變電站實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求

1、變電站實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的功能要求摘要：變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的具體功能要求主要取決于變電站在電力系統(tǒng)中的地位和作用以及變電站的規(guī)模、電壓等級(jí)和一次設(shè)備狀況等。高壓、超高壓變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能要求，總體來(lái)講有三個(gè)方面：保護(hù)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、運(yùn)行支持系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：變電站 監(jiān)控系統(tǒng)一、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集裝置采集現(xiàn)場(chǎng)所有模擬量、脈沖量及狀態(tài)量，并可從各保護(hù)裝置采集保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)、保護(hù)定值信息、保護(hù)動(dòng)作信息、保護(hù)故障信息、保護(hù)裝置及保護(hù)電源自檢信息。1) 模擬量采集采樣的參數(shù)有：各段母線電壓、各進(jìn)出線回路的電流和功率值、電網(wǎng)相位與頻率等電量參數(shù)以及變壓器的瓦斯值、壓力、溫度等非電量參數(shù)。目前各種電量參數(shù)均采

2、用交流采樣，直接采集由電壓互感器與電流互感器提供的交流參數(shù)，對(duì)非電量參數(shù)如變壓器油溫、主控室溫的采集需常規(guī)變送器加A/D轉(zhuǎn)換模塊。2) 脈沖量采集采集由全電子式電能表輸出電量脈沖值，也可直接采集電能量。3) 狀態(tài)量采集包括隔離開(kāi)關(guān)狀態(tài)、斷路器狀態(tài)、變壓器分接頭位置、接地刀閘狀態(tài)等，這些信號(hào)大都采用光電隔離方式開(kāi)關(guān)量中斷其輸入。對(duì)一些重要的狀態(tài)量(如斷路器位置)采用雙位置接點(diǎn)進(jìn)行采集，即00、11分別表示兩個(gè)狀態(tài)，以保證斷路器位置的正確性，防止繼電器觸點(diǎn)的抖動(dòng)或失效而造成的狀態(tài)誤報(bào)。4) 繼電保護(hù)數(shù)據(jù)采集包括保保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)、保護(hù)定值信息、保護(hù)動(dòng)作信息、保護(hù)定值等。二、 事件記錄及故障錄波事件記錄

3、包括開(kāi)關(guān)跳合記錄(一般由監(jiān)控系統(tǒng)記錄)、保護(hù)動(dòng)作順序記錄(一般由微機(jī)保護(hù)產(chǎn)生)，事件分辨率可根據(jù)不同電壓等級(jí)而確定，一般為13ms，能存儲(chǔ)一百個(gè)以上的事件順序記錄。當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)(如接地短路故障)，能記錄故障前100m s以及故障后3s的波形，以供事故分析。對(duì)高壓變電站故障錄波，可根據(jù)要求采用兩種方式實(shí)現(xiàn)：一是配置能與監(jiān)控系統(tǒng)通信的專用微機(jī)故障錄波機(jī)；另一種則由微機(jī)保護(hù)裝置附帶記錄及測(cè)距計(jì)算工作，再將所記錄波形及測(cè)距結(jié)果送往監(jiān)控系統(tǒng)，再由監(jiān)控系統(tǒng)保存及打印波形。對(duì)低壓變電站故障錄波可提供故障報(bào)告，包括動(dòng)作類型、故障類型及開(kāi)關(guān)遮斷電流大小。三、遠(yuǎn)方整定保護(hù)定值對(duì)于各保護(hù)裝置，既可在當(dāng)?shù)鼗蜻h(yuǎn)方設(shè)

4、置保護(hù)定值，也可在當(dāng)?shù)鼗蜻h(yuǎn)方顯示、切換保護(hù)定值，此功能須具有當(dāng)?shù)?、遠(yuǎn)方控制閉鎖，操作權(quán)限閉鎖措施。四、控制和操作閉鎖可對(duì)隔離開(kāi)關(guān)和斷路器的分?jǐn)嗯c閉合進(jìn)行操作，可對(duì)變壓器分接頭進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，可對(duì)電容器組進(jìn)行換切。這些控制和操作可在變電站內(nèi)裝置面板上進(jìn)行操作，或者在監(jiān)控系統(tǒng)的CRT以及鍵盤上發(fā)出命令完成，或者在遠(yuǎn)程調(diào)度中心完成，以此保證自動(dòng)化系統(tǒng)的使用靈活性。為保證操作的準(zhǔn)確無(wú)誤，操作步驟按照“選擇-返送校核-執(zhí)行”來(lái)進(jìn)行，同時(shí)具備閉鎖功能，每次操作完均有打印輸出。 五、電壓無(wú)功綜合控制當(dāng)上級(jí)調(diào)度直接控制變電站時(shí)，電容器組的投切和變壓器分接頭的調(diào)整直接受上級(jí)調(diào)度的控制；當(dāng)系統(tǒng)給定電壓曲線時(shí)，則由變

5、電站自動(dòng)化系統(tǒng)自行控制，按系統(tǒng)電壓與功率因數(shù)變化情況自動(dòng)投切電容器或調(diào)節(jié)變壓器分接頭的位置，保證電壓質(zhì)量和電壓無(wú)功補(bǔ)償。六、與遠(yuǎn)方調(diào)度中心通信實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)裝置常規(guī)的遙測(cè)、遙控、遙信和遙調(diào)四遙功能，即將采集的狀態(tài)量和數(shù)字量實(shí)時(shí)送往遠(yuǎn)方調(diào)度中心，并接受上級(jí)調(diào)度中心的控制和指令。若有事故發(fā)生，比如開(kāi)關(guān)變位或數(shù)字量越限時(shí)則插入優(yōu)先傳送，及時(shí)報(bào)告給調(diào)度中心。此外還將繼電保護(hù)信息和故障錄波等信息報(bào)告給調(diào)度中心，同時(shí)還接受從調(diào)度中心發(fā)來(lái)的修改繼電保護(hù)整定值的命令等。傳送通道可以是光纖、微波、載波或?qū)Ｓ猛ǖ?。通信波特率按所選用通道類型及通信方式來(lái)決定。通信規(guī)約可以采用計(jì)算機(jī)通信規(guī)約或遠(yuǎn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約，由調(diào)度中心的要求

6、而確定。七、數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)記錄系統(tǒng)將采集來(lái)的數(shù)字量、脈沖量和狀態(tài)量按規(guī)定的要求進(jìn)行處理，送往當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)和上級(jí)調(diào)度中心。這些數(shù)據(jù)主要有：變壓器、線路的電流、有功和無(wú)功，母線電壓定時(shí)記錄的最大、最小極限值及時(shí)間等；每日電壓的峰值和谷值，并標(biāo)明時(shí)間；整點(diǎn)數(shù)據(jù)的日?qǐng)?bào)表；斷路器動(dòng)作次數(shù)、跳閘操作次數(shù)和切除故障時(shí)的故障電流統(tǒng)計(jì)；控制操作或修改整定值的記錄及有關(guān)操作者記錄；每天獨(dú)立有功負(fù)荷和無(wú)功負(fù)荷的峰值及其時(shí)間標(biāo)注，并保存歸檔。歷史數(shù)據(jù)在監(jiān)控系統(tǒng)的后臺(tái)機(jī)中至少能保存一年以上。八、人機(jī)聯(lián)系功能當(dāng)變電站實(shí)行有人值班時(shí)，在當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)的后臺(tái)機(jī)上完成人機(jī)聯(lián)系功能。當(dāng)變電站實(shí)行無(wú)人值班時(shí)，則在監(jiān)視主機(jī)上或集控中心

7、的調(diào)度或遠(yuǎn)方調(diào)度中心進(jìn)行人機(jī)聯(lián)系。操作人員的人機(jī)聯(lián)系界面主要是CRT屏幕、鍵盤或鼠標(biāo)器，可實(shí)現(xiàn)下列主要功能：1) CRT屏幕上可顯示各種數(shù)據(jù)、表格和畫面，包括主接線圖、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、提示信息、報(bào)警畫面、事故記錄、負(fù)荷曲線、系統(tǒng)的配置及工作狀態(tài)、日運(yùn)行報(bào)表、保護(hù)整定值等，并可將顯示表格和畫面拷貝打印下來(lái)。2) 實(shí)施遠(yuǎn)方控制和操作，包括隔離開(kāi)關(guān)以及斷路器的操作、保護(hù)裝置的投退、變壓器的分接頭位置控制等。3) 輸入或修改數(shù)據(jù)，包括遠(yuǎn)方調(diào)度操作的密碼、操作人員的密碼及代碼、保護(hù)定值的設(shè)定及修改、報(bào)警值設(shè)置及修改、當(dāng)?shù)?遠(yuǎn)方操作的設(shè)置、控制閉鎖的允許等。4) 顯示系統(tǒng)各設(shè)備的自檢診斷結(jié)果。5) 無(wú)人值班站應(yīng)

8、設(shè)有一定的人機(jī)聯(lián)系功能，以滿足變電站現(xiàn)場(chǎng)巡視或檢修的要求，能顯示站內(nèi)各種數(shù)據(jù)信息和狀態(tài)量；操作出口回路應(yīng)具備當(dāng)?shù)鼐o急人工控制設(shè)施；變壓器分接頭應(yīng)備有當(dāng)?shù)厝斯ふ{(diào)節(jié)措施。九、系統(tǒng)的自診斷檢測(cè)功能系統(tǒng)的各個(gè)功能裝置如控制裝置、保護(hù)裝置數(shù)據(jù)、采集裝置等都具有自診斷檢測(cè)功能，所有控制、保護(hù)、數(shù)據(jù)采集等主要單元設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，都應(yīng)該能自診斷出故障部位；具有失電自檢、失電保護(hù)、自復(fù)位至原態(tài)的能力。當(dāng)數(shù)據(jù)采集裝置出現(xiàn)非法錯(cuò)誤時(shí)，應(yīng)能輸出錯(cuò)誤信息，對(duì)故障單元進(jìn)行報(bào)警和閉鎖，以保證其它部分能正常工作。當(dāng)系統(tǒng)的在線診斷出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)能完成自動(dòng)報(bào)警，并將故障內(nèi)容和故障時(shí)間記錄在事件一覽表中。診斷結(jié)果能周期性地傳送到當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)的后臺(tái)機(jī)和遠(yuǎn)方調(diào)度中心，所以系統(tǒng)中各裝置的運(yùn)行狀態(tài)一覽無(wú)余，無(wú)需人工定期檢修。十、對(duì)時(shí)系統(tǒng)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中最基本的要求是對(duì)時(shí)要求。110KV以上變電站要求系統(tǒng)具備GPS對(duì)時(shí)功能，能夠?qū)ψ冸娬緦釉O(shè)備和間隔層設(shè)備(包括全電子式電能儀表等)實(shí)現(xiàn)GPS對(duì)時(shí)，并具備時(shí)鐘同步、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男Ｕ胧?10KV終端站和35KV變電站不要求具備GPS對(duì)時(shí)功能，但要求具備一定精度的站內(nèi)對(duì)時(shí)系統(tǒng)，定時(shí)實(shí)現(xiàn)由上