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论析电力变电站综合自动化系统技术摘要本文简析了我国变电站自动化水平的现状与对变电站综合自动化系统主要产品的介绍,论述了变电站综合自动化系统的儿点看法关键词电力系统变电站自动化1我国变电站自动化水平的现状
1.1220kV及500kV变电站到现在为止我国220kv至500kv电压等级的变电站基本上是为有人值班运行方式,大多是仅发遥测和遥信信息,50kV变电站都具有站内监控系统在前几年以前投运的变电站计算机监控系统以及远动系统完全是彼此独立、互不相关的,数据来各自分别采集,信息不能共享,硬件设备重复设置、重复投资近几年设计的站内监控系统已把站内监控与远动功能结合在一起,可向几个不同级别的调度中心发送各自所需的远动信息所有遥测、遥信信息集中采集最近,有一部分公司推出了完全分布式变电站自动化系统,这种方式带控制功能,可对断路器和电动操作隔离开关进行控制操作,并可与数字保护交换信息,为分析数字保护运行状态、动作行为、远方定值修改等提供了更加详细的信息资料,方便了运行管理目前,国内500kV变电站尚无这种监控系统的运行经验,但这是今后5kV及220kV变电站自动化系统的发展方向
1.2UOkV及以下等级的变电站各个地区,尤其是经济发达地区对新建HOkV变电站大多要求按无人值班运行方式设计,并且将原有的有人值班变电站逐步改造为无人值班运行方式,这也是电力部对创一流企业的要求无人值班的变电站按实现的自动化水平可分为两类
①远动R1TU方式;
②全新的综合自动化方式国内比较早推广实行无人值班变电站的地区,因为受当时自动化水平以及经济能力的限制,往往采取前一种方式其最大的特征是将站内当地监控功能、scADA信号采集、远动功能以及数字保护信息结合为一个统一的整体,完全取消了传统的集中控制屏,二次回路极为简洁,控制电缆大量减少,既可有人值班运行,亦可无人值班运行,这是今后各种电压等级变电站自动化技术的发展方向2变电站综合自动化系统主要产品概况
2.1信号采集方式而对于一个先进的变电站综合自动化系统,其信号采集应当是能够完全分散分布和卜放的,因为只有这样才能最大限度地减少二次控制电缆,简化二次回路特别是10kV变电站,将测控部分合并在10kV保护装置内,根据模拟量对采样精度的不同要求,采用专用的电流输入口以接测量用CT
2.2低压保护的安装方式10kV等级低压保护应当能直接装于开关柜,并且要完全满足使用场合对保护装置电磁干扰、震动、温度、湿度的要求
2.3控制指令执行方式控制指令包括了远方站控中心(调度中心)以及站内人机控制工作站发出的控制信号以及无功一电压、主变分接头控制输出、同期检测输出等显然采取完全分布式系统更加简单、直接、明了
2.4数字通信方式分散分布式结构,每间隔层与站级层所有•控制指令、数据传送、信息交换等都是通过计算机数字通信实现的数字传送的方式可采用串口通信方式和局域网即网络传输方式按物质材料分普通串行通信电缆、光纤、屏蔽双绞线等拓扑结构具有光纤环网、光纤星形网、总线式双绞线网某电网公司的DISA系列产品采用星形光纤通信技术与总线型的CANSUS技术相结合实现系统的通信,支持各种灵活的组合,在UOkV及35kv变电站内可以独立使用光纤技术或多条CANBUS技术实现完全分散的综合自动化,特别是采取CANBUS技术,分散的单元主CPU与网络间直接使用高速CPU总线进行通信,真正实现了高速总线连接胜能大大优于使用串行接口的连接方式及通过串口与LON网的连接方式ABB产品采取光纤作为我体,其网络可以是SPA网或LON网某公司的CSC-2000变电站综合自动化系统采用双绞线总线网,各分散单元以中行接口方式与网络连接,在提高抗干扰性与可靠性方面采取了一些措施当该接点异常时自动脱离网络,以保证其余接点的正常通信为提高其系统可靠性,22()kV级间隔设备(包括线路和主变)的网络接点设置了双网络接口,同时采用两个监控主网
2.5产品的接口问题目前,不同厂家的产品在同一个系统中使用时,其数字交换接口始终是一个较难解决的问题对于llOkv及以下电压等级的系统矛盾并不突出,一家厂商的产品基本都能满足UOkV变电站的所有自动化功能和保护功能,但对于220kV、甚至5OOkV变电站而言一个厂商可能只能满足自动化系统要求,而22Okv与500kV线路保护或变压器保护需选用其他厂家的数字保护设备如果所有厂家的综合自动化产品的数据接口遵守一个统一的、开放的数据接口标准,如国际标准化组织ISO的OSI开放系统标准模型,则上述问题可以得到圆满解决,用户可以根据各种产品的特点进行选择,以满足自身的使用要求
2.6电站综合自动化系统的儿点看法
4.1部分系统仍是缺乏完整的、组态灵活的全分布式变电站综合自动化系列产品
4.2产品工艺质量仍要进一步提高
4.3网络结构需要加强,网络物理介质应首选光纤
4.4应当改善产品数据接口的开放性
4.5应进一步发展图形逻辑编辑功能
4.6应完善分散式故障录波功能
4.7应当具有电话访问功能,在任何有电话的地方,都能通过便携式电脑读取站内信息
4.8向用户提供每一种灵活方便的系统维护、开发1具软件5结语用户对每一类产品的认同程度直接影响到这类产品的发展取向组态灵活、易于扩充的配置,使二次设备与一次设备在物理距离上尽量缩小,特别是IOkV电压等级的产品,已使二次设备与一次设备构成了一个有机的整体,从设计、施工、运行、维护等各个方面都给用户提供了极大的便利,发达的通信技术乂使用户在任何地方随时可以监视、了解变电站的运行工况发展到现阶段的变电站综合自动化技术急需国家技术归口部门制订出相关的规程、规范、标准,以引导变电站综合自动化技术的健康发展。