對比傳統(tǒng)變電站與變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

標(biāo)題：對比傳統(tǒng)變電站與變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)姓名：邵天龍班級：電自072班電話：159貴州高校8567摘要：隨著智能化電氣設(shè)備的不斷涌現(xiàn)，變電站已經(jīng)進(jìn)入了自動(dòng)化發(fā)展的新階段。本文主要對變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)與傳統(tǒng)變電站進(jìn)行針對式對比，并進(jìn)行了相關(guān)介紹，并對分布式系統(tǒng)進(jìn)行簡要介紹，最終給出實(shí)例說明綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在我國變電站應(yīng)用取得的效果。關(guān)鍵字：變電站；傳統(tǒng)變電站；變電站綜合自動(dòng)化；分布式系統(tǒng)Abstract：Asintelligentelectricalequipmentareconstantlyemerging,thesubstationautomationhasenteredanewstageofdevelopment.Thispapermainlyofsubstationintegratedautomationsystemandthetraditionaltypeofcontrastforsubstationsisintroduced,andsomerelated,anddistributedsystembrieflydescribed,andfinallygivesexamplessubstationintegratedautomationsysteminChinaapplicationshavemadetheeffect.Keywords：Transformersubstation；Traditionaltransformersubstation；Substationautomation;Distributedsystem1概述：變電站綜合自動(dòng)扮裝置包括RTU(遠(yuǎn)動(dòng)終端)、遠(yuǎn)動(dòng)專用變送器、遠(yuǎn)動(dòng)裝置到通信設(shè)備配線架端子的網(wǎng)絡(luò)線、遠(yuǎn)動(dòng)終端輸入和輸出回路的專用電纜、遠(yuǎn)動(dòng)路由器、遠(yuǎn)動(dòng)交互機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)終端專用的電源設(shè)備及其連接電纜、遙控屏、遙信屏、遠(yuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)接屏等。變電站綜合自動(dòng)化是指利用計(jì)算機(jī)及上述裝置對變電站的開關(guān)、隔離刀閘、電容器、變壓器等一次設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)視、限制、測量和愛護(hù)功能。它的主要作用是采集現(xiàn)場的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理，然后經(jīng)過通道送達(dá)電力調(diào)度中心，同時(shí)接受遠(yuǎn)方下達(dá)的遙控、遙調(diào)指令，使現(xiàn)場一次設(shè)備達(dá)到限制和調(diào)整的目的。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展及無人值班變電站的推行，我國電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)將更多的放在變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)上。因?yàn)?，此?xiàng)技術(shù)的大力應(yīng)用不僅能降低運(yùn)維成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，而且能更好的保障變電站的平安、牢靠運(yùn)行，提高電能服務(wù)質(zhì)量。2正文內(nèi)容：變電站是電力系統(tǒng)的一部分，其功能是變換電壓等級、配送電能、無功電壓調(diào)控，其監(jiān)控功能為愛護(hù)、計(jì)量、限制、信息傳輸，主要包括變壓器、母線、線路開關(guān)設(shè)備、建筑物及電力系統(tǒng)平安和限制所需的設(shè)施。2.1傳統(tǒng)變電站存在的問題（參考文獻(xiàn)1以及貴州高校電氣工程學(xué)院配網(wǎng)自動(dòng)化課件，熊煒）①平安性、牢靠性不能滿意一些企業(yè)用電高牢靠性的要求。傳統(tǒng)的變電站大多采納常規(guī)的設(shè)備，它的二次設(shè)備結(jié)構(gòu)困難，牢靠性不強(qiáng)，沒有故障自診斷實(shí)力，只在安排停電或愛護(hù)裝置發(fā)生拒動(dòng)和誤動(dòng)時(shí)才能發(fā)覺問題。②供電質(zhì)量缺乏科學(xué)的保證。傳統(tǒng)變電站大多不具備調(diào)壓手段。且缺乏科學(xué)的電能質(zhì)量考核方法，不能滿意企業(yè)考核的需求。③占地面積大，增加征地資金。傳統(tǒng)變電站二次設(shè)備體積大、笨重，器件組屏數(shù)量多，因此，限制室和繼電愛護(hù)室占地面積大，不能滿意企業(yè)發(fā)展和擴(kuò)規(guī)的要求。④不具備實(shí)時(shí)監(jiān)控的要求。變電站要做到優(yōu)質(zhì)、牢靠、平安運(yùn)行，必需駕馭系統(tǒng)的運(yùn)行工況，才能實(shí)行一系列的自動(dòng)限制和調(diào)整手段。傳統(tǒng)的變電站不具備遠(yuǎn)方通訊功能，缺乏自控手段和措施，因此不利于變電站的平安、穩(wěn)定運(yùn)行。⑤設(shè)備牢靠性差，維護(hù)量大。常規(guī)的繼電愛護(hù)整定值必需定期停電校驗(yàn)．愛護(hù)整定值整定工作量大．也無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方參數(shù)或自動(dòng)裝置的整定值的修改。綜合自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)在于：提高平安穩(wěn)定性；提高電壓合格率；提高運(yùn)行管理水平；縮小占地面積；提高設(shè)備牢靠性，減小維護(hù)工作量。2.2綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的概念變電站綜合自動(dòng)化是將變電站的二次設(shè)備(包括測量儀表、信號系統(tǒng)、繼電愛護(hù)、自動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置等)經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對變電站的主要設(shè)備和輸配電線路的自動(dòng)監(jiān)視測量、自動(dòng)限制和微機(jī)愛護(hù)，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動(dòng)化功能。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是利用多臺微型計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路組成的自動(dòng)化系統(tǒng)，代替常規(guī)的測量和監(jiān)測儀表，代替常規(guī)的限制屏、中心信號系統(tǒng)和遠(yuǎn)動(dòng)屏，用微機(jī)愛護(hù)代替常規(guī)的繼電愛護(hù)，克服常規(guī)的繼電愛護(hù)裝置不能與外界通信的缺陷。它是自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)等高科技在變電站領(lǐng)域的綜合應(yīng)用，它可采集到比較齊全的數(shù)據(jù)和信息，利用計(jì)算機(jī)的高速計(jì)算實(shí)力和邏輯推斷實(shí)力，便利地監(jiān)視和限制變電站各種設(shè)備的運(yùn)行和操作。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具有功能綜合化、結(jié)構(gòu)監(jiān)控微機(jī)化、操作監(jiān)視屏幕化、運(yùn)行管理智能化等特征。2.3綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)越性①提高供電質(zhì)量及電壓合格率。由于變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中有電壓、無功自動(dòng)限制功能，可大大提高電壓合格率，降低損耗，節(jié)約電能，保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。②提高變電站的平安、牢靠運(yùn)行水平。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具有保障自診斷功能，發(fā)覺不正?，F(xiàn)象剛好報(bào)警。由于微機(jī)的應(yīng)用，更突出了自動(dòng)裝置和四遙裝置的有利特點(diǎn)．這使得變電站的一、二次設(shè)備的牢靠性大大提高。③提高系統(tǒng)的運(yùn)行、管理水平。變電站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化后，監(jiān)視、測量、記錄、抄表等工作由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成．提高了測量精度，避開了人為誤差。實(shí)時(shí)工況、報(bào)警記錄、各種運(yùn)行趨勢圖等可供查詢，大大提高了運(yùn)行的管理水平。④減小占地面積。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)行計(jì)算機(jī)和先進(jìn)的通信技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)資源和信息共享，同時(shí)大規(guī)模的集成電路結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、功能強(qiáng)，與傳統(tǒng)變電站相比，其性能大大提高，限制室面積削減。⑤削減維護(hù)工作量，削減勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)減人增效。由于綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集及通訊功能，削減了人工抄表等一系列工作量，且能實(shí)現(xiàn)“四遙”(遙控、遙信、遙調(diào)、遙測)、無人值守的狀況，可以達(dá)到減員增效的目的。通過下表可以看出傳統(tǒng)變電站與綜合自動(dòng)化系統(tǒng)針對性的優(yōu)劣對比對比項(xiàng)目傳統(tǒng)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)平安牢靠性二次設(shè)備結(jié)構(gòu)困難，牢靠性不強(qiáng)。不具備實(shí)時(shí)監(jiān)控的要求。不能駕馭系統(tǒng)的運(yùn)行工況，不具備遠(yuǎn)方通訊功能，缺乏自控手段和措施，因此不利于變電站的平安、穩(wěn)定運(yùn)行。具有保障自診斷功能，發(fā)覺不正?，F(xiàn)象剛好報(bào)警。一、二次設(shè)備的牢靠性大大提高。監(jiān)視、測量、記錄、抄表等工作由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成．提高了測量精度，避開了人為誤差。實(shí)時(shí)工況、報(bào)警記錄、各種運(yùn)行趨勢圖等可供查詢，提高了運(yùn)行的平安牢靠性。供電質(zhì)量不具備調(diào)壓手段。且缺乏科學(xué)的電能質(zhì)量考核方法。有電壓、無功自動(dòng)限制功能，可大大提高電壓合格率。建設(shè)資金占地面積大，增加征地資金。二次設(shè)備體積大、笨重，器件組屏數(shù)量多。占地面積小。實(shí)行計(jì)算機(jī)和先進(jìn)的通信技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)資源和信息共享，大規(guī)模的集成電路結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、功能強(qiáng)，性能提高，限制室面積削減。設(shè)備維護(hù)量維護(hù)量大。常規(guī)的繼電愛護(hù)整定值必需定期停電校驗(yàn)．愛護(hù)整定值整定工作量大．也無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方參數(shù)或自動(dòng)裝置的整定值的修改。維護(hù)工作量小，削減勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)減人增效。由于綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集及通訊功能，削減了人工抄表等一系列工作量，且能實(shí)現(xiàn)“四遙”(遙控、遙信、遙調(diào)、遙測)、無人值守的狀況，可以達(dá)到減員增效的目的。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.4分布式系統(tǒng)的主要特點(diǎn)（參考文獻(xiàn)2,參考文獻(xiàn)3）①牢靠性這種跨變電站界限的裝置有效地提高對變電站現(xiàn)實(shí)狀況的推斷實(shí)力，提高變電站在困難狀況下供電復(fù)原的實(shí)力，并且為變電站建設(shè)過程中困難局面供應(yīng)解決方案，在肯定程度上提高牢靠性。在功能組臺和安排上，實(shí)行可下放的盡量下放的原則，凡是可在本間隔就地完成的功能,如繼電愛護(hù)、備用自投以及電壓限制等，均在相應(yīng)間隔內(nèi)設(shè)置了專用的獨(dú)立裝置，避開或削減了其他裝置或通信的異樣對功能運(yùn)行的影響。即使通信崩潰．各間隔都仍能保證其重要功能執(zhí)行，從而提高了牢靠性。與此同時(shí)，裝置的有關(guān)外部回路都實(shí)行了分類，避開相互之間的影響，提高整體的牢靠性。②可擴(kuò)充性通過運(yùn)行實(shí)踐得出，分散分布式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)面對對象設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)單元化結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性。如新增一條線路，一般其功能同已有的元件，只須要增加一套設(shè)備即可．有關(guān)系統(tǒng)功能，均可通過主計(jì)算機(jī)上供應(yīng)的協(xié)助工具．便利地進(jìn)行修改、擴(kuò)充，從而使原有的投資充分發(fā)揮其效益。③經(jīng)濟(jì)性因?yàn)橛凶冸娬緝?nèi)電壓無功限制，無功補(bǔ)償限制；具有變電站網(wǎng)絡(luò)通信功能，站內(nèi)通信，上、下級站問通信，遙測、遙信、遙控、遙調(diào)、遙視等；縮小了變電站占地面積，降低了造價(jià)，削減了總投資；削減了維護(hù)量，達(dá)到了減人增效的目的?？赏ㄟ^對無錫供電局兩座規(guī)模相當(dāng)?shù)?10kV市區(qū)變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較得到證明（參考文獻(xiàn)4）(見下表)。若限制電纜以l2元／m計(jì)算，那么采納綜合自動(dòng)化系統(tǒng)分散布置后，單電纜一項(xiàng)就節(jié)約投資近20萬元。變電站改用分散分布式布置形式后的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較工程名稱110kv車站變電所110kv學(xué)前變電所規(guī)模110kv內(nèi)橋接線，2臺三圈變壓器，35kv單母分段兼旁母，出線9回（本期8回），10kv單母分段兼旁母，出線16回(本期12回,電容器2組)2回110kv線路—變壓器組,2臺三圈變壓器,35kv單母分段,出線6回(本期4回),10kv單母分段,出線20回(本期16回),電容器2組布置形式改用前改用分散分布式后安裝限制電纜連接較困難雙絞線連接簡潔限制電纜長度(m)245837940限制室面積(m2)12×13.572×9.2④便于建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)依據(jù)有關(guān)變電所的施工狀況，分布式系統(tǒng)每個(gè)間隔的各種功能都已經(jīng)在制造廠內(nèi)調(diào)試完畢，從而大大縮短了變電所的施工時(shí)間。從早期投運(yùn)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)來看，監(jiān)控系統(tǒng)與微機(jī)愛護(hù)裝置往往不屬于同一廠家，微機(jī)愛護(hù)的具體信息由通信管理機(jī)來取得，通過通信口與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通信．實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)的信息共享，這就存在愛護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)的接口問題。實(shí)踐中，生產(chǎn)愛護(hù)的廠家自帶的系統(tǒng)與其他廠家的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)時(shí)，總是不非常順當(dāng)，給施工調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)帶來不便上述問題對分布式系統(tǒng)是不存在的。幾個(gè)變電所共用一臺便攜式測試儀，實(shí)際操作中僅需將測試儀與裝置的調(diào)試接口相連，通過簡潔的設(shè)置，便可在數(shù)分鐘內(nèi)完勝利能測試和檢查。2.5變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例（參考文獻(xiàn)5）以500kV南昌變電站為例500kV南昌變電站位于南昌市郊尤口鎮(zhèn)，于2000年10月投入運(yùn)行。該變電站是三峽外送項(xiàng)目的第一個(gè)500kV變電站，南昌變電站主變第一期工程上一臺容量為750MVA變壓器，遠(yuǎn)期為二臺。南昌變電站500kV進(jìn)出線最終規(guī)模為六回，一期工程為一回，220kV進(jìn)出線最終規(guī)模為lO一12回。500kV進(jìn)線側(cè)裝設(shè)一組120Mvar高壓并聯(lián)電抗器。南昌變電站220kV電壓等級本期工程采納雙母線帶旁路母線接線。35kV電壓等級采納單母線接線。南昌變電站是第一個(gè)采納國產(chǎn)設(shè)備的500kV變電站，并實(shí)現(xiàn)了愛護(hù)和限制設(shè)備完全就地下放。它采納的是北京哈德威四方愛護(hù)與限制設(shè)備有限公司生產(chǎn)的CSC2000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。該綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采納以一次設(shè)備為對象，按分散、分布布置的設(shè)計(jì)思想，問隔層設(shè)備完全分散至開關(guān)場的愛護(hù)小室方式分為變電站層、問隔層二部分。這兩層之間由通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。應(yīng)用狀況500kV南昌變的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)自投運(yùn)以來，運(yùn)行基本正常，整個(gè)系統(tǒng)基本平安、穩(wěn)定、牢靠。2000年10月30日對端500kV湖北鳳凰山變電站側(cè)發(fā)生線路TA爆炸，南昌站一側(cè)，CSL101A型愛護(hù)裝置正確動(dòng)作，監(jiān)控系統(tǒng)正確反應(yīng)，故障錄波數(shù)據(jù)完全上送，無一遺漏。通過了一次嚴(yán)峻事故的考驗(yàn)。3.總結(jié)：上述只是針對變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)對傳統(tǒng)變電站的一個(gè)對比，并闡述了分布式變電站的優(yōu)點(diǎn)以及綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在500KV南昌變中的應(yīng)用，通過比較我們發(fā)覺傳統(tǒng)變電站的很多缺點(diǎn)可以用變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)來彌補(bǔ)，更是有分布式變電站的諸多好處，隨著科技的發(fā)展，我們已從最初的對繼電愛護(hù)的“牢靠、靈敏、選擇、速動(dòng)性”要求增加到“遙測、遙信、遙控、遙調(diào)”功能的要求，等到“遙視”功能普及完善后，即可真正全部實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化了。便能更好的保障變電站的平安、牢靠運(yùn)行，提高電能服務(wù)質(zhì)量。參考文獻(xiàn)