分散式變電站綜合自動化系統(tǒng)在農(nóng)網(wǎng)中的應(yīng)用

1、分散式變電站綜合自動化系統(tǒng)在農(nóng)網(wǎng)中的應(yīng)用     摘 要 文中通過分散式變電站綜合自動化系統(tǒng)的特點，根據(jù)農(nóng)網(wǎng)改造的總體要求，以FBZ系統(tǒng)為例，簡要介紹了系統(tǒng)的組成、功能及其在農(nóng)網(wǎng)中的應(yīng)用情況，并對系統(tǒng)的發(fā)展進行了展望。關(guān)鍵詞 分散式 變電站 綜合自動化 農(nóng)網(wǎng)一、引言分散式變電站綜合自動化系統(tǒng)具有自動化程度高、運行可靠、占地少投資省、設(shè)計、運行、維護簡單等突出優(yōu)點，因此它近年來一直是農(nóng)網(wǎng)改造中新建變電站的首選系統(tǒng)。我局自98年“兩改”工作開展以來，新建變電所兩座，全部采用分散式變電站綜合自動化系統(tǒng)。現(xiàn)以FBZ分散式變電站綜合自動化系統(tǒng)為例，介紹一下該系統(tǒng)在

2、農(nóng)網(wǎng)中的應(yīng)用。二、系統(tǒng)特點FBZ分散式變電站綜合自動化系統(tǒng)以線路為單元，采用分散式設(shè)計，輔助以功能單元設(shè)計; 35kV以下設(shè)備按線路將保護和遠動功能組合設(shè)計，減少硬件冗余，提高設(shè)備的可靠性; 35kV以上的設(shè)備，按功能將遙測、遙信、遙控、遙脈（遙測脈沖電能表脈沖數(shù)） 組合設(shè)計; 既可分散布置，又可集中組屏。中管理單元采用雙機熱備用設(shè)計，可自動切換值班、備用方式，包括切換通信口與上級調(diào)度、與各種微機保護及其他設(shè)備通訊。系統(tǒng)通信采用高抗干擾工業(yè)現(xiàn)場總線，直接和各功能單元節(jié)點相連接，并配有485網(wǎng)作為CAN網(wǎng)備用網(wǎng)，通常同時運行，增強網(wǎng)絡(luò)的可靠性。該系統(tǒng)集當(dāng)?shù)乇O(jiān)控、線路測量及線路保護和各種微機保護于

3、一體，實現(xiàn)變電站實時數(shù)據(jù)采集，電氣設(shè)備運行監(jiān)視防誤閉鎖，控制操作，電壓自動調(diào)節(jié)，小電流接地選線，遠動通訊，保護設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視，檢查與修改保護定值等功能。 完全取代傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，省去各種表盤及中央控制屏，實現(xiàn)變電站綜合自動化系統(tǒng)或者無人值守變電站。 三、系統(tǒng)組成我局35kV進化變電站FBZ綜合自動化系統(tǒng)由FBZ-G301系統(tǒng)管理單元、后臺機監(jiān)控系統(tǒng)、FBZ-B306A變壓器后備保護測控裝置、FBZ-B301線路保護測控裝置、FBZ-B302電容器保護測控裝置及電能計量屏六部分組成。B301、B302、B306裝置通過CAN總線與系統(tǒng)管理單元G301互連，由它們對線路和變壓器等設(shè)備進行監(jiān)控和

4、管理。后臺機監(jiān)控系統(tǒng)，采用惠普D9819A#AB2型微計算機，配置PIIICPU，64M內(nèi)存，10G硬盤，外接音箱和打印機，系統(tǒng)的軟件環(huán)境為: DOS6.2、WINDOWS NT 4.0中文版、Visual C+5.0。后臺機監(jiān)控系統(tǒng)運行情況，故障時發(fā)出語音報警信息，并可定期或不定期打印各種報表。后臺機通過內(nèi)置網(wǎng)卡與FBZ-G301系統(tǒng)管理單元相連接，接口標(biāo)準(zhǔn)為RS-232C，接線方式采用三線制（RXD、TXD、GND），全雙工工作方式。系統(tǒng)框圖如圖1所示。 1、FBZ-G301系統(tǒng)管理單元FBZ-G301系統(tǒng)管理單元是主站/當(dāng)?shù)乇O(jiān)控與FBZ各功能單元及其它微機保護裝置之間交換信息的

5、樞紐。液晶顯示屏可顯示所有信息的內(nèi)容，并能監(jiān)視各個通道的通訊內(nèi)容。共有多達8個通訊口可滿足各種接口的信息交換，其中2個主站通道（標(biāo)準(zhǔn)RS232接口/MODEM復(fù)用），2個當(dāng)?shù)赝ǖ溃?biāo)準(zhǔn)RS232接口），4個微機保護裝置、直流屏或智能電度表接口通道（標(biāo)準(zhǔn)RS232接口/422接口/485復(fù)用）?？紤]到常規(guī)遠距離通訊，兩個主站通道內(nèi)含調(diào)制解調(diào)器進行載波通訊。管理單元具備雙機備用切換功能。網(wǎng)絡(luò)通訊采用高抗干擾的CAN網(wǎng)、485網(wǎng)，二網(wǎng)互為備用。G301管理單元由CPU板、通訊接口板及輸入輸出板組成，如圖2所示，CPU板外接面板液晶顯示。2、FBZ-B306A變壓器后備保護測控單元特點FBZ-B306

6、A變壓器后備保護測控單元是一種集保護、測量、監(jiān)控等功能為一體，性能價格比和可靠性均較為理想的變電站自動化裝置。它采用多CPU結(jié)構(gòu)，信息共享率高，具有較強的運算、處理能力。FBZ-B306A獨立的信號采集處理電路筆操作回路，可取代間隔內(nèi)全部常規(guī)的二次設(shè)備，大大減少了硬件冗余，簡化了裝置接線，提高了裝置可靠性。通訊總線采用雙高抗干擾的工業(yè)現(xiàn)場總線CAN總線，從而保證了高速、可靠的通訊能力。監(jiān)控原理FBZ-B306A變壓器后備保護測控單元可完成單臺變壓器單側(cè)間隔的全部監(jiān)控功能，如遙測、遙信、遙控、遙脈等。（1）遙測FBZ-B306A遙測算法適用于三表法接線。電壓和電流信號在周期T內(nèi)間隔采樣，采樣值由

7、CPU進行分析、計算，得到各相電壓（U）、電流（I）、有功功率（P）、無功功率（Q）、頻率（F）、功率因數(shù)（cos）、有功電度（Wp）、無功電度（Wq）等。     （2） 遙信和遙脈遙信和遙脈均為開關(guān)量信號的形式輸入，經(jīng)過光耦合隔離和濾波到CPU，大大提高了裝置的安全性和抗干擾性。CPU采集到開關(guān)量后檢測全部信道是否發(fā)生變位并加以記錄。對發(fā)生變位信道進行帶時限的監(jiān)視，以有效濾除各類干擾信號，如繼電器觸點抖動、強電磁干擾等，經(jīng)確認的開關(guān)量變化將按遙信或遙脈性質(zhì)分別加以處理，濾波時限將根據(jù)繼電器型號等現(xiàn)場具體整定。遙信信道的變化情況將通過遙信變位和遙信事件

8、兩種形式記錄和上傳，遙脈將由CPU累計脈沖的個數(shù)，上傳脈沖電度。FBZ-B306A裝置共有6路遙信輸入信道，2路遙脈輸入信道。（3）遙控FBZ-B306A變壓器后備保護測控單元可直接操作變電站一次設(shè)備斷路器。CPU下達的控制操作經(jīng)過邏輯電路、控制操作回路得以執(zhí)行。一次完整的控制操作流程如下: CPU收到下發(fā)遙控命令進行相應(yīng)的合閘或跳閘操作，CPU對操作的過程進行校驗，并將結(jié)果上發(fā)返校; 若動作正確，下發(fā)執(zhí)行命令，啟動出口回路，出錯則下發(fā)撤消命令。返校、執(zhí)行采用兩級電壓閉鎖，以提高裝置的可靠性。 FBZ-B306A變壓器后備保護測控裝置單元在設(shè)計上采取了多種抗干擾措施，邏輯電路和操作回路具有片級

9、自檢能力，當(dāng)控制中發(fā)出錯誤時可迅速檢測出錯環(huán)節(jié)，通過報文上傳或面板顯示等途徑提示操作者，大大簡化了維護工作，縮短了故障排除時間。裝置還可另外提供手動操作機構(gòu)，可作為遙控操作的備用裝置。保護三相電壓Ua、Ub、Uc，三相（兩相）電流Ipa、Ipb、Ipc，作為裝置的保護模擬輸入量。作為變壓器的單側(cè)后備保護，采用的保護有三段過流保護、過負荷告警、非電量（重瓦斯、輕瓦斯、油溫高等）保護、PT斷線告警。2、FBZ-B302電容器測控裝置特點、監(jiān)控原理同F(xiàn)BZ-B306A。保護三相電壓Ua、Ub、Uc，三相（兩相）電流Ipa、Ipb、Ipc零序電流I0或零序電壓U0作為裝置的保護模擬輸入量。U0用于采用

10、零序電壓保護或不平衡電壓保護的電容器單元的零序電壓或不平衡電壓的采集; I0用于采用零序電流或不平衡電流保護的電容器單元的零序電流或不平衡電流采集。采用本裝置的電容保護有：三段過流保護、過電壓保護、欠電壓保護、零序電壓/不平衡電壓保護、零序電流/不平衡電流保護、PT斷線告警。3、FBZ-B301線路保護測控裝置特點、監(jiān)控原理同F(xiàn)BZ-B306A保護三相電壓Ua、Ub、Uc，三相（兩相）電流Ipa、Ipb、Ipc，線路抽取電壓UTQ，零序電流3I0作為裝置的保護模擬輸入量。UTQ是當(dāng)重合閘采用檢無壓或檢同期時的線路抽取電壓，當(dāng)重合閘采用非同期方式時，UTQ可不接; 3U0、3I0用于小電流接地遷線及告警。本裝置提供的保護有: 三段過流保護、三相一次重合閘后加速保護、低頻減載、過負荷保護、小電流接地選線、PT斷線告警。 四、結(jié)束語分散式變電站綜合自動化系統(tǒng)由于在我局首次使用，運行和維護難免缺乏經(jīng)驗，所以在系統(tǒng)安裝調(diào)試階段，我局就選派了大專以上學(xué)歷的人員進行跟蹤學(xué)