110kv變電站綜自改造方案探究

110kv變電站綜自改造方案探究

111站內(nèi)安全監(jiān)視及保護功能通過一個完整的自動系統(tǒng)，對變量進行實時監(jiān)控和調(diào)整，并與規(guī)劃中心和收集控制中心之間信息交換信息。110kv噸被稱為110kv綜合采集裝置。之所以要將常規(guī)110kV變電站改造為綜自變電站,是因為綜自變電站能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能:(1)正常運行功能。該功能主要包括變電站各種運行數(shù)據(jù)的采集與處理、運行日志并生成報表、數(shù)據(jù)顯示、遠(yuǎn)動通信以及電力電量的采集、統(tǒng)計與分析等功能。(2)安全監(jiān)視及保護功能。對變電站內(nèi)一次回路的電壓、電流及功率等參數(shù),斷路器和隔離開關(guān)的開合狀態(tài),以及電氣設(shè)備的運行狀態(tài)等各項內(nèi)容進行實時監(jiān)測,一旦越限就進行報警。而一旦發(fā)生短路事故,站內(nèi)的保護裝置能夠快速且有選擇性地切除故障,并將故障信息、斷路器動作情況以及故障數(shù)據(jù)記錄下來,用作之后的故障分析。(3)就地遙控和遠(yuǎn)方遙控功能。變電站內(nèi)的全部可投切電氣設(shè)備,如斷路器、電容器和電抗器等都可以按照調(diào)度部門的指令進行遙控操作,同時能夠自動對每項操作是否具備安全條件和外部條件進行檢測,并進行無功電壓的優(yōu)化調(diào)整。調(diào)度部門可以根據(jù)站端上傳的信息進行遙信和遙調(diào),直接對無人值班變電站進行斷路器的開合操作,以及對變壓器分接頭進行調(diào)整。(4)自診斷和自恢復(fù)功能。該功能能夠?qū)ψ冸娬緝?nèi)硬件及軟件進行自動診斷,特別是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),可以實現(xiàn)故障的自動診斷、自動恢復(fù)或?qū)⒐收显O(shè)備切除,保證系統(tǒng)無故障運行。2111.0kv供電的總自動改造方案的分析2.1雙主機冗余備份系統(tǒng)這種改造方案只是對原有遠(yuǎn)動裝置進行擴容和升級,采用站級層和間隔層的雙層結(jié)構(gòu)和雙機冗余模式。系統(tǒng)的核心為微機監(jiān)控系統(tǒng),其與站級層一起構(gòu)成了雙主機冗余備份系統(tǒng);而間隔層則綜合了“四遙”及通訊功能于一體,并按功能單元進行劃分。2.2站綜合改造方案該改造方案通過RCS-9000型分層布置方式,使得變電站的測控與保護相互融合又能相互獨立,即保護裝置不會受到外部通信以及測控的影響,從而保證了其安全性和可靠性。與此同時,兩者之間又能實現(xiàn)信息的共享,是110kV變電站綜自改造的完整解決方案。該方案可以分為3層結(jié)構(gòu):(1)變電站層。該層由監(jiān)控、遠(yuǎn)動以及五防主站組成,結(jié)構(gòu)為分布式系統(tǒng)。其中,監(jiān)控和遠(yuǎn)動都采用了雙機備用以增加可靠性。變電站層主要實現(xiàn)向調(diào)度部門和變電運行部門提供站內(nèi)的監(jiān)視、控制以及管理功能。(2)通信層。該層采用均衡流量管理的全以太網(wǎng)雙網(wǎng)結(jié)構(gòu),對于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶崟r性和可靠性有很大的保障。而通信層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議則采用電力行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約,能夠?qū)崿F(xiàn)不同廠家設(shè)備之間的互連。此外,該層還支持以不同的規(guī)約向不同的調(diào)度中心及集控中心發(fā)送不同的信息報文,并支持GPS對時。(3)間隔層。主控室中布置了保護單元及測控單元的組屏,其中保護單元通過485接口接入保護信息管理系統(tǒng),而測控單元的組網(wǎng)則通過WorldFIP高速現(xiàn)場總線來實現(xiàn)。3111.0kv供電線路的自建3.1各設(shè)備間的轉(zhuǎn)換存在困難由于電網(wǎng)中變電站的建設(shè)時期各不相同,即使是同一時期建設(shè)的變電站,其站內(nèi)所使用電氣設(shè)備的廠家及型號也都各不相同,這些設(shè)備所采用的通信規(guī)約多種多樣,不盡相同。而在110kV變電站的綜自改造過程中,無論是進行站內(nèi)不同廠家設(shè)備之間的調(diào)試互聯(lián),還是站內(nèi)設(shè)備與遠(yuǎn)方調(diào)度中心及集控中心的通信調(diào)試,都會因為不同通信規(guī)約之間的轉(zhuǎn)換問題而帶來軟件編程及調(diào)試方面的巨大工作量,這同樣也給運行維護帶來了很大不便。因此,不同廠家在生產(chǎn)通信設(shè)備時,應(yīng)采取相同的通信規(guī)約或統(tǒng)一于某一通信標(biāo)準(zhǔn)之下,這樣能夠很好地解決不同廠家設(shè)備之間的通信規(guī)約不兼容所帶來的問題。3.2供值班員監(jiān)視和調(diào)度自動化系統(tǒng)基本功能是聯(lián)動于各相關(guān)方由于110kV綜自變電站中所有的繼保裝置、安全自動裝置、故障錄波裝置以及其他智能設(shè)備都要與保護信息管理系統(tǒng)進行信息交換,因此保護信息管理系統(tǒng)必須兼容上述所有裝置的通信規(guī)約。當(dāng)任一繼保裝置發(fā)出異?；騽幼鲌笪?保護信息管理系統(tǒng)都能對其進行接收并處理,轉(zhuǎn)換為供值班員監(jiān)視的硬觸點形式,使其能夠更加直觀易懂地對保護信息進行監(jiān)視。同時,還要將繼保裝置發(fā)出的信息上傳至調(diào)度自動化系統(tǒng),以便于調(diào)度人員及時根據(jù)故障信息來判別并處理事故,有效縮短事故的處理時間。目前,繼保裝置及保護信息管理系統(tǒng)是采用RS232/RS485串口或以太網(wǎng)接口等方式進行通信的。3.3防模擬屏與監(jiān)控系統(tǒng)的通信在某些已經(jīng)實現(xiàn)了自動化功能的110kV變電站中,計算機監(jiān)控系統(tǒng)與微機防誤裝置是2個相互獨立的系統(tǒng)。這種獨立配置的方式具有分工明確、責(zé)任清晰的優(yōu)點,各部分系統(tǒng)功能都已經(jīng)較為成熟,性能比較可靠和穩(wěn)定,但也存在一定的弊端。例如,某110kV變電站的計算機監(jiān)控系統(tǒng)與常規(guī)五防模擬屏在運行過程中就經(jīng)常出現(xiàn)死機情況,當(dāng)模擬屏重新啟動后會報錯,錯誤顯示為與監(jiān)控機通信失敗,而此時又無法對監(jiān)控機進行操作;在監(jiān)控機上連續(xù)對2個及以上斷路器進行操作,操作第2個斷路器時監(jiān)控機也會報錯,錯誤顯示為操作超時。解決上述問題,可將常規(guī)的五防模擬屏更換為計算機五防裝置,將其與監(jiān)控系統(tǒng)的通信設(shè)置為以監(jiān)控系統(tǒng)作為主站、以五防裝置作為客戶端的方式。隨著計算機技術(shù)的不斷進步和綜合自動化技術(shù)的不斷推廣應(yīng)用,實現(xiàn)計算機監(jiān)控系統(tǒng)與微機五防裝置的合二為一已經(jīng)成為可能,通過將五防功能直接融合到計算機監(jiān)控系統(tǒng)中去,可以在自動化系統(tǒng)中進行同步運行,能夠更好地實現(xiàn)防誤操作和防誤遙控。3.4嚴(yán)格抗混疊裝置性能試驗在抗干擾方面主要需要解決電磁兼容問題。變電站綜自設(shè)備在出廠時一般僅僅進行一些開關(guān)、風(fēng)扇、電焊機和手提電話等定性的抗干擾試驗,但在實際運行過程中,110kV變電站的綜自設(shè)備需要面對一個綜合了各種電磁干擾源的運行環(huán)境,其是否能夠滿足安全性和穩(wěn)定性方面的要求,必須要進行更為嚴(yán)格和復(fù)雜的試驗。因此,綜自設(shè)備還需要重點進行靜電放電干擾試驗、輻射電磁場干擾試驗、1MHz脈沖干擾試驗以及快速瞬變干擾試驗等4項電磁兼容試驗,以保證設(shè)備的抗干擾能力。3.5自動化裝置的接口作為對110kV綜自變電站內(nèi)各系統(tǒng)進行運行監(jiān)控和故障分析的關(guān)鍵,變電站統(tǒng)一時鐘必須以GPS時間作為基準(zhǔn),這對電力系統(tǒng)的安全運行起著重要的作用。但由于生產(chǎn)廠家不同,其所生產(chǎn)的自動化裝置的接口類型不同,這導(dǎo)致實際運行中往往出現(xiàn)GPS對時的接口與所需要對時的設(shè)備接口之間無法通信的問題。因此,要充分考慮保護測控裝置、其他智能裝置以及后臺監(jiān)控設(shè)備之間的接口配合問題,有效避免不能進行GPS對時的現(xiàn)象。4次系統(tǒng)融合互聯(lián)110kV變電站進行綜自改造的實質(zhì)是以計算機技術(shù)為基礎(chǔ),將變電站