智能變電站線(xiàn)路保護(hù)測(cè)控裝置應(yīng)用設(shè)計(jì)

1、    智能變電站線(xiàn)路保護(hù)測(cè)控裝置應(yīng)用設(shè)計(jì)    賀一飛摘要：智能變電站，就是變電站智能化運(yùn)行，其中，智能技術(shù)發(fā)揮著重要的作用。智能變電站是在一次設(shè)備數(shù)字化的基礎(chǔ)上，結(jié)合集成傳感器技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)以及控制技術(shù)，使變電站設(shè)備處于安全可靠的運(yùn)行狀態(tài)。為了保證變電站智能線(xiàn)路在運(yùn)行過(guò)程中有較強(qiáng)的安全可靠性，需要發(fā)揮保護(hù)測(cè)控裝置對(duì)線(xiàn)路的保護(hù)作用，因此，應(yīng)從實(shí)際需要出發(fā)，對(duì)線(xiàn)路保護(hù)測(cè)控裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證變電站設(shè)備的安全運(yùn)行。關(guān)鍵詞：智能變電站;線(xiàn)路保護(hù);測(cè)控裝置1 測(cè)控裝置概述顧名思義，測(cè)控裝置主要包括測(cè)量和控制。不僅有足夠的精度和變化量的實(shí)時(shí)反映，同時(shí)還接

2、受遠(yuǎn)方或就地的命令進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，也可根據(jù)裝置設(shè)定的邏輯編程進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，規(guī)定保證控制的有效性和可靠性。其主要功能：采集交流電氣量：如ct、pt二次側(cè)的相電壓、線(xiàn)電壓、零序電壓、零序電流，并計(jì)算有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、頻率等。采集直流量，計(jì)算生成非電氣量，如主變油溫。采集狀態(tài)量，如開(kāi)關(guān)、刀閘位置信號(hào)、gis、開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)、智能站內(nèi)的合并單元、智能終端告警信號(hào)，繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置動(dòng)作及告警信號(hào)等?？刂乒δ??？刂崎_(kāi)關(guān)、道閘、地道分合閘、復(fù)歸信號(hào)、變壓器檔位調(diào)節(jié)、軟壓板投退等。我們可以在測(cè)控裝置附近找到一個(gè)“遠(yuǎn)方/就地”切換開(kāi)關(guān)，若開(kāi)關(guān)打到“遠(yuǎn)方”，可在監(jiān)控電腦上遠(yuǎn)方分合閘;若開(kāi)關(guān)打到“就地

3、”，將無(wú)法在監(jiān)控電腦上分合閘，只能在測(cè)控裝置上操作。同期功能，具備同期合閘功能。我們可以在測(cè)控裝置附近找到一個(gè)“強(qiáng)制手動(dòng)/遠(yuǎn)控/同期手合”把手，如果把手切到“強(qiáng)制手動(dòng)”，在操作開(kāi)關(guān)合閘時(shí)，測(cè)控裝置不會(huì)進(jìn)行同期檢查;如果把手切到“同期手合”，在操作開(kāi)關(guān)合閘時(shí)，測(cè)控裝置會(huì)進(jìn)行同期檢查，當(dāng)開(kāi)關(guān)兩側(cè)壓差、頻差、角差均在設(shè)定范圍內(nèi)時(shí)才允許合閘。邏輯閉鎖功能。裝置內(nèi)部存儲(chǔ)防誤閉鎖邏輯，當(dāng)需要進(jìn)行手動(dòng)操作時(shí)，對(duì)手動(dòng)操作進(jìn)行邏輯判斷，若判斷符合防誤閉鎖邏輯，則輸出閉鎖信號(hào)，閉鎖手動(dòng)操作。我們可以在測(cè)控裝置附近找到一個(gè)“聯(lián)鎖/解鎖”切換把手，當(dāng)把手打到“解鎖”位置時(shí)，閉鎖功能不投入。實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)把手一般放在“聯(lián)鎖”

4、位置，也就是說(shuō)這個(gè)功能一般使用。記憶存儲(chǔ)功能。對(duì)soe、操作記錄以及告警信息進(jìn)行存儲(chǔ)，其中soe指的是事件順序記錄，即將開(kāi)關(guān)跳閘、保護(hù)動(dòng)作等事件按照毫秒級(jí)事件順序逐個(gè)記錄。2 測(cè)控裝置應(yīng)用設(shè)計(jì)要點(diǎn)（1）硬件設(shè)備。智能變電站的線(xiàn)路保護(hù)測(cè)控裝置由顯示屏、狀態(tài)指示燈、12個(gè)按鍵以及接線(xiàn)端子組成。在裝置的內(nèi)部分別設(shè)有一塊主機(jī)板、輸出板和人機(jī)界面。這三塊版面之間的聯(lián)結(jié)是31芯和26芯規(guī)格的扁平電纜。主機(jī)板上一般設(shè)有cpu、電源模塊、a/d轉(zhuǎn)換及接口，rs485及光纖通訊電路等。輸入和輸出板塊主要由接線(xiàn)端子、rs485及光纖通訊電路、遙信、遙脈輸入隔離及接口電路、canbus接口電路等設(shè)備。人機(jī)界面板的設(shè)

5、備相對(duì)較少，主要有調(diào)試串行接口、鍵盤(pán)和液晶顯示接口、狀態(tài)指示燈電路。（2）軟件設(shè)計(jì)。智能變電站線(xiàn)路保護(hù)測(cè)控裝置的軟件是16mhz高速80c196kb的cpu，由它完成一系列測(cè)量、控制和通訊功能。在主cpu中應(yīng)用的是多任務(wù)操作系統(tǒng)，以加快各任務(wù)之間相互合作的效率。（3）交流采集技術(shù)。在交流采樣法應(yīng)用過(guò)程中，必須依照一定的規(guī)律采集被測(cè)的交流信號(hào)的瞬時(shí)值，之后將所獲取的瞬時(shí)數(shù)據(jù)送到測(cè)量計(jì)算回路，經(jīng)過(guò)一定的數(shù)學(xué)算法之后，求得要測(cè)量的結(jié)果。在測(cè)量過(guò)程當(dāng)中，需要將硬件的計(jì)算功能代替為軟件功能，其中一種表達(dá)方式是將原本的一條光滑被測(cè)正弦信號(hào)代替為一條階梯曲線(xiàn)，而追究原理出現(xiàn)的誤差主要有以下兩個(gè)原因：第一是需

6、要將時(shí)間內(nèi)連續(xù)數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的誤差使用時(shí)間上離散數(shù)據(jù)所代替，而該誤差的決定因素在于每一個(gè)正弦信號(hào)周期中的采樣點(diǎn)數(shù)，除此之外，追究誤差產(chǎn)生的原因也在于a/d轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度和cpu的處理實(shí)踐;而想要更進(jìn)一步的探究在連續(xù)電壓以及電流量化過(guò)程中誤差的產(chǎn)生原因，主要集中在a/d轉(zhuǎn)換器的位數(shù)。之后直接的將互感器內(nèi)的二次電壓以及電流經(jīng)過(guò)交流采樣裝置進(jìn)行隔離變化，從而將原本的二次電流以及二次電壓轉(zhuǎn)化為弱電流以及電壓信號(hào)。除此之外，通過(guò)使用采樣保持器這一元件，從而保留電壓以及電流信號(hào)，并且將所保留的電壓及電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)模、數(shù)（a/d）的轉(zhuǎn)變之后，使用數(shù)據(jù)線(xiàn)作為傳輸介質(zhì)，直接的將信號(hào)傳輸給cpu，從而計(jì)算出電網(wǎng)當(dāng)中的

7、電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率等多項(xiàng)參數(shù)，并將各參數(shù)儲(chǔ)存于記憶元件當(dāng)中。通過(guò)使用交流采樣測(cè)量裝置，從而能夠?qū)?dāng)前所采集到的各項(xiàng)電網(wǎng)參數(shù)以及數(shù)據(jù)，以一定的方式直接的傳輸?shù)秸{(diào)度室或者是當(dāng)?shù)氐谋O(jiān)控終端。一般情況之下，在各種電網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中需要遵從的規(guī)約制度主要圍繞著cdt規(guī)約、101規(guī)約、102、103、104規(guī)約等多項(xiàng)制度進(jìn)行，然而在如今交流采樣測(cè)量裝置的生產(chǎn)商以及制造商在制造及生產(chǎn)過(guò)程中使用到的規(guī)約，并沒(méi)有經(jīng)過(guò)統(tǒng)一。也因此，在不同廠(chǎng)家之間可能會(huì)由于設(shè)備型號(hào)之間存在較大差異或者是使用的規(guī)約不同，而導(dǎo)致所生產(chǎn)出來(lái)的交流采樣裝置之間具備較大差異。（4）遙測(cè)技術(shù)。即遠(yuǎn)程測(cè)量技術(shù)，在該技術(shù)應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，

8、直接將被測(cè)變化量的值使用遠(yuǎn)程通訊技術(shù)傳輸出去。遙測(cè)信息能夠直接將系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)中所產(chǎn)生的連續(xù)變化量實(shí)時(shí)完整地表示出來(lái)，又被稱(chēng)為模擬量，分為電量和非電量?jī)煞N。（5）遙信技術(shù)。即遠(yuǎn)程指示技術(shù)及遠(yuǎn)程信號(hào)，在此基礎(chǔ)應(yīng)用過(guò)程中，主要是遠(yuǎn)程監(jiān)控開(kāi)關(guān)位置的告警情況以及閥門(mén)位置的狀態(tài)種信息，而遙信信息作為一個(gè)二元狀態(tài)量，其主要意義在于針對(duì)于每一個(gè)遙感對(duì)象而言。遙信信息能夠表現(xiàn)為兩種狀態(tài)，0和1，兩種遙信狀態(tài)為“非”的關(guān)系。（6）遙控技術(shù)。即遠(yuǎn)程命令，在遠(yuǎn)程通信技術(shù)應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，發(fā)布有關(guān)命令，能夠使得運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行改變，比如說(shuō)控制斷路器分合閘等。（7）遙調(diào)技術(shù)。即遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)，應(yīng)用遠(yuǎn)程通信技術(shù)，完成對(duì)具有兩個(gè)以上

9、狀態(tài)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行控制的遠(yuǎn)程命令。如機(jī)組處理的調(diào)節(jié)、勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)、有載調(diào)壓分接頭的位置調(diào)節(jié)。3 測(cè)控裝置的特點(diǎn)（1）整體設(shè)計(jì)思路實(shí)用可靠。采用分層分布式結(jié)構(gòu)，可集中組屏，也可就地安裝于開(kāi)關(guān)柜上，整個(gè)系統(tǒng)靈活可靠，各間隔單元功能獨(dú)立，沒(méi)有相互依賴(lài)性，某一個(gè)裝置的損壞不會(huì)影響其他裝置的功能。充分發(fā)揮四合一的特點(diǎn)和通訊網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，集保護(hù)測(cè)控功能于一體，采用通訊網(wǎng)絡(luò)傳遞細(xì)信息，可取消常規(guī)的二次信號(hào)控制電纜，簡(jiǎn)化二次電纜接線(xiàn)，不僅減輕了ct、pt的負(fù)荷，而且節(jié)省了大量投資，節(jié)約了人力物力，減少了施工難度及維護(hù)工作量。同時(shí)為了與傳統(tǒng)方式兼容，保留一些遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)，背板端子也沿用了傳統(tǒng)模式，兼容傳統(tǒng)的操作控制模

10、式。（2）軟件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化、功能模塊化。保護(hù)功能同通訊網(wǎng)相分離，同時(shí)直接的將保護(hù)模塊分離于其余模塊之外，使得保護(hù)模塊具備有一定的獨(dú)立性。而在軟件層面上還必須使得軟件設(shè)計(jì)具備有較強(qiáng)的抗干擾能力，使得軟件能夠同硬件相結(jié)合，進(jìn)而提高動(dòng)作的可靠性。（3）人機(jī)界面友好，操作便捷。直接的將界面使用全漢化大屏幕液晶屏顯示出來(lái)，該液晶屏能夠直接的將跳閘報(bào)告、告警報(bào)告、樹(shù)形菜單結(jié)構(gòu)、定值鑒定、遙測(cè)、遙信以及控制字整定等用漢字標(biāo)識(shí)直觀(guān)的展示出來(lái)，方便現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)維人員進(jìn)行維護(hù)與操作。4 結(jié)語(yǔ)如今電力系統(tǒng)當(dāng)中廣泛應(yīng)用的測(cè)控裝置，在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，能夠用數(shù)字的方式將各種虛擬儀表建立出來(lái)，更加直觀(guān)、方便。測(cè)控裝置作為智能化設(shè)備當(dāng)中的一項(xiàng)重要裝置，大幅度提高變電站的