變電站自動化控制探析

1、變電站自動化控制探析摘要：當前，變電站綜合自動化系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，已成為電力系統(tǒng)的開展趨勢。文章就變電站綜合自動化系統(tǒng)的應用進展了分析。關(guān)鍵詞：變電站自動化系統(tǒng)0引言隨著科學技術(shù)的不斷開展，電力系統(tǒng)不可防止地進入了微機控制時代，變電站綜合自動化系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，已成為當前電力系統(tǒng)開展的趨勢。1變電站綜合自動化系統(tǒng)的概念變電站綜合自動化系統(tǒng)以其簡單可靠、可擴展性強、兼容性好等特點逐步為國內(nèi)用戶所承受，并在一些大型變電站監(jiān)控工程中獲得成功的應用。1.1系統(tǒng)概念1.1.1系統(tǒng)設計思想完好的變電站綜合自動化系統(tǒng)除在各控制保護單元保存緊急手動操作跳、合閘的手段外，其余的全部控制、

2、監(jiān)視、測量和報警功能均可通過計算機監(jiān)控系統(tǒng)來完成。變電站無需另設遠動設備，監(jiān)控系統(tǒng)完全滿足遙信、遙測、遙控、遙調(diào)的功能以及無人值班之需要。從系統(tǒng)設計的角度來看有以下特點：分布式設計。系統(tǒng)采用模塊化、分布式開放構(gòu)造，各控制保護功能均分布在開關(guān)柜或盡量靠近開關(guān)的控制保護柜上的控制保護單元，所有的控制、保護、測量、報警等信號均在就地單元內(nèi)處理成數(shù)據(jù)信號后經(jīng)光纖總線傳輸至主控室的監(jiān)控計算機，各就地單元互相獨立，不互相影響。集中式設計。系統(tǒng)采用模塊化、集中式立柜構(gòu)造，各控制保護功能均集中在專用的采集、控制保護柜，所有的控制、保護、測量、報警等信號均在采集、控制保護柜內(nèi)處理成數(shù)據(jù)信號后經(jīng)光纖總線傳輸至主控

3、室的監(jiān)控計算機。簡單可靠。由于用多功能繼電器替代了傳統(tǒng)的繼電器，可大大簡化二次接線。分布式設計在開關(guān)柜與主控室之間接線；而集中式設計的接線也僅限于開關(guān)柜與主控室之間，其特點是開關(guān)柜內(nèi)接線簡單，其余接線在采集、控制保護柜內(nèi)部完成?？蓴U展性。系統(tǒng)設計可考慮用戶今后變電站規(guī)模及功能擴大的需要。兼容性好。系統(tǒng)由標準化之軟硬件組成，并配有標準的串行通訊接口以及就地的i/接口，用戶可按照自己的需要靈敏配置，系統(tǒng)軟件也能容易適應計算機技術(shù)的急速開展。1.1.2系統(tǒng)標準采用目前最為流行的工業(yè)標準軟件，unix操作系統(tǒng)，x窗口人機接口及tp/ip網(wǎng)絡通訊規(guī)約。為滿足開放系統(tǒng)之要求，系統(tǒng)設計一般采用：可攜性軟件設

4、計容許硬件技術(shù)開展后之軟件轉(zhuǎn)換；標準計算機產(chǎn)品容許整個系統(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，利用鼠標控制所有功能鍵等標準方式，使操作人員能直觀地進展各種操作。一般來說，系統(tǒng)應用程序菜單為樹狀構(gòu)造，用戶利用菜單可以容易到達各個控制畫面，每個菜單的功能鍵上均有文字說明用處以及可以到達哪一個畫面，每個畫面都有報警顯示。所有系統(tǒng)之原始數(shù)據(jù)均為實時采集。系統(tǒng)應用程序的每一項功能均能按用戶要求及系統(tǒng)設計而改編，以符合實際需要，并可隨變電站的擴建或運行需要而靈敏地進展擴大和修改。一般情況下系統(tǒng)可按以下根本功能配置：系統(tǒng)配置狀況；變電站單線圖；報警表；事件表；遙控修改繼電器

5、整定值；操作閉鎖；電量報表；趨勢圖。1.2.1變電站單線圖單線圖可顯示變電站系統(tǒng)接線上各控制對象的運行狀態(tài)并動態(tài)更新，例如：饋線開關(guān)之狀態(tài)，開關(guān)的狀態(tài)可用顏色區(qū)別。開關(guān)的操作由鼠標選擇對應之開關(guān)或刀閘。每路饋線之測量值可在同一畫面上顯示。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、測量量、外部輸入訊號等數(shù)據(jù)，傳至監(jiān)控系統(tǒng)作實時處理，更新數(shù)據(jù)庫及顯示畫面，為系統(tǒng)實現(xiàn)其他功能提供必需的運行信息。1.2.3運行監(jiān)視系統(tǒng)的運行狀況可通過文字、表格、圖像、聲音或光等方式為值班人員及時提供變電所平安監(jiān)控所必需的全部信息。報警。按系統(tǒng)實際需要，用戶可以指定在某些事件發(fā)生時或保護動作時

6、自動發(fā)出報警，如一般可設置在以下情況發(fā)出報警：開關(guān)量突變(如保護跳閘動作)；斷路器位置錯位；模擬量超過整定值；變壓器保護動作(如瓦斯、溫度)。模擬量之越限值可在線修改。每個報警均有時間、報警信息及確認狀態(tài)顯示。事件。系統(tǒng)中所有動作事件，如繼電保護動作，斷路器、隔分開關(guān)、接地刀閘的操作等。均可自動打印及存入系統(tǒng)硬盤記憶，如設置對以下情況的事件進展記錄：所有報警信息；操作人員確認有關(guān)報警；開關(guān)的操作；繼電器動作和狀態(tài)信息；系統(tǒng)通訊狀況。每個事件均有時間及有關(guān)信息文字說明，并可自動打印記錄。調(diào)整繼電器整定值。可通過系統(tǒng)主機或集中控制柜修改各繼電器的保護功能和整定值。所有遙改功能均為在線方式，修改完成

7、后的定值將直接傳回對應的繼電器儲存。操作閉鎖。系統(tǒng)對所有操作對象均可設定閉鎖功能，以防止操作人員誤操作。模擬量采集及報表產(chǎn)生。采集的數(shù)據(jù)儲存於系統(tǒng)硬盤作為編輯報表的基矗按變電站實際輸入的信號，可制作出不同的報表：有功電量日、月、年報表；饋線電流日、月、年報表。趨勢圖。趨勢圖提供操作人員快速及直觀的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，趨勢圖可分為圖形式或表格式兩種。2微機自動保護裝置的應用一個35kv變電所改造工程中，成功地將國產(chǎn)的變電站微機保護裝置系統(tǒng)運用于終端變電站。施工圖設計初期采用的是傳統(tǒng)的電磁式繼電器保護，并設置了信號屏。2.1微機保護系統(tǒng)與傳統(tǒng)保護系統(tǒng)的比擬傳統(tǒng)的保護系統(tǒng)與微機保護裝置系統(tǒng)的主要區(qū)別，在于用微

8、機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)的信號屏等裝置，相應的信號都輸入至計算機。為便于集中控制，采用集中式設計將所有的控制保護單元集中布置，整個變電站二次系統(tǒng)構(gòu)造非常簡單明晰，所有設備由微機保護屏、微機采集屏、交直流屏和監(jiān)控系統(tǒng)組成。屏柜的數(shù)量較傳統(tǒng)的設計方式大量減少。由于各種微機裝置均采用網(wǎng)絡通訊方式與當?shù)氐谋O(jiān)控系統(tǒng)進展通訊而不是傳統(tǒng)的接點輸出到信號控制屏，因此二次接線大量減少。同時由于采用了技術(shù)先進的當?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)來取代占地多、操作陳舊的模擬控制屏，使得所有的操作更加平安、可靠、方便。2.2微機保護的系統(tǒng)配置及監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)保護由以下裝置組成：線路保護裝置。主變保護裝置可完成變壓器的主、后備保護。綜合保護裝置。線路保護裝置。電容器保護裝置。備用電源自投裝置。小電流接地檢測裝置。綜合數(shù)據(jù)采集裝置。監(jiān)控系統(tǒng)的根本功能數(shù)據(jù)采集、控制操作、畫面制作、監(jiān)視顯示、事故處理、制表與打櫻2.3設計微機保護系統(tǒng)時應注意的問題2.3.1由于控制和保護單元都是采用微機裝置，故一些必要的開關(guān)量和模擬量應從開關(guān)柜引至微機采集、保護屏。根據(jù)控制和保護要求的不同，輸入的量也不同。2.3.2開關(guān)柜與微機裝置之間的端子接線較簡單，大量的二次接線在微機采集控制單元和保護單元內(nèi)部端子連接。2.3.3傳統(tǒng)的繼電保護整定計算結(jié)果不能直接輸入到計算機，須轉(zhuǎn)換為計算機整定值。該變電所投產(chǎn)運行后，除開場操作