电气百科：变电站自动化系统发展策略.docx

《电气百科：变电站自动化系统发展策略.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气百科：变电站自动化系统发展策略.docx（4页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、电气百科：变电站自动化系统发展策略变电站自动化是在计算机技术和网络通信技术的基础上发展起来的，国外在20世纪80年代己有分散式变电站自动化系统问世。我国的变电站自动化工作起步较晚，与国外先进水平相比，大约有10年的差距。为加快我国变电站自动化技术的发展步伐，创造更大的效益，有必要论述和探讨我国变电站自动化的设计原则、工作模式和发展策略，以期达成共识。一.变电站自动化系统设计原则1 .变电站自动化系统作为电网调度自动化的一个子系统，应服从电网调度自动化的总体设计。其配置、功能包括设备的布置应满足电网安全、优质、经济运行以及信息分层传输、资源共享的原则。2 .分散式系统的功能配置宜采用下放的原则。

2、凡可以在间隔层就地完成的功能如保护、备用电源自投、电压控制等，无须通过网络和上位机去完成。3 .按我国的实际情况，目前变电站还不大可能完全无人值守。因此，设计时应考虑远方与就地控制操作控制并存的模式(Pattern)。同样，保护单元亦应具有远方、就地投切和在线修改整定值的功能，以远方为主，就地辅，并应从设计、制造上保证同一时间只允许其中一种控制方式有效。4 .站内自动化及无人值班站的接入系统(SyStem)设计，应从技术上保证站内自动化系统的硬件接口满足国际标准。绝缘油介电强度测试仪结合广大使用者反馈的意见，而开发的全自动化仪器。本仪器选用单片机为主导，先设定后开机测试的方法，全部过程由微机自

3、动运行控制，操作简单，方便适用。在运行中，绝缘油由于受到氧气、高温度、高湿度、阳光、强电场和杂质的作用，性能会逐渐变坏，致使它不能充分发挥绝缘作用，为此必须定期地对绝缘油进行有关试验，以鉴定其性能是否变坏。5 .要积极而慎重地推行保护、测量、控制一体化设计，确保保护功能的相对独立性和动作可靠性6 .变电站自动化系统设计中应优先采用交流采样技术，减轻tA、tv的负载，提高测量精度。绝缘油耐压测试仪真正实现了绝缘油介电强度测定的全自动化，将原来繁琐而危险的工作变得安全而简便。该仪器采用特殊软硬件抗干扰措施，消除了易出现的死机现象。体积更小，方便携带到现场使用。同时，可取消光字牌屏和中央信号屏，简化

4、控制(COntrOI)屏，由计算机承担信号监视功能，使任一信息做到一次采集、多次使用。7 .目前的分散式变电站自动化系统，各部件之间的联系绝大部分采用串行口通信方式，其通信速率和资源共享程度均受到限制。故建议采用局域网通信方式，尤其是平等网络，如总线型网。8 .从抗电磁干扰角度考虑，在选择通信介质时可优先采用光纤（Fiber）通信方式方法，这对分散式变电站自动化系统（SyStem）尤为适用。二.变电站自动化系统工作模式1.传统模式这种模式就是目前国内应用最普遍的远方终端装置（rtu）加上当地监控（监视）系统（又称当地功能），再配上变送器、遥信转接、遥控执行、UPS等屏柜。当采用交流采样rtu时

5、，可省去变送器屏柜。站内保护装置的信息，可通过遥信输入回路（即硬件方法）进入tu,亦可通过串行口按约定的规约通信（即软件方法）进入rtu。此模式适合35500千伏各种电压等级、不同规模的变电站。2 .老站改造模式采用rs485星形结构，构成分布式的rtu。其特点是不增加屏柜位置，无需改动原有二次回路，适用于老站改造。这类产品有g?90、tg5?700和mwy?c3a等分布式rtu等。3 .集中配屏模式该模式与传统模式相比，最大的区别在于将rtu的遥控、信号、测量、电能计费、通信等功能分别组屏，而由1个或2个总控单元通过串行通信口rs232,rs422,rs485）与各功能单元（屏柜）以及微机保

6、护、故障录波、上位机等通信。4 .全分散式该模式主要特点是以一次主设备如开关、变压器（TranSformer）、母线等为安装单位，将控制（control）i/0、闭锁、保护等单元分散，就地安装在一次主设备（屏柜）上。站控单元（在主控室内）通过串行口（光纤通信）与各一次设备屏柜（在现场）相连，并与上位机和远方调度中心通信。具体实施又分为两种模式：一种是保护相对独立，控制（ControD和测量合一。另一种是保护、控制和测量合一。5 .局部分散式此模式综合了集中式与分散式的特性，采用了分散式的系统结构，而控制和保护仍集中配屏。通常将集中配屏安装在分散的设备（sh6bei）小间内。设备小间在一次设备附

7、近，根据变电站的电压等级和规模可设数个设备小间，就近管理，节省（SPare）电缆（Cable）o此模式可用于各种电压等级的变电站，尤其适用于500千伏及大型220千伏变电站。三.变电站自动化系统实施方法在变电站自动化系统的具体实施过程（gu6ch6ng）中，由于受现有专业分工和管理体制的影响而有不同的实施方法：一种主张站内监控以远动为数据（data）采集和控制（ControD的基础，相应的设备也是以电网调度自动化为基础，保护相对独立。另一种则主张站内监控以保护（微机保护）为数据采集和控制的基础，将保护与控制、测量结合在一起。后者正在成为一种发展趋势和共识。从我国目前的运行体制、人员配备、专业分

8、工来看，前者无疑占有较大优势。因为无论从规划设计、科研制造、安装调试、运行维护等各方面，控制与保护都是相互独立的两个不同专业。因此，前者更符合我国国情。而后者因难以提供较清楚的事故分析和处理（CheiH）的界面，一时还不易被运行部门接受。但从发展趋势、技术合理性及减少设备重复配置、简化维护工作量等方面考虑，后者又有其优越性。从信息流的角度看，保护（包括故障录波等）和控制（control）,测量的信息源都是来自现场tA、tv二次侧输出，只是要求不同而己。保护主要采集一次设备的故障（fault）异常状态信息，要求tA、tv测量范围较宽，通常按10倍额定值考虑，但测量精度要求较低，误差在3%以上。而

9、控制和测量主要采集运行状态信息，要求tA、tv测量范围（fdnw6i）较窄，通常在测量额定值附近波动，对测量精度（精确度）有一定的要求，测量偏差要求在1%以内。总控单元直接接收来自上位机（当地）或远方的控制输出命令，经必要的校核后可直接动作至保护操作回路，省去了遥控输出、遥控执行等环节，简化了设备，提高了可靠性。从无人值班角度看，不仅要求简化一次主接线和主设备，同时也要求简化二次回路和设备。因此，保护和控制（ControD、测量的一体化，有利于简化设备和最大化减少日常维护工作量。对110千伏及以下，尤其是10千伏配电站，除了电量计费、功率总加等有测量精度要求而须接量测tA、tv外，其他量测仅作

10、监视运行工况之用，完全可与保护tA、tv合用。此外，在局域网上各种信息可以共享，控制、测量等均不必配置各自的数据采集硬件。常规的控制屏、信息屏、模拟（定义:对真实事物或者过程的虚拟）屏等亦可取消。变电站自动化系统和无人值班运行模式（Pattern）的实施，在很大程度上取决于设备的可靠性。这里指的设备不仅是自动化设备，更重要的是电气主设备。根据变电站自动化系统的特点，建议主管部门制定出有关设备制造、接口的规范标准。自动化设备制造厂商应与电气主设备制造厂商加强合作，提供技术合一的产品，以方便设计、运行部门选型。对数量较多的10千伏配电站，由于接线简单，对保护的要求相对较低，为简化设备、节省投资，建

11、议由rtu来完成线路保护及双母线切换（备自投）等保护功能。变压器油介损测试仪设有自动检测功能，开机自动进入复位状态执行调压器回零；根据用户需求可改变测试次数、搅拌静置时间、声控光控提醒连续打印与非打印；本仪器采用全自动磁振子搅拌，消除油样的不均匀和气泡；采用了微型TPUA面板式打印机，自动打印输出。为此，需在rtu软件中增加保护运行判断功能。如备用电源自投功能，可通过(t。IIggU6)对相应母线段失压和相关开关状态信号的逻辑(Logic)判断来实现。今后，变电站自动化的运行模式将从无人值班、有人值守逐步向无人值守过渡(transition)。因此，遥视警戒技术(防火、防盗、防渍、防水汽泄漏及远方监视等)将应运而生，并得到迅速发展。随着计算机和网络通信技术的发展，站内rtu/Itu或保护监控单元将直接上网，通过网络与后台机及工作站通信。取消传统的前置处理机环节，从而彻底消除通信;瓶颈;现象。