變電所自動化系統(tǒng)的運行與完善

1、變電所自動化系統(tǒng)的運行與完善                        摘要：變電所無人化監(jiān)控系統(tǒng)于1998年6月運行以來到1999年9月，我們對該系統(tǒng)進行了詳細的運行記錄和檢修記錄，對系統(tǒng)的主要運行指標與設(shè)計指標進行了對比，我們認為該系統(tǒng)基本達到了設(shè)計標準 關(guān)鍵詞：變電所 無人化監(jiān)控系統(tǒng) 自動化系統(tǒng)  1石景山局變電所自動化系統(tǒng)的情況介紹 1

2、.1 監(jiān)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)(見圖1) 1.2 子系統(tǒng)功能 (1) 信息采集和命令執(zhí)行子系統(tǒng)：監(jiān)控系統(tǒng)廠站端通過信息輸入設(shè)備將測量量、狀態(tài)量等采集處理后經(jīng)信息傳輸子系統(tǒng)發(fā)往主站端，并接受主站端發(fā)來的命令，作出響應(yīng)，通過命令執(zhí)行設(shè)備，執(zhí)行遙控、遙調(diào)命令。 (2) 信息傳輸子系統(tǒng)：廠站端與主站端通常相距較遠，采用通信技術(shù)，由通信機和信道組成的信息傳輸子系統(tǒng)實現(xiàn)兩端的信息交換。 (3) 信息采集處理和控制子系統(tǒng)：主站端采集各廠站的信息，經(jīng)加工處理后通過人機聯(lián)系子系統(tǒng)告知運行人員，并接受運行人員的命令。也可與上級調(diào)度部門交換信息，或給廠站下達命令，進行調(diào)節(jié)、控制。 (4) 人機聯(lián)系子系統(tǒng)：監(jiān)控系統(tǒng)通過人機

3、聯(lián)系子系統(tǒng)為運行人員提供完整的電力系統(tǒng)實時運行狀態(tài)。人機聯(lián)系的手段可通過鍵盤、鼠標對整個系統(tǒng)的運行進行管理。 1.3 監(jiān)控系統(tǒng)中主要設(shè)備功能 (1) 變電所設(shè)備：包括變壓器、開關(guān)柜、中央信號盤、保護裝置、TV、TA、母線等，提供遙測、遙信、遙控、遙調(diào)信號的接點。 (2) 變送器：將采集的電壓、電流和功率等被測物理量轉(zhuǎn)換成額定值為05V的直流模擬電壓或020mA的直流電流。 (3) VQC：電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置，用軟件模塊的控制來實現(xiàn)改變主變分接頭檔位和投切電容器組，以此達到改變所內(nèi)的電壓和無功。 (4) RTU：是一種智能的遠方終端，將表征電力系統(tǒng)運行狀態(tài)和變電所的有關(guān)信息采集到主站監(jiān)控系統(tǒng)，

4、再將集控站的各種控制調(diào)節(jié)信號發(fā)往變電所。 (5) MODEM：調(diào)制解調(diào)器，采用1200bit/s，四線全雙工異步傳輸方式，將RTU送來的串行二進制數(shù)字信號，通過接口電路轉(zhuǎn)換成電平信號，再進行相應(yīng)頻率的正弦波整定，經(jīng)數(shù)模變換和模擬低通濾波器放大后送往通信通道。采用SCI1801規(guī)約。 (6) 通道：提供良好的數(shù)據(jù)流通渠道，有足夠的傳出能量，較低的衰耗，信道誤碼率10-5，信噪比17dB，抗干擾，不失真。 (7) 前置機：工控PC機，可接收多個RTU信息，采用智能通信處理實現(xiàn)遠動通道的自動切換。 (8) SCADA：是一個計算機工作站系統(tǒng)，對所管轄范圍內(nèi)的變電所電氣設(shè)備的運行狀態(tài)及參數(shù)進行監(jiān)測管理

5、，并進行必要的控制。 1.4 系統(tǒng)主要性能指標 (1) 可靠性：監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性包括系統(tǒng)設(shè)備的可靠性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃詢蓚€方面。 監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性是指它在規(guī)定的時間和條件下完成所要求功能的能力。一般用"平均故障間隔時間"和"可用率"來衡量。 可靠性級別 MTBF(h) 可用率級別 A(%) R1 2000 A1 99.00 R2 4000 A2 99.75 R3 6000 A3 99.95 平均故障間隔時間(MTBF)是：設(shè)備或系統(tǒng)在規(guī)定壽命期限內(nèi)相臨兩次故障之間工作時間的統(tǒng)計平均值。 可用率(A)是：設(shè)備或系統(tǒng)處于良好狀態(tài)的可使用時間所站的百分數(shù)。 (

6、2) 準確度：主站端所采集數(shù)據(jù)應(yīng)根據(jù)實際需要滿足一定的準確度要求，監(jiān)控系統(tǒng)中傳送的各種量值要經(jīng)過各種環(huán)節(jié)，難免引入誤差。這是對遙測量的要求。 (3) 實時性：電力系統(tǒng)對遠動信息傳輸?shù)膶崟r性要求，用容許的"總傳送時間"來表示。 總傳送時間是指從發(fā)送端的事件發(fā)生開始，到接受端顯示出相應(yīng)的信息為止的總延時時間，包括發(fā)送站(如中間繼電器、電量變送器)和接受站相應(yīng)外圍輸出設(shè)備(如顯示器、信號燈)產(chǎn)生的延遲時間。 模擬量的總傳送時間一般為310s。 遙信量的總傳送時間一般為小于3s。 遙控和遙調(diào)命令的總傳送時間一般不允許大于4s。     

7、60;                        2系統(tǒng)運行分析 變電所無人化監(jiān)控系統(tǒng)于1998年6月運行以來到1999年9月，我們對該系統(tǒng)進行了詳細的運行記錄和檢修記錄，對系統(tǒng)的主要運行指標與設(shè)計指標進行了對比，我們認為該系統(tǒng)基本達到了設(shè)計標準，見表1。 表1 遙控(%) 遙調(diào)(%) 遙測(%) 通信(%) 設(shè)計標準 >99.99 >99.99 &g

8、t;98 >99 運行統(tǒng)計古城站 100 100 99.5 99.6 魯谷站 100 100 99.4 99.7 杏石口站 100 100 99.6 99.8 我們也對系統(tǒng)的硬件和軟件進行了檢修統(tǒng)計，見表2。 表2 廠站端 變送器(次) VQC(次) RTU(次)   魯谷 10       古城 2 2 1   杏石口 2       主站端(軟件) 前置機(次) SCADA(次) MMI(次)     3 12 12   通信故障 魯谷-集控 古城-集控 杏石口-集控 集控-區(qū)調(diào)   5 6 0 9 根據(jù)檢修記錄分析，可以看出系統(tǒng)也存在一些問題，主要問題有兩個：一個是通信通道，比較薄弱，遇到干擾、雷擊、設(shè)備事故、外力破壞等，都會影響通信的正常運行。另一個是SCADA機和MMI機，這主要是機器中安裝的軟件不兼容造成的。我們分別對兩個主要問題進行了改進。 調(diào)制解調(diào)器的失電問題，根據(jù)設(shè)計廠站端調(diào)制解調(diào)器是由變電所所內(nèi)變交流供電，當站內(nèi)進行正常倒閘操作時，所內(nèi)變會暫時失電，引起通信中斷。解決的辦法：把調(diào)制解調(diào)器換成交直流兩用型，由單電源供電改成一路直流一路交流供電，就