點(diǎn)。通訊距離設(shè)計(jì)考慮不超過(guò)1kM.。

3）．站內(nèi)通信網(wǎng)應(yīng)滿足組合靈活、可擴(kuò)展性好、具有較好的開放性以及調(diào)試維修方便的要求。宜采用總線形網(wǎng)絡(luò)。

4）．通信媒介的選用原則是盡量采用光纖，考慮到工程的經(jīng)濟(jì)性，仍可采用電纜作為主要的通信媒介，但電纜接口一般設(shè)有隔離變壓器，以抑制共模干擾．

5）．站內(nèi)通信網(wǎng)的協(xié)議及規(guī)約應(yīng)盡量符合國(guó)家及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)．

6）．站內(nèi)通信網(wǎng)的站級(jí)通信網(wǎng)由于處于較佳的運(yùn)行環(huán)境，其信息流較大（分布式集中布置），故可采用高速網(wǎng)；段級(jí)通信網(wǎng)根據(jù)實(shí)際工程需要，并且可能處于運(yùn)行環(huán)境比較惡劣（分布式分散布置），因?qū)嶋H的信息量不是很大，可考慮慢速網(wǎng)（如現(xiàn)場(chǎng)總線或485通信方式）的環(huán)境。

4．3 實(shí)際工程設(shè)計(jì)的考慮

為了使實(shí)際工程工作可靠，維護(hù)方便，擴(kuò)展靈活，易于用戶操作和管理，在系統(tǒng)不同的層次，需解決不同的問(wèn)題。

1）．前置智能單元

前置智能單元是系統(tǒng)的基層，執(zhí)行系統(tǒng)最基本的功能，如保護(hù)、測(cè)量、控制等。我們希望這些基層模塊盡量不受網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的影響，特別是繼電保護(hù)裝置，要求在無(wú)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)下能完成保護(hù)的基本功能，因此在設(shè)計(jì)基層裝置時(shí)，盡量采用自成一體的辦法。

為了提高基層功能模塊的質(zhì)量，盡量采用通用化的模塊，因此硬件平臺(tái)的模塊化設(shè)計(jì)，在基層尤為重要。本著這種思想設(shè)計(jì)出有限品種的模塊，拼裝成不同的功能裝置，這對(duì)模塊設(shè)計(jì)成本的降低、生產(chǎn)的組織等均具有好處。

在實(shí)際應(yīng)用中，為了減少基層模塊軟件對(duì)工程的依賴性（即工程有關(guān)部分的軟件），一種辦法將與工程有關(guān)的軟件改成系統(tǒng)配置文件存于可擦寫的存儲(chǔ)器內(nèi)，另一種辦法是將與工程有關(guān)的（例如通信規(guī)約）軟件用一個(gè)獨(dú)立的模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2）．網(wǎng)絡(luò)通信層

為了保證網(wǎng)絡(luò)層的完好，應(yīng)該注意對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的監(jiān)視，這可以從后臺(tái)和前置兩個(gè)層次來(lái)實(shí)現(xiàn)，在硬件條件比較好的地方，可以采取兩個(gè)獨(dú)立通訊網(wǎng)絡(luò)工作，或同時(shí)工作，或者互為備用。

3）．后臺(tái)監(jiān)控

后臺(tái)監(jiān)控的操作、管理、維護(hù)是系統(tǒng)中用戶最關(guān)心的問(wèn)題，為了減少用戶對(duì)廠家的依賴，在后臺(tái)軟件的設(shè)計(jì)中特別要注意人機(jī)界面的友善性，操作要方便、易學(xué)、易懂，功能的開放性，當(dāng)系統(tǒng)中功能模塊的增加和減少或具有不同通信協(xié)議規(guī)約的設(shè)備加入，后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能方便的增加及刪除，操作也簡(jiǎn)單明了，不至于遇到上述問(wèn)題時(shí)要修改后臺(tái)軟件。

變電站論文:變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用

摘要：科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，已成為電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。本文就變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的概念，在工業(yè)項(xiàng)目中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：變電站 綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 應(yīng)用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)已滲透到了世界每個(gè)角落。電力系統(tǒng)也不可避免地進(jìn)入了微機(jī)控制時(shí)代，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，已成為當(dāng)前電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。

1　變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的概念

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)以其簡(jiǎn)單可靠、可擴(kuò)展性強(qiáng)、兼容性好等特點(diǎn)逐步為國(guó)內(nèi)用戶所接受，并在一些大型變電站監(jiān)控項(xiàng)目中獲得成功的應(yīng)用。

1.1　系統(tǒng)概念

1.1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想

完整的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)除在各控制保護(hù)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(jiān)視、測(cè)量和報(bào)警功能均可通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)完成。變電站無(wú)需另設(shè)遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備，監(jiān)控系統(tǒng)完全滿足遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)的功能以及無(wú)人值班之需要。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)的角度來(lái)看有以下特點(diǎn)：

(1)分布式設(shè)計(jì)。

系統(tǒng)采用模塊化、分布式開放結(jié)構(gòu)，各控制保護(hù)功能均分布在開關(guān)柜或盡量靠近開關(guān)的控制保護(hù)柜上的控制保護(hù)單元，所有的控制、保護(hù)、測(cè)量、報(bào)警等信號(hào)均在就地單元內(nèi)處理成數(shù)據(jù)信號(hào)后經(jīng)光纖總線傳輸至主控室的監(jiān)控計(jì)算機(jī)，各就地單元相互獨(dú)立，不相互影響。

(2)集中式設(shè)計(jì)。

系統(tǒng)采用模塊化、集中式立柜結(jié)構(gòu)，各控制保護(hù)功能均集中在專用的采集、控制保護(hù)柜，所有的控制、保護(hù)、測(cè)量、報(bào)警等信號(hào)均在采集、控制保護(hù)柜內(nèi)處理成數(shù)據(jù)信號(hào)后經(jīng)光纖總線傳輸至主控室的監(jiān)控計(jì)算機(jī)。

(3)簡(jiǎn)單可靠。

由于用多功能繼電器替代了傳統(tǒng)的繼電器，可大大簡(jiǎn)化二次接線。分布式設(shè)計(jì)在開關(guān)柜與主控室之間接線；而集中式設(shè)計(jì)的接線也僅限于開關(guān)柜與主控室之間，其特點(diǎn)是開關(guān)柜內(nèi)接線簡(jiǎn)單，其余接線在采集、控制保護(hù)柜內(nèi)部完成。

(4)可擴(kuò)展性。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)可考慮用戶今后變電站規(guī)模及功能擴(kuò)充的需要。

(5)兼容性好。

系統(tǒng)由標(biāo)準(zhǔn)化之軟硬件組成，并配有標(biāo)準(zhǔn)的串行通訊接口以及就地的I/O接口，用戶可按照自己的需要靈活配置，系統(tǒng)軟件也能容易適應(yīng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的急速發(fā)展。

1.1.2系統(tǒng)規(guī)范

采用目前最為流行的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)軟件，UNIX操作系統(tǒng)，X窗口人機(jī)接口及TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊規(guī)約。為滿足開放系統(tǒng)之要求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般采用：可攜性軟件設(shè)計(jì)——容許硬件技術(shù)發(fā)展后之軟件轉(zhuǎn)換；標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)產(chǎn)品——容許整個(gè)系統(tǒng)高度兼容性能。

1.2　系統(tǒng)功能

系統(tǒng)與用戶之間的交互界面為視窗圖形化顯示，利用鼠標(biāo)控制所有功能鍵等標(biāo)準(zhǔn)方式，使操作人員能直觀地進(jìn)行各種操作。一般來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)應(yīng)用程序菜單為樹狀結(jié)構(gòu)，用戶利用菜單可以容易到達(dá)各個(gè)控制畫面，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(dá)哪一個(gè)畫面，每個(gè)畫面都有報(bào)警顯示。

所有系統(tǒng)之原始數(shù)據(jù)均為實(shí)時(shí)采集。

系統(tǒng)應(yīng)用程序的每一項(xiàng)功能均能按用戶要求及系統(tǒng)設(shè)計(jì)而改編，以符合實(shí)際需要，并可隨變電站的擴(kuò)建或運(yùn)行需要而靈活地進(jìn)行擴(kuò)充和修改。一般情況下系統(tǒng)可按以下基本功能配置：(1)系統(tǒng)配置狀況；(2)變電站單線圖；(3)報(bào)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(bào)表；(8)趨勢(shì)圖。

1.2.1變電站單線圖

單線圖可顯示變電站系統(tǒng)接線上各控制對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)并動(dòng)態(tài)更新，例如：

(1)饋線開關(guān)之狀態(tài)，開關(guān)的狀態(tài)可用顏色區(qū)別。

(2)開關(guān)的操作由鼠標(biāo)選擇對(duì)應(yīng)之開關(guān)或刀閘。

(3)每路饋線之測(cè)量值可在同一畫面上顯示。

(4)繼電器整定值可修改。

1.2.2數(shù)據(jù)采集、處理

采集有關(guān)信息，如開關(guān)量、測(cè)量量、外部輸入訊號(hào)等數(shù)據(jù)，傳至監(jiān)控系統(tǒng)作實(shí)時(shí)處理，更新數(shù)據(jù)庫(kù)及顯示畫面，為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其他功能提供必需的運(yùn)行信息。

1.2.3運(yùn)行監(jiān)視

系統(tǒng)的運(yùn)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(jiān)控所必需的全部信息。

(1)報(bào)警。

按系統(tǒng)實(shí)際需要，用戶可以指定在某些事件發(fā)生時(shí)或保護(hù)動(dòng)作時(shí)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警，如一般可設(shè)置在以下情況發(fā)出報(bào)警：開關(guān)量突變(如保護(hù)跳閘動(dòng)作)；斷路器位置錯(cuò)位；模擬量超過(guò)整定值；變壓器保護(hù)動(dòng)作(如瓦斯、溫度)。

模擬量之越限值可在線修改。每個(gè)報(bào)警均有時(shí)間、報(bào)警信息及確認(rèn)狀態(tài)顯示。

(2)事件。

系統(tǒng)中所有動(dòng)作事件，如繼電保護(hù)動(dòng)作，斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘的操作等。均可自動(dòng)打印及存入系統(tǒng)硬盤記憶，如設(shè)置對(duì)以下情況的事件進(jìn)行記錄：所有報(bào)警信息；操作人員確認(rèn)有關(guān)報(bào)警；開關(guān)的操作；繼電器動(dòng)作和狀態(tài)信息；系統(tǒng)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。

1.2.4調(diào)整繼電器整定值

可通過(guò)系統(tǒng)主機(jī)或集中控制柜修改各繼電器的保護(hù)功能和整定值。所有遙改功能均為在線方式，修改完成后的定值將直接傳回對(duì)應(yīng)的繼電器儲(chǔ)存。

1.2.5操作閉鎖

系統(tǒng)對(duì)所有操作對(duì)象均可設(shè)定閉鎖功能，以防止操作人員誤操作。

1.2.6模擬量采集及報(bào)表產(chǎn)生

采集的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存於系統(tǒng)硬盤作為編輯報(bào)表的基礎(chǔ)。按變電站實(shí)際輸入的信號(hào)，可制作出不同的報(bào)表：有功電量日、月、年報(bào)表；饋線電流日、月、年報(bào)表。

1.2.7趨勢(shì)圖

趨勢(shì)圖提供操作人員快速及直觀的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，趨勢(shì)圖可分為圖形式或表格式兩種。

2　變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在工業(yè)項(xiàng)目中的應(yīng)用

2.1　國(guó)產(chǎn)化變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)用現(xiàn)狀

國(guó)產(chǎn)化的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在我院設(shè)計(jì)中用得并不多，其主要原因如下：(1)由于甲方、設(shè)計(jì)院對(duì)傳統(tǒng)的繼電器控制保護(hù)系統(tǒng)有長(zhǎng)期的運(yùn)行、設(shè)計(jì)和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，故一般認(rèn)為老系統(tǒng)的可靠性高；(2)國(guó)產(chǎn)化的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)目前在國(guó)內(nèi)尚未普及，僅在個(gè)別地區(qū)供電部門的大力推薦下，在當(dāng)?shù)氐囊恍┳冸娬局虚_始嘗試這一新技術(shù)；(3)進(jìn)口的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)價(jià)格昂貴，只有部分大型新建的并由外資貸款的工程，由于外方對(duì)技術(shù)水平的要求，全套引進(jìn)這部分的技術(shù)及設(shè)備；(4)目前操作人員的素質(zhì)不高，對(duì)新系統(tǒng)缺乏了解。由于以上一些原因制約了變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在變電站的發(fā)展和運(yùn)用。

2.2　變電站微機(jī)保護(hù)裝置系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例

在我院一個(gè)35kV變電所改造工程中，成功地將國(guó)產(chǎn)的變電站微機(jī)保護(hù)裝置系統(tǒng)運(yùn)用于終端變電站。施工圖設(shè)計(jì)初期采用的是傳統(tǒng)的電磁式繼電器保護(hù)，并設(shè)置了信號(hào)屏。

2.2.1微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)與傳統(tǒng)保護(hù)系統(tǒng)的比較

傳統(tǒng)的保護(hù)系統(tǒng)與微機(jī)保護(hù)裝置系統(tǒng)的主要區(qū)別，在于用微機(jī)控制的多功能繼電器替代了傳統(tǒng)的電磁式繼電器，并取消了傳統(tǒng)的信號(hào)屏等裝置，相應(yīng)的信號(hào)都輸入至計(jì)算機(jī)。為便于集中控制，采用集中式設(shè)計(jì)——將所有的控制保護(hù)單元集中布置，整個(gè)變電站二次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單清晰，所有設(shè)備由微機(jī)保護(hù)屏、微機(jī)采集屏、交直流屏和監(jiān)控系統(tǒng)組成。屏柜的數(shù)量較傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式大量減少。由于各種微機(jī)裝置均采用網(wǎng)絡(luò)通訊方式與當(dāng)?shù)氐谋O(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通訊而不是傳統(tǒng)的接點(diǎn)輸出到信號(hào)控制屏，因此二次接線大量減少。同時(shí)由于采用了技術(shù)先進(jìn)的當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)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。

2.2.2微機(jī)保護(hù)的系統(tǒng)配置及監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)保護(hù)由下列裝置組成：

(1)線路保護(hù)裝置。

(2)主變保護(hù)裝置——可完成變壓器的主、后備保護(hù)。

(3)綜合保護(hù)裝置。

(4)線路保護(hù)裝置。

(5)電容器保護(hù)裝置。

(6)備用電源自投裝置。

(7)小電流接地檢測(cè)裝置。

(8)綜合數(shù)據(jù)采集裝置。

(9)監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能——數(shù)據(jù)采集、控制操作、畫面制作、監(jiān)視顯示、事故處理、制表與打印。

2.2.3設(shè)計(jì)微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

(1)由于控制和保護(hù)單元都是采用微機(jī)裝置，故一些必要的開關(guān)量和模擬量應(yīng)從開關(guān)柜引至微機(jī)采集、保護(hù)屏。根據(jù)控制和保護(hù)要求的不同，輸入的量也不同。

(2)開關(guān)柜與微機(jī)裝置之間的端子接線較簡(jiǎn)單，大量的二次接線在微機(jī)采集控制單元和保護(hù)單元內(nèi)部端子連接。

(3)傳統(tǒng)的繼電保護(hù)整定計(jì)算結(jié)果不能直接輸入到計(jì)算機(jī)，須轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)整定值。

該變電所投產(chǎn)運(yùn)行后，除開始操作人員對(duì)微機(jī)系統(tǒng)不熟悉原因使用過(guò)控制保護(hù)單元的緊急手動(dòng)按鈕外，基本上都在微機(jī)裝置和監(jiān)控計(jì)算機(jī)上操作，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行良好。

3　結(jié)束語(yǔ)

變電站微機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)目前運(yùn)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(tǒng)以其系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化和面向未來(lái)的概念正逐步取代了繁瑣而復(fù)雜的傳統(tǒng)控制保護(hù)系統(tǒng)。