發(fā)布時間：2022-04-25 06:24:47
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的變電站論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
摘 要:科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,變電站自動化系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng),已成為電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。本文闡述了變電站自動化系統(tǒng)的特點(diǎn)和設(shè)計原則,并提出了發(fā)展方向。
關(guān)鍵詞:變電站 自動化
1、變電站自動化系統(tǒng)的特點(diǎn)
完整的變電站自動化系統(tǒng)除在各控制保護(hù)單元保留緊急手動操作跳、合閘的手段外,其余的全部控制、監(jiān)視、測量和報警功能均可通過計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)來完成。變電站無需另設(shè)遠(yuǎn)動設(shè)備,監(jiān)控系統(tǒng)完全滿足遙信、遙測、遙控、遙調(diào)的功能以及無人值班之需要。從系統(tǒng)設(shè)計的角度來看有以下特點(diǎn):
(1)分布式設(shè)計。系統(tǒng)采用模塊化、分布式開放結(jié)構(gòu),各控制保護(hù)功能均分布在開關(guān)柜或盡量靠近開關(guān)的控制保護(hù)柜上的控制保護(hù)單元,所有的控制、保護(hù)、測量、報警等信號均在就地單元內(nèi)處理成數(shù)據(jù)信號后經(jīng)光纖總線傳輸至主控室的監(jiān)控計算機(jī),各就地單元相互獨(dú)立,不相互影響。
(2)集中式設(shè)計。系統(tǒng)采用模塊化、集中式立柜結(jié)構(gòu),各控制保護(hù)功能均集中在專用的采集、控制保護(hù)柜,所有的控制、保護(hù)、測量、報警等信號均在采集、控制保護(hù)柜內(nèi)處理成數(shù)據(jù)信號后經(jīng)光纖總線傳輸至主控室的監(jiān)控計算機(jī)。
(3)簡單可靠。由于用多功能繼電器替代了傳統(tǒng)的繼電器,可大大簡化二次接線。分布式設(shè)計在開關(guān)柜與主控室之間接線;而集中式設(shè)計的接線也僅限于開關(guān)柜與主控室之間,其特點(diǎn)是開關(guān)柜內(nèi)接線簡單,其余接線在采集、控制保護(hù)柜內(nèi)部完成。
(4)可擴(kuò)展性。系統(tǒng)設(shè)計可考慮用戶今后變電站規(guī)模及功能擴(kuò)充的需要。
(5)兼容性好。系統(tǒng)由標(biāo)準(zhǔn)化之軟硬件組成,并配有標(biāo)準(zhǔn)的串行通訊接口以及就地的I/O接口,用戶可按照自己的需要靈活配置,系統(tǒng)軟件也能容易適應(yīng)計算機(jī)技術(shù)的急速發(fā)展。
2、變電站自動化系統(tǒng)的設(shè)計原則
(1)變電站自動化系統(tǒng)作為電網(wǎng)調(diào)度自動化的一個子系統(tǒng),應(yīng)服從電網(wǎng)調(diào)度自動化的總體設(shè)計,其配置、功能包括設(shè)備的布置應(yīng)滿足電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及信息分層傳輸、資源共享的原則。
(2)分散式系統(tǒng)的功能配置宜采用下放的原則,凡可以在間隔層就完成的功能如保護(hù)、備用電源自投、電壓控制等,無須通過網(wǎng)絡(luò)和上位機(jī)去完成。220kV樞紐站及220kV電壓等級以上的變電站,其網(wǎng)絡(luò)層和站級層宜采用雙重化、冗余配置,以提高系統(tǒng)可靠性。
(3)按我國的實(shí)際情況,目前變電站還不大可能完全無人值守,即使是無人值守,也有一個現(xiàn)場維護(hù)、調(diào)試和應(yīng)急處理的問題,因此設(shè)計時應(yīng)考慮遠(yuǎn)方與就地控制操作并存的模式。同樣,保護(hù)單元亦應(yīng)具有遠(yuǎn)方、就地投切和在線修改整定值的功能,以遠(yuǎn)方為主,就地為鋪,并應(yīng)從設(shè)計、制造上保證同一時間只允許其中一種控制方式有效。
(4)站內(nèi)自動化及無人值班站的接入系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)從技術(shù)上保證站內(nèi)自動化系統(tǒng)的硬件接口滿足國際標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)的支撐軟件符合ISO開放系統(tǒng)規(guī)定,系統(tǒng)的各類數(shù)據(jù)、通信規(guī)約及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的定義、格式、編程、地址等與相應(yīng)的電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)保持一致,以適應(yīng)電力工業(yè)信息化的發(fā)展要求。
(5)要積極而慎重地推行保護(hù)、測量、控制一體化設(shè)計,確保保護(hù)功能的相對獨(dú)立性和動作可靠性。分布式系統(tǒng)的SOE分辨率通過保護(hù)單元來實(shí)現(xiàn)。保護(hù)、測量、控制原則上可合用電壓互感器(TV),對電量計費(fèi)、功率總加等有精度要求的量可接量測電流互感器(TA),供監(jiān)測用的量可合用保護(hù)TA。
(6)變電站自動化系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)優(yōu)先采用交流采樣技術(shù),減輕TA,TV的負(fù)載,提高測量精度。同時可取消光字牌屏和中央信號屏,簡化控制屏,由計算機(jī)承擔(dān)信號監(jiān)視功能,使任一信息做到一次采集、多次使用,提高信息的實(shí)時性、可靠性,節(jié)約占地空間,減少屏柜,二次電纜和設(shè)計、安裝、維護(hù)工作量。
(7)目前無論國內(nèi)還是國外的分散式變電站自動化系統(tǒng)各部件之間的聯(lián)系大部分采用串行口通信方式(RS232C,RS422,RS485總線等),其通信速率和資源共享程度均受到限制,故建議采用局域網(wǎng)(LAN)通信方式,尤其是平等(peer to peer)網(wǎng)絡(luò),如總線型網(wǎng)(介質(zhì)共享型),即網(wǎng)上每個節(jié)點(diǎn)都可與網(wǎng)上其他節(jié)點(diǎn)直接通信,例CSC-2000型采用的Lon Works網(wǎng),DISA-2,DISA-3型采用的CANnet(control area network)網(wǎng)等。
(8)變電站內(nèi)存在強(qiáng)大的電磁場干擾。從抗電磁干擾角度考慮,在選擇通信介質(zhì)時可優(yōu)先采用光纖通信方式,這一點(diǎn)對分散式變電站自動化系統(tǒng)尤為適用。例LSA678,DISA-2,DISA-3型等均采用了光纖通信方式。但鑒于光纖安裝、維護(hù)復(fù)雜及費(fèi)用相對較高,因此配電站宜以電纜為通信介質(zhì)。
3、變電站自動化的發(fā)展方向
(1)饋線自動化。變電站自動化的發(fā)展,使供電可靠性有了很大的提高,但是要進(jìn)一步縮短故障停電時間,很大一部分取決于饋線自動化的發(fā)展。饋線自動化必須在饋電線路上裝設(shè)電動開關(guān),配置饋線終端設(shè)備FTU,對一些分支線路,還應(yīng)裝設(shè)故障指示器,并利用通信系統(tǒng),向系統(tǒng)提供饋線運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài),執(zhí)行系統(tǒng)下達(dá)的饋線開關(guān)遙控操作命令非線性負(fù)載。電動機(jī)直接起動,不平衡負(fù)載,焊接設(shè)備以及家用電器設(shè)備增多,降低了電壓質(zhì)量。電壓質(zhì)量對現(xiàn)代電子設(shè)備及計算機(jī)系統(tǒng)影響極大。為此,提出系統(tǒng)應(yīng)對電壓進(jìn)行連續(xù)測量和質(zhì)量分析,噪聲越限告警,同時要根據(jù)實(shí)際需要選擇不同的無功補(bǔ)償方式。
(2)集成化、智能化和綜合化。變電站自動化系統(tǒng)作為一個龐大、復(fù)雜的、綜合性很高的系統(tǒng)性工程,包含眾多的設(shè)備和子系統(tǒng),個功能、子系統(tǒng)之間存在著不同程度的關(guān)聯(lián),其本身及其所用技術(shù)又處于不斷發(fā)展之中,對任一家制造商而言,根本不可能包攬一切。在饋線自動化方面顯著降低了建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)的綜合成本,為提高供電可靠性,創(chuàng)造了有力的條件。故障定位和自動恢復(fù)送電可以明顯地縮短停電時間。有效的解決這一問題,必須以數(shù)字式繼電保護(hù)、饋線自動化和DMS系統(tǒng)為基礎(chǔ)。對于故障定位,國外有人提出使用三種技術(shù)綜合處理:故障距離計算法、線路故障指示器法以及不同線路區(qū)間故障概率統(tǒng)計法,這些信息結(jié)合在一起進(jìn)行模糊邏輯處理。
4、結(jié)語
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,計算機(jī)已滲透到了世界每個角落。電力系統(tǒng)也不可避免地進(jìn)入了微機(jī)控制時代,變電站自動化系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng),已成為當(dāng)前電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。
論 文 摘 要:最近幾年,國家電網(wǎng)正處于變電站綜合自動化改造工程的密集階段,結(jié)合阜陽供電公司在變電站綜自改造工作中繼電保護(hù)專業(yè)的經(jīng)驗(yàn)和體會,同大家一起探討,同時提出繼電保護(hù)專業(yè)在改造工程中應(yīng)注意的一些問題及采取的措施。
關(guān) 鍵 詞:繼電保護(hù);自動化改造;安全運(yùn)行
近年來,隨著電網(wǎng)改造的深入開展,大量的變電站綜合自動化改造工程(以下簡稱“綜自改造”)的工作正在進(jìn)行中。變電站的綜自改造與繼電保護(hù)及二次回路的改造關(guān)系密切,它主要表現(xiàn)在信號的傳送方面。對于老變電站來說,就是把一次設(shè)備的信息狀態(tài)通過二次回路和繼電保護(hù)裝置傳遞到網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控后臺機(jī)上,以達(dá)到減少運(yùn)行人員對現(xiàn)場設(shè)備操作和巡視次數(shù)的目的。
一、變電站綜合自動化改造工程概述
綜自改造工程是一項(xiàng)復(fù)雜的工作。對于老變電站的改造來說,它牽扯到對用戶的停電、運(yùn)行人員的操作、一次專業(yè)設(shè)備改造的工作和二次專業(yè)技術(shù)改造的工作。為了保障對用戶的可靠供電,電力生產(chǎn)者有義務(wù)對停電時間進(jìn)行嚴(yán)格地規(guī)劃和控制。應(yīng)提前對要進(jìn)行綜自改造的變電站進(jìn)行現(xiàn)場勘查工作,做好“三措一案”(組織措施、技術(shù)措施、安全措施和施工方案)后,對于需要停電的工作,就要制定停電計劃并報上級生產(chǎn)部門審批,然后在規(guī)定的時間內(nèi)向運(yùn)行方式部門提交停電申請,提前在規(guī)定的時間內(nèi)通知用戶,并且與上級主管部門及相關(guān)專業(yè)進(jìn)行溝通,確保施工過程中各專業(yè)工種之間的銜接配合,以最大化地縮短工期,減少停電時間,及時為用戶供應(yīng)優(yōu)質(zhì)的電能。
綜自改造工程是一個需要多專業(yè)班組相互配合的復(fù)雜工作,以阜陽供電公司(以下簡稱“我公司”)為例,運(yùn)行人員屬運(yùn)行工區(qū)管轄;一次人員由修試所管轄,又分屬變壓器、開關(guān)、試驗(yàn)和油化專業(yè);二次專業(yè)人員由計量所和調(diào)度所管轄,在變電站的綜自改造二次回路中,表計由計量專業(yè)負(fù)責(zé),計量回路以外的二次回路由調(diào)度所負(fù)責(zé),而調(diào)度所又分為保護(hù)專業(yè)、自動化專業(yè)和通信專業(yè)。眾多的專業(yè)人員在同一個工作中同時出現(xiàn),安全問題就成為了綜自改造工程的關(guān)鍵所在。
二、做好變電站綜合自動化改造工程的途徑和方法
結(jié)合筆者作為繼電保護(hù)工作者20年的工作經(jīng)驗(yàn)和體會,主要從保證人身安全、確保繼電保護(hù)裝置安全運(yùn)行的設(shè)備安全和杜絕繼電保護(hù)“三誤”發(fā)生的角度論述如何做好變電站綜自改造工程工作。
1.防治人身觸電,確保工作人員的人身安全
在綜自改造工程施工開始前,為了確保工作人員的人身安全,必須按照《繼電保護(hù)及安全自動裝置現(xiàn)場保安規(guī)定》的要求做好開工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,辦理相關(guān)手續(xù),制定具有可操作性的“標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書”和符合實(shí)際的“現(xiàn)場操作票”,具備經(jīng)過審核符合實(shí)際的施工圖紙,工程施工所必需的設(shè)備、材料、施工風(fēng)險分析,等確保人身安全和設(shè)備安全的措施。
工作負(fù)責(zé)人是現(xiàn)場工作的第一責(zé)任人。進(jìn)入變電站實(shí)施變電站綜自改造工程后,確保人身安全,就要充分履行工作負(fù)責(zé)人的安全職責(zé)。工作負(fù)責(zé)人在開工前應(yīng)做好以下幾點(diǎn)工作。
(1)開工前“三交待”:交待工作任務(wù)要清楚明了;交待安全措施要具體詳盡;交待技術(shù)要求要全面細(xì)致。
(2)接受任務(wù)“三明確”:工作任務(wù)明確,安全措施明確,操作步驟明確。
(3)嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場工作“八不準(zhǔn)”,即精神不振不能工作、應(yīng)辦工作票而未辦工作票不準(zhǔn)工作、應(yīng)停電不停電不準(zhǔn)工作、應(yīng)驗(yàn)電接地不驗(yàn)電接地不準(zhǔn)工作、不經(jīng)許可不準(zhǔn)工作、安全距離不夠不準(zhǔn)工作、無人監(jiān)護(hù)不準(zhǔn)工作、安全措施不明確不準(zhǔn)工作。
(4)要求對工作班成員進(jìn)行“三查”,即查著裝是否符合要求,查精神狀態(tài)是否良好,查使用的安全工器具是否符合要求。
(5)工作許可人許可工作后,工作負(fù)責(zé)人要陪同工作許可人到現(xiàn)場再一次確認(rèn)工作票所列安全措施是否符合現(xiàn)場實(shí)際和施工安全后,方可對工作班進(jìn)行工作安全交底。待交待完現(xiàn)場工作任務(wù)、工作地點(diǎn)、人員分工、帶電部位、現(xiàn)場安全措施和注意事項(xiàng)后,確保每一個工作班成員均已知曉并簽字確認(rèn)后方可對許可其工作。在施工過程中不準(zhǔn)憑經(jīng)驗(yàn)工作,不得擅自擴(kuò)大工作范圍和隨意變更安全措施,必須改變安全措施或擴(kuò)大工作范圍的要重新辦理工作票并重新履行許可手續(xù)。
為了確保施工過程中的人身安全,必須要有工作負(fù)責(zé)人在現(xiàn)場監(jiān)護(hù)。但也不能完全依賴工作負(fù)責(zé)人對工作班成員的監(jiān)護(hù),現(xiàn)場施工地點(diǎn)分散、工作班組混亂、人員分散,工作負(fù)責(zé)人不可能監(jiān)護(hù)到每一名工作班成員,因此分工作負(fù)責(zé)人在綜自改造工作中是必不可少的。由各個專業(yè)設(shè)立本專業(yè)的工作小組負(fù)責(zé)人(為了有效區(qū)分工作負(fù)責(zé)人與分工作負(fù)責(zé)人,我公司的工作負(fù)責(zé)人穿印有“工作負(fù)責(zé)人”的紅馬甲,分工作負(fù)責(zé)人穿印有“專責(zé)監(jiān)護(hù)人”的紅馬甲),該小組負(fù)責(zé)人對自己的專業(yè)工作任務(wù)和人員進(jìn)行監(jiān)護(hù),工作人員之間互相提醒,以保證工作安全,由此達(dá)到人人有人監(jiān)護(hù)的目的。
2.確保繼電保護(hù)裝置安全運(yùn)行的設(shè)備安全
綜自改造施工往往時間短、任務(wù)重,小組之間的配合工作一定要做好,合理地安排工作順序是筆者總結(jié)出的重要經(jīng)驗(yàn)。在我公司,工作許可手續(xù)完成后,首先由修試人員進(jìn)行一次設(shè)備的改造工作,同時保護(hù)及計量人員分別到保護(hù)室和端子箱拆除的需要拆除二次回路接線,自動化人員進(jìn)行后臺調(diào)試,保護(hù)及計量拆除的二次線工作結(jié)束后,立即組織人員敷設(shè)電纜,大約修試所進(jìn)行的一次設(shè)備工作結(jié)束,二次電纜基本敷設(shè)完成。一次人員撤離現(xiàn)場后,由二次人員在開關(guān)端子箱和保護(hù)室同時進(jìn)行二次電纜工作,三個小組同時工作,互相配合,電纜頭制作、對線工作完成后,三個小組又分開,各自完成所屬專業(yè)的接線工作。最后進(jìn)行調(diào)試和做傳動工作。在做繼電保護(hù)裝置調(diào)試的過程中,自動化專業(yè)小組聯(lián)系運(yùn)行人員核對保護(hù)裝置上傳到后臺的信號與保護(hù)裝置發(fā)出的信號、集控站收到的信號是否一致,若不一致則再次更正。
為了保證在保護(hù)裝置調(diào)試過程中不發(fā)生微機(jī)保護(hù)裝置設(shè)備的損壞事故,結(jié)合筆者工作的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),主要應(yīng)做到以下幾點(diǎn)。
(1)試驗(yàn)前應(yīng)仔細(xì)閱讀試驗(yàn)大綱及有關(guān)說明書 。
(2)盡量少拔插裝置模件,不觸摸模件電路,不帶電插拔模件。
(3)使用的電烙鐵、示波器必須與屏柜可靠接地。
(4)試驗(yàn)前應(yīng)檢查屏柜及裝置在運(yùn)輸中是否有明顯的損傷或螺絲松動。特別是CT回路的螺絲及連片,不允許出現(xiàn)絲毫松動的情況。
(5)校對程序校驗(yàn)碼及程序形成時間。
(6)試驗(yàn)前對照說明書,檢查裝置的CPU插件、電源插件、出口插件上的跳線是否正確。
(7)試驗(yàn)前檢查插件是否插緊。
(8)試驗(yàn)前檢查裝置規(guī)約設(shè)置是否與后臺相匹配。
3.杜絕繼電保護(hù)“三誤”的發(fā)生
通過以上各點(diǎn)的嚴(yán)格執(zhí)行,保護(hù)裝置本身基本上不會發(fā)生人為原因造成的設(shè)備損壞事故,但是這還不能保證繼電保護(hù)“三誤”不發(fā)生。要杜絕繼電保護(hù)“三誤”,還必須從以下幾個方面做好工作。
(1)防誤傳動:嚴(yán)禁使用短接出口接點(diǎn)的方法來傳動保護(hù)裝置,以防止不小心跑錯位置而誤動運(yùn)行設(shè)備。插拔繼電器和插件,應(yīng)先斷電,防止繼電器和插件插錯位置,嚴(yán)防繼電保護(hù)“三誤”事故的發(fā)生。
(2)防其它保護(hù)誤動作:保護(hù)裝置上電試驗(yàn)前,應(yīng)檢查接線是否正確,校驗(yàn)功能、出口壓板是否正常。對交流回路加電流、電壓時,要注意把外回路斷開,防止反充電或引起其它保護(hù)裝置誤動。
(3)防誤整定:因?yàn)樵囼?yàn)的需要而修改定值,一定要牢記在調(diào)試工作結(jié)束時務(wù)必改回原定值。工作終結(jié)前會同運(yùn)行人員對定值核對,確認(rèn)無誤,并打印、雙方簽名并交運(yùn)行人員存檔。
(4)防短路、短路和接地:在保護(hù)裝置試驗(yàn)完畢后,將打開的二次回路、連片按照繼電保護(hù)安全票和措施票進(jìn)行逐項(xiàng)恢復(fù),并要求第二人進(jìn)行核對,保證其正確性,防止出現(xiàn)開路、短路、斷路等可能影響安全運(yùn)行的事故發(fā)生。
三、確保設(shè)備安全運(yùn)行的具體措施
在變電站綜自改造工作調(diào)試試驗(yàn)結(jié)束后,人身安全得到了保障,繼電保護(hù)裝置不會發(fā)生人為原因的設(shè)備事故。繼電保護(hù)“三誤”得到有效控制后,還應(yīng)保證改造后的設(shè)備安全運(yùn)行,工作人員還要進(jìn)一步做一些工作,確保改造設(shè)備安全運(yùn)行。
帶負(fù)荷測向量工作在改造工作完成后,是必不可少的一道工作程序,電力設(shè)備投運(yùn)后,必須進(jìn)行保護(hù)的帶負(fù)荷測向量檢查,通過向量圖分析交流回路接線,確認(rèn)正確后,方可將保護(hù)投入運(yùn)行。例如,筆者在進(jìn)行110kV東平變電站綜自改造時,由于10kV高壓室內(nèi)設(shè)備改造成保護(hù)測控裝置與開關(guān)柜一體工作,承包給安裝公司施工,在#1主變低壓側(cè)141開關(guān)改造結(jié)束后,#1主變保護(hù)投入運(yùn)行前進(jìn)行帶負(fù)荷測向量的工作中發(fā)現(xiàn),#1主變低壓側(cè)差動保護(hù)回路和低壓側(cè)后備保護(hù)回路中電流回路的向量為反極性,給保護(hù)設(shè)備的正確動作帶來了隱患,因此保護(hù)班人員及時采取措施,將電流回路的極性及時調(diào)整回路,保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
對設(shè)備運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)的缺陷和異常要及時消除;不能解決的,在經(jīng)過分析后,在不影響運(yùn)行的前提下,需要報請上級部門并做好記錄向運(yùn)行人員進(jìn)行交底,運(yùn)行中重點(diǎn)巡視,并盡快消除組織消缺驗(yàn)收時發(fā)現(xiàn)的缺陷和異常。例如,2004年我公司110kV阜南變綜字改造工程中需要將原先為電磁型的變壓器保護(hù)更換為南銳繼保公司的RCS-9000型微機(jī)變壓器保護(hù)。改造工作結(jié)束后,進(jìn)行帶負(fù)荷側(cè)向量工作時,發(fā)現(xiàn)高壓側(cè)電流為反相序。阜南變是一座單電源終端變電站,由于歷史原因,整個變電站都處在反相序的特殊電力系統(tǒng)下運(yùn)行,由于很難把110kV進(jìn)線線路和35kV、10kV出線全部停運(yùn),把反相序調(diào)整為正相序電力系統(tǒng)下運(yùn)行。由于RCS-9000型微機(jī)主變保護(hù)是按照正相序電力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計的保護(hù)裝置,可能造成保護(hù)裝置的誤動或拒動。在征得生產(chǎn)部門領(lǐng)導(dǎo)(總工程師)同意的前提下,將主變保護(hù)的定值11點(diǎn)鐘接線方式強(qiáng)制改為1點(diǎn)鐘接線方式,加強(qiáng)巡檢力度,待條件允許后再將反向序調(diào)整為正相序,此項(xiàng)工作終于在220kV白果變投入運(yùn)行后,于2009年7月完成?，F(xiàn)在反相序已調(diào)整為正相序,為阜南變主變保護(hù)正常運(yùn)行創(chuàng)造了合格的運(yùn)行條件。工程中的反事故措施要嚴(yán)格按國家電網(wǎng)十八條反措的要求執(zhí)行。
公用電壓互感器的二次回路只允許在控制室內(nèi)有一點(diǎn)接地,為保證接地可靠,各電壓互感器的中性線不得接有可能斷開的開關(guān)或熔斷器。已在控制室一點(diǎn)接地的電壓互感器二次線圈,宜在開關(guān)場將二次線圈中性點(diǎn)經(jīng)放電間隙或氧化鋅閥片接地,其擊穿電壓峰值應(yīng)大于30·Imax伏(Imax為電網(wǎng)接地故障時通過變電站的可能最大接地電流有效值,單位為kA)。應(yīng)定期檢查放電間隙或氧化鋅閥片,防止造成電壓二次回路多點(diǎn)接地的現(xiàn)
摘要：文章主要介紹了變電站監(jiān)控系統(tǒng)不同發(fā)展階段的特點(diǎn)。著重介紹了計算機(jī)技術(shù)在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：監(jiān)控系統(tǒng) 遙測 遙信 遙控 微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)
一、 變電站監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展
變電站是企業(yè)的動力心臟，其監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了幾個不同階段。
在早期，變電站沒有辦法及時地了解和監(jiān)視各個車間或線路的運(yùn)行情況，更談不上對各個車間和線路進(jìn)行直接控制。全廠供電系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行情況，各個生產(chǎn)車間，各條線路的電流，電壓，功率等情況調(diào)度中心都不能及時掌握，調(diào)度員和各個車間的聯(lián)系主要是電話，每天由各車間值班人員定時打電話向調(diào)度員報告本車間的電流，電壓，功率等數(shù)據(jù)，調(diào)度員需根據(jù)情況匯總，分析，花費(fèi)很長時間才能掌握全廠供電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的有限信息。嚴(yán)格說來，這些信息已經(jīng)屬于“歷史”了。調(diào)度員只能根據(jù)事前通過大量人工手算得到的各種系統(tǒng)運(yùn)行方式，結(jié)合這些有限的“歷史”性信息，加上個人的經(jīng)驗(yàn)，選擇某種運(yùn)行方式，再用電話通知各個車間值班人員進(jìn)行調(diào)整控制。一旦發(fā)生事故，也不能及時了解事故現(xiàn)場情況，及時進(jìn)行事故處理。需要較長的時間，才能恢復(fù)正常運(yùn)行。顯然，這種落后的狀況直接影響企業(yè)的安全運(yùn)行。
監(jiān)控系統(tǒng)的第二個發(fā)展階段，是遠(yuǎn)動技術(shù)的采用。安裝于各個車間的遠(yuǎn)動裝置，采集各車間的負(fù)荷情況，各線路電流，電壓，功率等實(shí)時數(shù)據(jù)，以及各開關(guān)的實(shí)時狀態(tài)，然后通過控制電纜傳給調(diào)度中心并直接顯示在調(diào)度臺的儀表和模擬屏上。調(diào)度員可以隨時看到這些運(yùn)行參數(shù)和全系統(tǒng)運(yùn)行方式，還可以立刻“看到”開關(guān)等設(shè)備的事故跳閘（模擬屏上相應(yīng)的圖形閃光）。調(diào)度中心可以有效地對全廠供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)控。調(diào)度員還可以在調(diào)度中心直接對某些開關(guān)進(jìn)行投入和切除的操作。這種布線邏輯式的裝置的采用，使變電站的監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遙測，遙信，遙控的功能。
監(jiān)控系統(tǒng)的第三個發(fā)展階段，是電子計算機(jī)在工業(yè)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用?，F(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模越來越大，對電能質(zhì)量及供電可靠性的要求越來越高，由于能源緊張，人們對系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性也越來越重視。全面解決這些問題，就需要對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜的分析和計算。監(jiān)控系統(tǒng)需要裝備類似人的“大腦”的設(shè)備，這就是電子計算機(jī)。
二、 微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用
該系統(tǒng)采用先進(jìn)的WINDOWS98及WINDOWS NT窗口管理平臺。系統(tǒng)軟件提供良好的人機(jī)交互界面，操作簡單易用，幾乎所有的功能只需使用鼠標(biāo)移動或單擊即可完成。系統(tǒng)信息量大，主機(jī)采用一機(jī)雙屏方式。系統(tǒng)配置靈活。作為分散型控制系能統(tǒng)的性，該系統(tǒng)是開放式的,可以實(shí)現(xiàn)在線編輯。在不退出實(shí)時系統(tǒng)的情況下，用戶可編輯，修改，建立各種實(shí)時數(shù)據(jù)，圖表報表，并可隨時打印或?qū)崟r觀察所修改的內(nèi)容。遙信各開關(guān)的狀態(tài)，事故信號，電能脈沖的計量的等?？蓪θ我庖粭l線路的負(fù)荷進(jìn)行控制和分析。系統(tǒng)設(shè)有事件瀏覽和系統(tǒng)日志功能，主要將整點(diǎn)數(shù)據(jù)存盤記錄，對系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生的故障事件進(jìn)行分類存檔，對各項(xiàng)操作記錄在案。畫面管理功能由專人進(jìn)行對模擬圖、報表、操作票，數(shù)據(jù)顯示的定義和生成。全廠的供電系統(tǒng)圖，平面圖以及各種操作票，管理圖表均可在系統(tǒng)內(nèi)生成并隨時打印輸出。該系統(tǒng)可對關(guān)鍵設(shè)備的負(fù)荷情況進(jìn)行監(jiān)控以便對設(shè)備運(yùn)行情況和工藝執(zhí)行進(jìn)行分析。
三、 結(jié)束語
企業(yè)變電站安裝微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)后，可以利用計算機(jī)對變電站的各種動態(tài)參量加以組織分析，再以數(shù)據(jù)，圖表，色彩及音響等形式形象直觀地呈現(xiàn)在值班人員面前。借助于該系統(tǒng)，值班人員能提前發(fā)現(xiàn)事故隱患，作到防患于未然。萬一發(fā)生事故也能迅速找出事故原因，及時處理縮短停電時間減少經(jīng)濟(jì)損失。還可對有限的電力資源合理分配使用，為科學(xué)管理，經(jīng)濟(jì)調(diào)度提供理論依據(jù)和現(xiàn)代化手段。
摘 要 以調(diào)度監(jiān)控計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源為中心的繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)集成各類繼電保護(hù)二次系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)源，使用方法庫支持各個不同等級客戶的分別應(yīng)用，利用 intranet 實(shí)施數(shù)據(jù)交換，并且開放 MIS 的數(shù)據(jù)接口?？蓪?shí)現(xiàn)“三遙”數(shù)據(jù)的實(shí)時分析處理，各部門的信息交流，二次設(shè)備圖形、試驗(yàn)的管理和事故、缺陷記錄、運(yùn)行狀況的分析。該系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)，可靠性高，具有開放性和先進(jìn)性。
隨著微機(jī)保護(hù)裝置的應(yīng)用普及，繼電保護(hù)二次系統(tǒng)的自動化水平得到不斷提高。許多當(dāng)前由人工處理的模擬信息轉(zhuǎn)化為大量的數(shù)字信息，而技術(shù)管理人員也有許多用計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的資料和試驗(yàn)記錄文檔。信息的數(shù)字化使得我們可以將不同的數(shù)據(jù)源有機(jī)地結(jié)合起來，形成一個專業(yè)化的計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。通過綜合分析數(shù)據(jù)，對設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀況加強(qiáng)了解，消滅故障隱患，進(jìn)一步保障系統(tǒng)安全運(yùn)行。
1 繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
1.1 信息數(shù)據(jù)源的分布
二次系統(tǒng)所具備的信息來源可大致分為3部分：
a)由變電站微機(jī)保護(hù)裝置經(jīng) RTU 發(fā)送至調(diào)度端的實(shí)時運(yùn)行數(shù)據(jù)；
b)繼電保護(hù)管理端(生技部門和繼電保護(hù)班組)所存放的設(shè)備管理資料、各類試驗(yàn)記錄和運(yùn)行制度等；
c)其他系統(tǒng)中需要了解繼電保護(hù)數(shù)據(jù)或可以提供繼電保護(hù)有關(guān)數(shù)據(jù)和參考資料的數(shù)據(jù)源接口。
1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
怎樣有效地將信息數(shù)據(jù)源聯(lián)系起來，而對于各級用戶都能予以充分利用呢?我們可以考慮以調(diào)度監(jiān)控計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源為中心，建立圖1系統(tǒng)。
通過數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)集成各類數(shù)據(jù)源，使用方法庫來支持各個不同等級客戶的分別應(yīng)用，利用網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)施數(shù)據(jù)交換，并且開放 MIS 的數(shù)據(jù)接口，基本實(shí)現(xiàn)對二次保護(hù)數(shù)據(jù)資源的充分利用。
1.3 系統(tǒng)方法與功能
1.3.1 數(shù)據(jù)倉庫和方法庫
a)數(shù)據(jù)倉庫是比傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫更高一級的數(shù)據(jù)組織形式，它不僅支持海量數(shù)據(jù)的處理，而且對于動態(tài)存儲、應(yīng)用程序接口、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等方面都具有更強(qiáng)的性能。
b)方法庫是封裝了一系列分析處理方法的規(guī)則庫，也是應(yīng)用程序軟件功能的集中表現(xiàn)，可通過設(shè)置各用戶權(quán)限來限制其對數(shù)據(jù)倉庫的查詢和讀、寫操作，維護(hù)數(shù)據(jù)的完整性，同時也限定了客戶的應(yīng)用范圍。
1.3.2 軟件應(yīng)用功能
a)“三遙”數(shù)據(jù)的實(shí)時分析處理：各類二次信息的查詢，和以前定檢、定試記錄的比較，動作時間和次數(shù)的統(tǒng)計，故障、事故等報警事件的指示和響應(yīng)等。
b)二次設(shè)備試驗(yàn)的記錄管理、定試預(yù)告、定值單管理、材料管理等。主要由繼電保護(hù)班組人員填寫，其他部門共享查詢。
c)二次設(shè)備圖形管理系統(tǒng)具備 GIS 功能，支持圖形和數(shù)據(jù)庫相連，直接在圖形上查詢參數(shù)。
d)二次設(shè)備事故、缺陷記錄分析，各保護(hù)裝置運(yùn)行狀況分析。主要是繼電保護(hù)技術(shù)專責(zé)完成，其他部門共享查詢。
e)設(shè)立一次設(shè)備參數(shù)接口。如電流、電壓、功率因素和高壓設(shè)備試驗(yàn)記錄等，配合一次主接線圖查詢，可作為二次系統(tǒng)的輔助分析數(shù)據(jù)來源。
f)可使用電子函件和新聞公告板方便各部門間的信息交流。
1.3.3 軟件開發(fā)工具
采用 Microsoft(微軟)公司系列工具軟件進(jìn)行開發(fā)，在實(shí)用性和兼容性上都可以體現(xiàn)應(yīng)用的先進(jìn)性及廣泛性。
1.3.4 系統(tǒng)建立模式
隨著 Internet 的廣泛應(yīng)用，信息資源的利用已成為企業(yè)發(fā)展的巨大動力。我們在建設(shè)繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)時，也必須充分考慮這一點(diǎn)，要向大的外部空間提供可用的信息數(shù)據(jù)，也要從外部世界汲取各種綜合信息，故考慮采用 intranet 模式。
2 系統(tǒng)特點(diǎn)
2.1 實(shí)用性強(qiáng)
針對生產(chǎn)運(yùn)行中的實(shí)際問題，解決了二次部分各類數(shù)據(jù)源的共享和使用，特別對于繼電保護(hù)技術(shù)工作人員，可以更有效地進(jìn)行系統(tǒng)分析和數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作，提高保護(hù)運(yùn)行水平。
2.2 可靠性高
易于維護(hù)和升級。由于采用數(shù)據(jù)倉庫和方法庫。整個信息管理系統(tǒng)運(yùn)行可靠性不再分散于各級用戶之間，而集中于網(wǎng)絡(luò)中心數(shù)據(jù)庫和規(guī)則庫，任一客戶工作站的突然損壞，也不影響整個系統(tǒng)其他部分的工作性能，而且恢復(fù)非常簡單。對于軟件開發(fā)人員而言，升級換代只限于方法庫的改變，快捷方便。
2.3 開放性和先進(jìn)性
數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)使得數(shù)據(jù)源的來源更加廣泛，使用更加方便，易于和 MIS 等系統(tǒng)接口。系統(tǒng)的構(gòu)造結(jié)合了 Internet/intranet 模式，具有良好的應(yīng)用前景。
3 結(jié)束語
現(xiàn)在各個發(fā)供電企業(yè)的 MIS 系統(tǒng)建設(shè)已普遍考慮采用 Internet/intranet 模式，因此在建設(shè)企業(yè)內(nèi)各個專業(yè)子信息系統(tǒng)時也應(yīng)采用這種模式，以統(tǒng)一系統(tǒng)的規(guī)劃及數(shù)據(jù)的流動，使企業(yè)能充分利用各種信息資源推動自身的發(fā)展 。
作者：廣州電力工業(yè)局 陳菁
摘要:為了保證變電站改造的順利進(jìn)行以及改造期間變電站安全運(yùn)行,筆者具體分析了改造前、改造過程中和改造后期的驗(yàn)收出現(xiàn)的問題,并對如何控制上述問題提出了相應(yīng)的對策。
關(guān)鍵詞:變電站改造;問題分析;控制對策
隨著用電量的加大以及近年來科技的發(fā)展和電網(wǎng)運(yùn)行的需要,變電站設(shè)備改造工程勢在必行。但改造過程中運(yùn)行操作工作量大、方式多變、現(xiàn)場施工面多、施工人員交叉作業(yè)等存在很多問題。針對上述情況,為保證變電站改造的順利進(jìn)行,現(xiàn)將改造過程中可能出現(xiàn)的危險點(diǎn)分析如下,并就改造工程存在的問題提出相應(yīng)對策。
1變電站改造前期的問題分析及對策
在變電站改造過程前,要做好改造人員的技術(shù)培訓(xùn),掌握過硬的本領(lǐng),同時改造人員的思想狀態(tài)也很重要。這些準(zhǔn)備做得妥當(dāng)與否,直接決定著整個改造工作的進(jìn)程和質(zhì)量。
①工作人員安全意識薄弱問題。有的工作人員認(rèn)為改造工程比較輕松,就是循環(huán)作業(yè),從而在思想上麻痹大意,事實(shí)上,在改造過程中不小心謹(jǐn)慎,極容易出現(xiàn)紕漏。要讓工作人員意識到改造操作比較頻繁,工期長,人員勞動量大,同時,重復(fù)同一類型的操作極容易導(dǎo)致人員思想麻痹,造成工作人員安全意識淡薄。
針對這種情況要做好宣傳發(fā)動,從思想上高度重視。要進(jìn)教育工作人員千萬不能思想麻痹,安全意識要放在首位。工作之前,我們要讓工作人員明確整個工作的目的、意義、任務(wù)和總體目標(biāo),充分認(rèn)識到此項(xiàng)工作的重要性、復(fù)雜性和危險性動員全體人員牢固樹立“安全第一”的思想,從自身出發(fā),依照工作實(shí)際,認(rèn)真分析工作過程中容易導(dǎo)致人員思想麻痹、松懈的不安全因素。真正做到防患于未然。
②改造現(xiàn)場危險分析不足問題。對于改造現(xiàn)場,通常都是作業(yè)面多、人員散亂、車輛多、舊設(shè)備拆除、新設(shè)備安裝、二次回路交叉接線等,存在很多危險性,對這些情況,如果分析不夠到位,很容易有危險出現(xiàn),從而影響整個改造過程,同時又可能帶來不必要的損失。改造現(xiàn)場危險要素主要有: 機(jī)構(gòu)箱門、端子箱、萬用鑰匙使用、電纜進(jìn)出口經(jīng)常打開,易進(jìn)水及小動物;管理不善;接地線螺絲松動;現(xiàn)場施工電源使用不規(guī)范等情況。另外改造現(xiàn)場工作面復(fù)雜,工作人員任務(wù)不同,措施變化頻繁,工作人員對改造站現(xiàn)場的措施、工作進(jìn)展及運(yùn)行情況不能熟練掌握,對現(xiàn)場危險因素不能及時控制等都存在危險性。
針對以上現(xiàn)象,要全面分析現(xiàn)場改造過程中存在的風(fēng)險因素,并有針對性的制定完善的確保安全措施,并提前做好改造過程中的現(xiàn)場危險分析和應(yīng)急預(yù)案。結(jié)合改造現(xiàn)場工作性質(zhì)和系統(tǒng)方式變化參照變電站典型危險分析檔案,全面了解,提前預(yù)測,并制定好相應(yīng)的安全措施來防范。以全力保障改造工程的順利進(jìn)行,并將工作前所有的技術(shù)組織措施以及相應(yīng)的控制措施,認(rèn)真寫入《變電站改造工程風(fēng)險措施專題卡》和《倒閘操作風(fēng)險分析與控制措施卡》中。
③改造物資、安全用具等準(zhǔn)備不充足、不完善問題。關(guān)于安全用具的準(zhǔn)備如果不充分、不完善的隱患也很多,例如:絕緣手套不合格則容易觸電,給改造工作人員人身危害造成影響;物資和用具準(zhǔn)備不充分,則影響工作進(jìn)度,無法保證停、送電的及時性、有效性;物資和用具不合格,則容易導(dǎo)致操作過程中隱患重重,如驗(yàn)電器不合格,在驗(yàn)電時不能正確判斷設(shè)備是否無壓,而無法保證掛地線時的安全等。這些都是因?yàn)闇?zhǔn)備不充分和不完善造成的隱患問題。
針對這種情況,我們就要提前做好改造物資和安全用具的準(zhǔn)備工作,要精細(xì)到位,工具設(shè)施類準(zhǔn)備充分完善,做好所有物資和用具的全面檢查。如安全工器具要合格、充分;備品備件充足;接地線完好等。并要求派專人負(fù)責(zé)檢查、完善,填寫記錄并簽名。做到個人負(fù)責(zé)制,哪個過程出問題,就有負(fù)責(zé)人員承擔(dān)責(zé)任。
④新設(shè)備投運(yùn)與培訓(xùn)不同步,工作人員未能及時熟練掌握新設(shè)備運(yùn)行管理問題。隨著科技的發(fā)展,變電站的新設(shè)備也在不斷更新和更換,工作人員對新上設(shè)備的工作原理、操作要領(lǐng)的掌握以及異常情況的處理方面有些欠缺,不能在較短的時間內(nèi)熟練掌握新設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)。這都與工作人員沒有進(jìn)行崗前培訓(xùn)十分不開的,其問題的嚴(yán)重性不言而喻。
為了避免上述現(xiàn)象發(fā)生,就要加強(qiáng)工作人員的崗前培訓(xùn),提高工作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和技能水平。隨著新設(shè)備投人運(yùn)行,對工作人員在業(yè)務(wù)技能方面提出了更高的要求,因此我們更要加強(qiáng)實(shí)踐培訓(xùn),使工作人員在時間較短的情況下,盡快掌握新設(shè)備的原理、運(yùn)行維護(hù)和管理,保障新投入設(shè)備安全、可靠運(yùn)行。
2改造過程中問題控制
在改造中工作人員萬不可麻痹大意,為了保證吧問題消滅在萌芽狀態(tài),就要確保做到以下幾點(diǎn):①工器具的使用管理制度要明確。使用前要進(jìn)行全面檢查,確保萬無一失。②萬用鑰匙使用要有嚴(yán)格的審批制度。按手續(xù)啟用萬用鑰匙,加強(qiáng)監(jiān)護(hù),用后及時封存;操作過程如出現(xiàn)問題在未查明原因前,未經(jīng)許可,不得隨意解除運(yùn)行。③現(xiàn)場看板管理制度要嚴(yán)格。當(dāng)日看板上明示的問題要有專人負(fù)責(zé)。④風(fēng)險處要有專人監(jiān)護(hù)。各風(fēng)險點(diǎn)都有人監(jiān)護(hù),如有問題,馬上制止。⑤改造現(xiàn)場安全措施要到位。室內(nèi)、外高壓設(shè)備要完善,主控室內(nèi)的安全措施要齊全,檢修區(qū)與運(yùn)行區(qū)責(zé)任明確,警示牌醒目,安全通道暢通,便于檢修人員的工作質(zhì)量。⑥制定齊全的監(jiān)督檢查制度。在進(jìn)行大的改造時,管理人員提前到站,開好準(zhǔn)備會、開展安全風(fēng)險分析,審核“兩票”,站隊(duì)長提前組織好現(xiàn)場各項(xiàng)工作及措施,監(jiān)督檢查到位等。及時發(fā)現(xiàn)問題,做到“抓大不放小”。⑦違章處罰要加大。下大力度查違章,具體查作業(yè)性違章、查管理性、指揮性和裝置性違章。重點(diǎn)查:新設(shè)備驗(yàn)收、傳動試驗(yàn)是否有人監(jiān)護(hù)、萬用鑰匙的使用是否符合規(guī)定、交接班制度是否準(zhǔn)時、運(yùn)行人員是否明確操作任務(wù)、檢修后的設(shè)備狀態(tài)是否恢復(fù)到原始狀態(tài)”等。
3改造后期的驗(yàn)收問題
驗(yàn)收的重要之處就看檢修工作完成質(zhì)量。為了保證送電過程順利,同時不會影響到人身安全,這就要我們在驗(yàn)收是工作細(xì)致考慮周全,試驗(yàn)合格。這就我們要求務(wù)必做好以下幾項(xiàng)工作。
首先,設(shè)備驗(yàn)收質(zhì)量要嚴(yán)格。設(shè)備驗(yàn)收要做到明確分工、責(zé)任到人,要根據(jù)工作內(nèi)容及性質(zhì),明確驗(yàn)收項(xiàng)目和驗(yàn)收重點(diǎn),發(fā)現(xiàn)問題及時提出,馬上處理。
其次,設(shè)備送電前的檢查要細(xì)致。要精確的檢查開關(guān)、刀閘的狀態(tài),送電范圍內(nèi)(站內(nèi)控制)的接地線全部拆除,并存放歸位,接地刀閘全部拉開并經(jīng)閉鎖;檢查各壓板、插件、開關(guān)投切位置正確;檢查模擬屏元件位置應(yīng)與實(shí)際設(shè)備位置相符;檢查檢修記錄等是否合格、保護(hù)定值是否交代,并與調(diào)度核對正確,作好記錄。
最后,設(shè)備送電后要加強(qiáng)巡視。由當(dāng)值值班負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)組織對設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行巡查,做好記錄。如出現(xiàn)問題卻沒有發(fā)現(xiàn)并按相關(guān)流程處理,將追究值班人員的責(zé)任。
總之,在變電站改造過程中,必須認(rèn)真貫徹“安全第一,預(yù)防為主”的方針,做好危險因素的分析,制訂嚴(yán)格的預(yù)防和控制措施,要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、完善制度、加強(qiáng)管理,確保在改造期間變電站安全運(yùn)行。
1變電站的主電磁干擾源
研究發(fā)現(xiàn)變電站一次回路處于暫態(tài)時期時必然會產(chǎn)生電磁干擾,這和呈開放狀態(tài)的耦合途徑有著重要關(guān)系,而一次回路到二次回路的過程也是產(chǎn)生干擾的因素之一。二次回路中要用到大量的控制或檢測儀表,包括用于通信和繼電保護(hù)的設(shè)備,從本質(zhì)上來分析它們都具有弱電性,所以在抗干擾過程中難以形成有效的屏障。對電磁波的防范工作不到位會直接導(dǎo)致二次回路設(shè)備的非正常運(yùn)行狀態(tài),一旦超過設(shè)備極限還會造成絕緣擊穿損壞的嚴(yán)重后果,這種永久性的故障無法修復(fù)。為此我們詳細(xì)分析了變電站主要出現(xiàn)的電磁干擾源以及其本質(zhì)特征,為防干擾工作做好基礎(chǔ)鋪墊。
1.1諧波的干擾
高次諧波電流受變壓器鐵芯本身非線性特征的影響而產(chǎn)生電源電壓波形畸變的現(xiàn)象,繼而在電容耦合的幫助下接近二次設(shè)備并加大感應(yīng)電流和電壓的數(shù)值干擾,一旦超過二次設(shè)備的最大承受值即會發(fā)生損壞的結(jié)果。
1.2開關(guān)操作引起的干擾
開關(guān)操作引起的干擾巨大,當(dāng)變電站微機(jī)綜合自動化系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障時斷路器必然要通過跳閘動作來避免重大隱患的發(fā)生,而本身開關(guān)動觸頭和靜觸頭斷開的瞬間會引起電弧重燃的現(xiàn)象,這個過程的高頻振蕩電流和脈沖電壓將達(dá)到很高數(shù)值。干擾的產(chǎn)生來源于高脈沖電壓、振蕩電流和脈沖量、開關(guān)量的重合,微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的兩項(xiàng)參數(shù)也將處于同頻段狀態(tài),此時正常運(yùn)行的二次系統(tǒng)將得不到很好的保護(hù),甚至對用于傳遞數(shù)字邏輯信號的計算機(jī)和微機(jī)也會產(chǎn)生重大的干擾,直接影響到信號傳播和信息接收工作。
1.3雷擊干擾
雷電對變電站的干擾和損害難以避免,當(dāng)雷電產(chǎn)生的巨大電流經(jīng)過接地點(diǎn)開始接觸電網(wǎng)時電位會迅速飆升,此時二次回路接地點(diǎn)距離大電流入地點(diǎn)的距離至關(guān)重要,過短的距離會使得二次回路接地點(diǎn)電位隨之同向升高,這種現(xiàn)象會直接導(dǎo)致二次回路過程中共模干擾的結(jié)果,電壓的異常升高是發(fā)生二次設(shè)備絕緣擊穿的主要因素。
2干擾耦合方式
依據(jù)耦合原理劃分變電站電磁干擾類型,主要包括輻射耦合、電容耦合兩種,還有常見的電感性耦合和電導(dǎo)耦合方式。通常來說電導(dǎo)耦合是單一電路干擾電流引起的,借助公共線路來操作阻抗流行為,繼而對另一電路產(chǎn)生耦合作用;輻射耦合方式是在一次系統(tǒng)產(chǎn)生電磁干擾中衍生出來的,干擾對象是二次系統(tǒng)。變電站設(shè)備內(nèi)部電路出現(xiàn)分布電容,所以當(dāng)干擾電壓發(fā)生微小變化時都會作用于分布電容,最終達(dá)到電磁波傳導(dǎo)干擾的目的。電感耦合受眾最廣,只要依靠導(dǎo)線微小電流變化就能對旁邊導(dǎo)線產(chǎn)生作用,使其發(fā)生感應(yīng)電壓干擾的情況,實(shí)際上在很多突發(fā)事件過程中只要一次回路電流發(fā)生了異常變化,此時感應(yīng)電壓也會隨之變化,附近的一次系統(tǒng)必然會受到不良影響。二次回路的耦合方式和干擾源之間有著密切、復(fù)雜的關(guān)系,而多類耦合方式共同存在且互相干擾的現(xiàn)象并不罕見,在耦合方式的引導(dǎo)下研究消除干擾的方法有利于控制不同干擾源的負(fù)面作用。
3變電站的電磁干擾的抑制措施
3.1抑制二次干擾的措施
多類電磁干擾源的存在必然會影響二次回路的正常運(yùn)行,而通過利用電磁兼容性來抑制二次干擾十分關(guān)鍵。一般來說互感器和二次交流回路的連接為耦合電容侵入設(shè)備內(nèi)部提供了良好的條件,而采取濾波措施的第一步是用并聯(lián)方式處理非線性電阻元件和濾波電容器,使其形成浪涌吸收器,對抑制差模和供模干擾有一定作用。對通信線路采取濾波措施也能很好的阻止電磁波的進(jìn)攻?？茖W(xué)的接地方式既能將外部電磁阻擋在外,又能阻止變電站電子電氣設(shè)備內(nèi)部電磁波外泄,保持足夠的距離來避免雷擊感應(yīng)電壓作用于二次回路接入點(diǎn)的現(xiàn)象。
3.2計算機(jī)等弱電通信設(shè)備的抗干擾措施
變電站內(nèi)部對電力系統(tǒng)的要求極高,各類通信設(shè)備、計算機(jī)、電子設(shè)備的使用導(dǎo)致了電磁交錯傳播的現(xiàn)象,而帶電設(shè)備本身即是干擾源也是被干擾對象,承載了電流的導(dǎo)線會向四周發(fā)射電磁波。從設(shè)備的按照和使用問題處理解決抗干擾問題是必然趨勢,對發(fā)揮核心作用的通信機(jī)房進(jìn)行屏蔽處理,這一步是應(yīng)對空中輻射耦合方式的重要環(huán)節(jié)。通常情況下使用不間斷電源和直流開關(guān)電源也能很好的抑制交流干擾信號的作用。采取正確、有效的接地方式也是保護(hù)計算機(jī)等弱點(diǎn)通信設(shè)備的重要方法,例如分開接地和多點(diǎn)節(jié)點(diǎn)方式,都是分解感應(yīng)電位的良好途徑,或者采用公用接地或單點(diǎn)接地模型,降低電磁波擊穿絕緣設(shè)備的概率。
摘要:隨著電網(wǎng)的不斷擴(kuò)建和飛速發(fā)展,變電站不斷投入運(yùn)行,從而出現(xiàn)了運(yùn)行人員數(shù)量不足的問題,實(shí)行集中監(jiān)控,實(shí)施集約化管理,是解決這一突出問題的有效辦法。同時,通過設(shè)備改造和完善,提高設(shè)備健康水平和運(yùn)行可靠性,提高企業(yè)管理水平;依靠技術(shù)進(jìn)步提高勞動生產(chǎn)率,實(shí)現(xiàn)減人增效。
關(guān)鍵詞:變電站 安全 可靠性 增效
1 背景及意義
變電站實(shí)現(xiàn)無人值班和遠(yuǎn)方監(jiān)控是變電站自動化技術(shù)發(fā)展和電網(wǎng)的不斷擴(kuò)建的必然趨勢。無人值班變電站借助遠(yuǎn)動技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)由遠(yuǎn)方調(diào)度(監(jiān)控)中心值班取代現(xiàn)場值班,變電站內(nèi)一切操作和控制均有遠(yuǎn)方控制中心來實(shí)現(xiàn)。在集控站建立集控自動化系統(tǒng),運(yùn)行人員集中在集控站或由調(diào)度人員在調(diào)控中心對各受控站進(jìn)行遙信、遙控、巡控、維護(hù)和事故處理等。
國外一些發(fā)達(dá)國家已在各種電壓等級的變電站(35kV~750kV)實(shí)現(xiàn)了無人值班。美國絕大部分220kV變電站為無人值班;法國變電站內(nèi)的所有信息全部集中在225kV變電站的RTU,通過RTU傳到調(diào)度中心,變電站全部實(shí)現(xiàn)無人值守。日本97%的變電站為無人值班,275kV或以下電壓等級的變電站均為無人值班,只有275kV樞紐變電站和超高壓(500kV)變電站有人值班。
變電站無人值班的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益是非常明顯的,集中體現(xiàn)在提高了電網(wǎng)運(yùn)行可靠性,進(jìn)一步保障了系統(tǒng)安全,減少了人員的誤操作,減少了大量的運(yùn)行值班人員,提高了勞動生產(chǎn)率,降低了成本,帶動了企業(yè)科技進(jìn)步。
2 衡水供電公司無人值守變電站的實(shí)施
衡水供電公司經(jīng)過2006年和2007年變電站無人值班綜合自動化改造,分別對220kV、110kV變電站進(jìn)行了RTU改造,建設(shè)通信光纜,建設(shè)和改造通信設(shè)備,改造開關(guān)、CT、線路、主變、線路保護(hù)、直流充電裝置、蓄電池組、五防裝置,直流分環(huán)改造,安裝變電站遙視系統(tǒng)等建設(shè)與改造,在220kV衡水、前鋪、安平、景縣、楊村站建立了5個中心,全區(qū)50座無人值班站分別接入相應(yīng)監(jiān)控中心;07年2月6日通過省公司組織驗(yàn)收,并開始集中監(jiān)控—無人值班管理模式的試運(yùn)行,歷時7個月,轉(zhuǎn)入正式運(yùn)行。
無人值班改造工程匯集多專業(yè)、涉及面廣、分布性強(qiáng),是一個系統(tǒng)工程。
3 運(yùn)行管理工作
3.1 無人值班變電站運(yùn)行管理的過渡 根據(jù)衡水供電公司實(shí)際情況,值班方式采用監(jiān)控和操作合一的方式,后改為操作隊(duì),監(jiān)控工作由工區(qū)成立監(jiān)控中心進(jìn)行監(jiān)控。操作隊(duì)設(shè)置站長、副站長、技術(shù)員各一名,值班人員實(shí)行三值運(yùn)轉(zhuǎn)模式。
對110KV縣局代管站,公司采用了“分段實(shí)施,平穩(wěn)過渡”的措施。第一階段:監(jiān)控中心成立后,縣局值班員留守至6月底,參與大型和事故緊急情況下的操作;第二階段:監(jiān)控中心運(yùn)行穩(wěn)定后,代管站值班員撤離,變電站雇傭保安公司人員看守。第三階段:成立操作中心,只負(fù)責(zé)變電站的倒閘操作和日常維護(hù)等工作。監(jiān)控工作由監(jiān)控中心進(jìn)行變電站設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控。
3.2 無人值班變電站規(guī)章制度的制定 變電運(yùn)行模式調(diào)整過程中,各級人員嚴(yán)格貫徹“精心謀劃,穩(wěn)步實(shí)施”的原則,確保變電運(yùn)行工作的安全穩(wěn)定局面和變電站無人值班工作的有效開展。
為了做到運(yùn)行模式改變后各項(xiàng)工作管理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,有章可循,公司成立了制度編寫小組,由公司主管生產(chǎn)的副總?cè)谓M長。建立一個高標(biāo)準(zhǔn)的、科學(xué)、規(guī)范、可行的制度體系,保證中心的安全穩(wěn)定運(yùn)行;公司修訂了《變電站標(biāo)準(zhǔn)化管理規(guī)范》;運(yùn)行工區(qū)把省公司、國網(wǎng)公司有關(guān)規(guī)程、制度、文件整理分類,編輯了《制度規(guī)程匯編》、《文件匯編》等4個分冊,編寫了《變電運(yùn)行工區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化管理規(guī)范》;各操作中心制訂了自己的《操作中心管理規(guī)范》、《操作中心現(xiàn)場運(yùn)行規(guī)程》和所轄無人值班站的《現(xiàn)場運(yùn)行規(guī)程》等制度規(guī)程。內(nèi)容涉及運(yùn)行管理的方方面面,規(guī)范了新運(yùn)行模式下的工作方法和職工行為,很好的保障了變電運(yùn)行各項(xiàng)工作的安全、有序、規(guī)范開展。
3.3 積極調(diào)整觀念,搞好崗位培訓(xùn) ①監(jiān)控和操作中心成立初期,多數(shù)職工還沒能樹立工區(qū)管理意識,謀劃工作局限于一個監(jiān)控中心站,造成監(jiān)控中心工作一時的被動。對此工區(qū)指導(dǎo)各監(jiān)控中心,利用一個月的時間,突擊抓調(diào)整職工意識和開展崗位培訓(xùn)工作,取得了立竿見影的效果,監(jiān)控中心運(yùn)行管理變被動為主動,逐步走向正規(guī)。②運(yùn)行工區(qū)為了滿足監(jiān)控和操作中心有關(guān)綜自、自動化等知識的培訓(xùn)需求,及時購買發(fā)放了幾十種相關(guān)書籍,并先后送84人次參加公司和省公司舉辦的綜自培訓(xùn)班,同時還邀請廠家人員進(jìn)行現(xiàn)場講解、答疑,取得了很好的效果。
3.4 加強(qiáng)監(jiān)控和操作中心管理,保證安全生產(chǎn) 為了保證監(jiān)控和操作中心安全生產(chǎn),在挑選高素質(zhì)人員擔(dān)任監(jiān)控中心工作的基礎(chǔ)上,不斷強(qiáng)化業(yè)務(wù)培訓(xùn),提高運(yùn)行人員業(yè)務(wù)水平;每周設(shè)立一次大講堂,休班人員到工區(qū)交流學(xué)習(xí)現(xiàn)場操作經(jīng)驗(yàn)等。同時為保證監(jiān)控中心各項(xiàng)工作和公司、工區(qū)工作緊密結(jié)合,協(xié)調(diào)一致,公司將視頻會議系統(tǒng),辦公自動化系統(tǒng)都延伸到操作中心。上級的各項(xiàng)精神和要求都能在第一時間精準(zhǔn)的傳達(dá)到操作中心。
以上諸多措施的實(shí)行,有力保障了監(jiān)控中心的安全運(yùn)行。
4 集中監(jiān)控—無人值守運(yùn)行模式體會
4.1 領(lǐng)導(dǎo)重視是搞好監(jiān)控中心工作的關(guān)鍵 模式確立初期,公司領(lǐng)導(dǎo)高度重視,班子成員先后到五個中心進(jìn)行深入調(diào)研,了解基層存在的問題。引導(dǎo)值班員轉(zhuǎn)變觀念,樹立正確工作目標(biāo);為職工排憂解難,鼓舞了職工工作干勁,穩(wěn)定了職工思想。
4.2 減少運(yùn)行人員數(shù)量,提高人力資源利用率 變電站集中監(jiān)控、無人值班改造完成后,運(yùn)行人員數(shù)量由過去的296人減少到現(xiàn)在的114人,約減少了61%,依靠科技進(jìn)步提高了勞動生產(chǎn) 率和人力資源利用率,實(shí)現(xiàn)了減人增效的目標(biāo)。
4.3 推進(jìn)電網(wǎng)科技進(jìn)步,提升公司駕御電網(wǎng)的能力 隨著監(jiān)控中心的成立和無人值班改造工作的不斷推進(jìn),老舊設(shè)備逐步改造和完善,提高了設(shè)備健康水平和運(yùn)行可靠性;監(jiān)控中心大量的采用了先進(jìn)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)了110-220千伏變電站“遙測、遙信、遙控、遙調(diào)、遙視”。電網(wǎng)科技含量和系統(tǒng)通訊自動化程度得到提高,運(yùn)行工作實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程化管理,提升了公司駕馭電網(wǎng)的能力。
4.4 創(chuàng)新運(yùn)行管理體制,解除安全生產(chǎn)隱患 因變電運(yùn)行人員不足,其中有三分之二的變電站實(shí)行雙代管,值班員由縣局派駐,專業(yè)管理由工區(qū)負(fù)責(zé)。造成多方管理,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不一,給安全生產(chǎn)帶來極大隱患。集中監(jiān)控—無人值班運(yùn)行模式的建立,改革創(chuàng)新了公司變電運(yùn)行管理體制,理順了管理關(guān)系。創(chuàng)出了科技創(chuàng)新、電網(wǎng)管理的新路子,徹底解除了由于體制問題帶來的安全生產(chǎn)隱患。
至今衡水供電公司所有70座變電站實(shí)現(xiàn)了無人值班運(yùn)行管理,中心相關(guān)規(guī)章制度制定齊全,查閱方便;圖紙、資料和運(yùn)行記錄等按站放置,使用方便;值班員生活設(shè)施到位齊全。
無人值守變電站集中監(jiān)控的的運(yùn)行模式,開創(chuàng)了衡水電網(wǎng)變電站遠(yuǎn)程控制、無人值守的新篇章,促進(jìn)了電網(wǎng)管理現(xiàn)代化發(fā)展,是河北省電力公司和衡水供電公司加快科技進(jìn)步、提高電網(wǎng)科技含量、提升運(yùn)行管理水平的重要體現(xiàn)。無人值守變電站采用先進(jìn)的自動化系統(tǒng)和信息技術(shù),運(yùn)行工作實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程化,集約化管理。標(biāo)志著衡水供電公司變電運(yùn)行管理模式迎來了一個全新的轉(zhuǎn)變。
作者簡介:
武蒙,女,河北省衡水市人,生于1981年6月,電力工程技術(shù)助理工程師,變電運(yùn)行技師,就職于河北省衡水市供電公司營銷部。
孫勇強(qiáng),男,河北省衡水市人,生于1980年3月,電力工程技術(shù)助理工程師,變電運(yùn)行技師,就職于河北省衡水市供電公司人力資源部。
牛佳慶,男,內(nèi)蒙古烏蘭察布市人,生于1983年6月,電力工程技術(shù)助理工程師,變電運(yùn)行高級工,就職于河北省衡水市供電公司變電運(yùn)行工區(qū)。
論文摘要:最近幾年,國家電網(wǎng)正處于變電站綜合自動化改造工程的密集階段,結(jié)合阜陽供電公司在變電站綜自改造工作中繼電保護(hù)專業(yè)的經(jīng)驗(yàn)和體會,同大家一起探討,同時提出繼電保護(hù)專業(yè)在改造工程中應(yīng)注意的一些問題及采取的措施。
論文關(guān)鍵詞:繼電保護(hù);自動化改造;安全運(yùn)行
近年來,隨著電網(wǎng)改造的深入開展,大量的變電站綜合自動化改造工程(以下簡稱“綜自改造”)的工作正在進(jìn)行中。變電站的綜自改造與繼電保護(hù)及二次回路的改造關(guān)系密切,它主要表現(xiàn)在信號的傳送方面。對于老變電站來說,就是把一次設(shè)備的信息狀態(tài)通過二次回路和繼電保護(hù)裝置傳遞到網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控后臺機(jī)上,以達(dá)到減少運(yùn)行人員對現(xiàn)場設(shè)備操作和巡視次數(shù)的目的。
一、變電站綜合自動化改造工程概述
綜自改造工程是一項(xiàng)復(fù)雜的工作。對于老變電站的改造來說,它牽扯到對用戶的停電、運(yùn)行人員的操作、一次專業(yè)設(shè)備改造的工作和二次專業(yè)技術(shù)改造的工作。為了保障對用戶的可靠供電,電力生產(chǎn)者有義務(wù)對停電時間進(jìn)行嚴(yán)格地規(guī)劃和控制。應(yīng)提前對要進(jìn)行綜自改造的變電站進(jìn)行現(xiàn)場勘查工作,做好“三措一案”(組織措施、技術(shù)措施、安全措施和施工方案)后,對于需要停電的工作,就要制定停電計劃并報上級生產(chǎn)部門審批,然后在規(guī)定的時間內(nèi)向運(yùn)行方式部門提交停電申請,提前在規(guī)定的時間內(nèi)通知用戶,并且與上級主管部門及相關(guān)專業(yè)進(jìn)行溝通,確保施工過程中各專業(yè)工種之間的銜接配合,以最大化地縮短工期,減少停電時間,及時為用戶供應(yīng)優(yōu)質(zhì)的電能。
綜自改造工程是一個需要多專業(yè)班組相互配合的復(fù)雜工作,以阜陽供電公司(以下簡稱“我公司”)為例,運(yùn)行人員屬運(yùn)行工區(qū)管轄;一次人員由修試所管轄,又分屬變壓器、開關(guān)、試驗(yàn)和油化專業(yè);二次專業(yè)人員由計量所和調(diào)度所管轄,在變電站的綜自改造二次回路中,表計由計量專業(yè)負(fù)責(zé),計量回路以外的二次回路由調(diào)度所負(fù)責(zé),而調(diào)度所又分為保護(hù)專業(yè)、自動化專業(yè)和通信專業(yè)。眾多的專業(yè)人員在同一個工作中同時出現(xiàn),安全問題就成為了綜自改造工程的關(guān)鍵所在。
二、做好變電站綜合自動化改造工程的途徑和方法
結(jié)合筆者作為繼電保護(hù)工作者20年的工作經(jīng)驗(yàn)和體會,主要從保證人身安全、確保繼電保護(hù)裝置安全運(yùn)行的設(shè)備安全和杜絕繼電保護(hù)“三誤”發(fā)生的角度論述如何做好變電站綜自改造工程工作。
1.防治人身觸電,確保工作人員的人身安全
在綜自改造工程施工開始前,為了確保工作人員的人身安全,必須按照《繼電保護(hù)及安全自動裝置現(xiàn)場保安規(guī)定》的要求做好開工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,辦理相關(guān)手續(xù),制定具有可操作性的“標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書”和符合實(shí)際的“現(xiàn)場操作票”,具備經(jīng)過審核符合實(shí)際的施工圖紙,工程施工所必需的設(shè)備、材料、施工風(fēng)險分析,等確保人身安全和設(shè)備安全的措施。
工作負(fù)責(zé)人是現(xiàn)場工作的第一責(zé)任人。進(jìn)入變電站實(shí)施變電站綜自改造工程后,確保人身安全,就要充分履行工作負(fù)責(zé)人的安全職責(zé)。工作負(fù)責(zé)人在開工前應(yīng)做好以下幾點(diǎn)工作。
(1)開工前“三交待”:交待工作任務(wù)要清楚明了;交待安全措施要具體詳盡;交待技術(shù)要求要全面細(xì)致。
(2)接受任務(wù)“三明確”:工作任務(wù)明確,安全措施明確,操作步驟明確。
(3)嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場工作“八不準(zhǔn)”,即精神不振不能工作、應(yīng)辦工作票而未辦工作票不準(zhǔn)工作、應(yīng)停電不停電不準(zhǔn)工作、應(yīng)驗(yàn)電接地不驗(yàn)電接地不準(zhǔn)工作、不經(jīng)許可不準(zhǔn)工作、安全距離不夠不準(zhǔn)工作、無人監(jiān)護(hù)不準(zhǔn)工作、安全措施不明確不準(zhǔn)工作。
(4)要求對工作班成員進(jìn)行“三查”,即查著裝是否符合要求,查精神狀態(tài)是否良好,查使用的安全工器具是否符合要求。
(5)工作許可人許可工作后,工作負(fù)責(zé)人要陪同工作許可人到現(xiàn)場再一次確認(rèn)工作票所列安全措施是否符合現(xiàn)場實(shí)際和施工安全后,方可對工作班進(jìn)行工作安全交底。待交待完現(xiàn)場工作任務(wù)、工作地點(diǎn)、人員分工、帶電部位、現(xiàn)場安全措施和注意事項(xiàng)后,確保每一個工作班成員均已知曉并簽字確認(rèn)后方可對許可其工作。在施工過程中不準(zhǔn)憑經(jīng)驗(yàn)工作,不得擅自擴(kuò)大工作范圍和隨意變更安全措施,必須改變安全措施或擴(kuò)大工作范圍的要重新辦理工作票并重新履行許可手續(xù)。
為了確保施工過程中的人身安全,必須要有工作負(fù)責(zé)人在現(xiàn)場監(jiān)護(hù)。但也不能完全依賴工作負(fù)責(zé)人對工作班成員的監(jiān)護(hù),現(xiàn)場施工地點(diǎn)分散、工作班組混亂、人員分散,工作負(fù)責(zé)人不可能監(jiān)護(hù)到每一名工作班成員,因此分工作負(fù)責(zé)人在綜自改造工作中是必不可少的。由各個專業(yè)設(shè)立本專業(yè)的工作小組負(fù)責(zé)人(為了有效區(qū)分工作負(fù)責(zé)人與分工作負(fù)責(zé)人,我公司的工作負(fù)責(zé)人穿印有“工作負(fù)責(zé)人”的紅馬甲,分工作負(fù)責(zé)人穿印有“專責(zé)監(jiān)護(hù)人”的紅馬甲),該小組負(fù)責(zé)人對自己的專業(yè)工作任務(wù)和人員進(jìn)行監(jiān)護(hù),工作人員之間互相提醒,以保證工作安全,由此達(dá)到人人有人監(jiān)護(hù)的目的。
2.確保繼電保護(hù)裝置安全運(yùn)行的設(shè)備安全
綜自改造施工往往時間短、任務(wù)重,小組之間的配合工作一定要做好,合理地安排工作順序是筆者總結(jié)出的重要經(jīng)驗(yàn)。在我公司,工作許可手續(xù)完成后,首先由修試人員進(jìn)行一次設(shè)備的改造工作,同時保護(hù)及計量人員分別到保護(hù)室和端子箱拆除的需要拆除二次回路接線,自動化人員進(jìn)行后臺調(diào)試,保護(hù)及計量拆除的二次線工作結(jié)束后,立即組織人員敷設(shè)電纜,大約修試所進(jìn)行的一次設(shè)備工作結(jié)束,二次電纜基本敷設(shè)完成。一次人員撤離現(xiàn)場后,由二次人員在開關(guān)端子箱和保護(hù)室同時進(jìn)行二次電纜工作,三個小組同時工作,互相配合,電纜頭制作、對線工作完成后,三個小組又分開,各自完成所屬專業(yè)的接線工作。最后進(jìn)行調(diào)試和做傳動工作。在做繼電保護(hù)裝置調(diào)試的過程中,自動化專業(yè)小組聯(lián)系運(yùn)行人員核對保護(hù)裝置上傳到后臺的信號與保護(hù)裝置發(fā)出的信號、集控站收到的信號是否一致,若不一致則再次更正。
為了保證在保護(hù)裝置調(diào)試過 程中不發(fā)生微機(jī)保護(hù)裝置設(shè)備的損壞事故,結(jié)合筆者工作的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),主要應(yīng)做到以下幾點(diǎn)。
(1)試驗(yàn)前應(yīng)仔細(xì)閱讀試驗(yàn)大綱及有關(guān)說明書。
(2)盡量少拔插裝置模件,不觸摸模件電路,不帶電插拔模件。
(3)使用的電烙鐵、示波器必須與屏柜可靠接地。
(4)試驗(yàn)前應(yīng)檢查屏柜及裝置在運(yùn)輸中是否有明顯的損傷或螺絲松動。特別是CT回路的螺絲及連片,不允許出現(xiàn)絲毫松動的情況。
(5)校對程序校驗(yàn)碼及程序形成時間。
(6)試驗(yàn)前對照說明書,檢查裝置的CPU插件、電源插件、出口插件上的跳線是否正確。
(7)試驗(yàn)前檢查插件是否插緊。
(8)試驗(yàn)前檢查裝置規(guī)約設(shè)置是否與后臺相匹配。
3.杜絕繼電保護(hù)“三誤”的發(fā)生
通過以上各點(diǎn)的嚴(yán)格執(zhí)行,保護(hù)裝置本身基本上不會發(fā)生人為原因造成的設(shè)備損壞事故,但是這還不能保證繼電保護(hù)“三誤”不發(fā)生。要杜絕繼電保護(hù)“三誤”,還必須從以下幾個方面做好工作。
(1)防誤傳動:嚴(yán)禁使用短接出口接點(diǎn)的方法來傳動保護(hù)裝置,以防止不小心跑錯位置而誤動運(yùn)行設(shè)備。插拔繼電器和插件,應(yīng)先斷電,防止繼電器和插件插錯位置,嚴(yán)防繼電保護(hù)“三誤”事故的發(fā)生。
(2)防其它保護(hù)誤動作:保護(hù)裝置上電試驗(yàn)前,應(yīng)檢查接線是否正確,校驗(yàn)功能、出口壓板是否正常。對交流回路加電流、電壓時,要注意把外回路斷開,防止反充電或引起其它保護(hù)裝置誤動。
(3)防誤整定:因?yàn)樵囼?yàn)的需要而修改定值,一定要牢記在調(diào)試工作結(jié)束時務(wù)必改回原定值。工作終結(jié)前會同運(yùn)行人員對定值核對,確認(rèn)無誤,并打印、雙方簽名并交運(yùn)行人員存檔。
(4)防短路、短路和接地:在保護(hù)裝置試驗(yàn)完畢后,將打開的二次回路、連片按照繼電保護(hù)安全票和措施票進(jìn)行逐項(xiàng)恢復(fù),并要求第二人進(jìn)行核對,保證其正確性,防止出現(xiàn)開路、短路、斷路等可能影響安全運(yùn)行的事故發(fā)生。
三、確保設(shè)備安全運(yùn)行的具體措施
在變電站綜自改造工作調(diào)試試驗(yàn)結(jié)束后,人身安全得到了保障,繼電保護(hù)裝置不會發(fā)生人為原因的設(shè)備事故。繼電保護(hù)“三誤”得到有效控制后,還應(yīng)保證改造后的設(shè)備安全運(yùn)行,工作人員還要進(jìn)一步做一些工作,確保改造設(shè)備安全運(yùn)行。
帶負(fù)荷測向量工作在改造工作完成后,是必不可少的一道工作程序,電力設(shè)備投運(yùn)后,必須進(jìn)行保護(hù)的帶負(fù)荷測向量檢查,通過向量圖分析交流回路接線,確認(rèn)正確后,方可將保護(hù)投入運(yùn)行。例如,筆者在進(jìn)行110kV東平變電站綜自改造時,由于10kV高壓室內(nèi)設(shè)備改造成保護(hù)測控裝置與開關(guān)柜一體工作,承包給安裝公司施工,在#1主變低壓側(cè)141開關(guān)改造結(jié)束后,#1主變保護(hù)投入運(yùn)行前進(jìn)行帶負(fù)荷測向量的工作中發(fā)現(xiàn),#1主變低壓側(cè)差動保護(hù)回路和低壓側(cè)后備保護(hù)回路中電流回路的向量為反極性,給保護(hù)設(shè)備的正確動作帶來了隱患,因此保護(hù)班人員及時采取措施,將電流回路的極性及時調(diào)整回路,保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
對設(shè)備運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)的缺陷和異常要及時消除;不能解決的,在經(jīng)過分析后,在不影響運(yùn)行的前提下,需要報請上級部門并做好記錄向運(yùn)行人員進(jìn)行交底,運(yùn)行中重點(diǎn)巡視,并盡快消除組織消缺驗(yàn)收時發(fā)現(xiàn)的缺陷和異常。例如,2004年我公司110kV阜南變綜字改造工程中需要將原先為電磁型的變壓器保護(hù)更換為南銳繼保公司的RCS-9000型微機(jī)變壓器保護(hù)。改造工作結(jié)束后,進(jìn)行帶負(fù)荷側(cè)向量工作時,發(fā)現(xiàn)高壓側(cè)電流為反相序。阜南變是一座單電源終端變電站,由于歷史原因,整個變電站都處在反相序的特殊電力系統(tǒng)下運(yùn)行,由于很難把110kV進(jìn)線線路和35kV、10kV出線全部停運(yùn),把反相序調(diào)整為正相序電力系統(tǒng)下運(yùn)行。由于RCS-9000型微機(jī)主變保護(hù)是按照正相序電力系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計的保護(hù)裝置,可能造成保護(hù)裝置的誤動或拒動。在征得生產(chǎn)部門領(lǐng)導(dǎo)(總工程師)同意的前提下,將主變保護(hù)的定值11點(diǎn)鐘接線方式強(qiáng)制改為1點(diǎn)鐘接線方式,加強(qiáng)巡檢力度,待條件允許后再將反向序調(diào)整為正相序,此項(xiàng)工作終于在220kV白果變投入運(yùn)行后,于2009年7月完成。現(xiàn)在反相序已調(diào)整為正相序,為阜南變主變保護(hù)正常運(yùn)行創(chuàng)造了合格的運(yùn)行條件。工程中的反事故措施要嚴(yán)格按國家電網(wǎng)十八條反措的要求執(zhí)行。
公用電壓互感器的二次回路只允許在控制室內(nèi)有一點(diǎn)接地,為保證接地可靠,各電壓互感器的中性線不得接有可能斷開的開關(guān)或熔斷器。已在控制室一點(diǎn)接地的電壓互感器二次線圈,宜在開關(guān)場將二次線圈中性點(diǎn)經(jīng)放電間隙或氧化鋅閥片接地,其擊穿電壓峰值應(yīng)大于30·Imax伏(Imax為電網(wǎng)接地故障時通過變電站的可能最大接地電流有效值,單位為kA)。應(yīng)定期檢查放電間隙或氧化鋅閥片,防止造成電壓二次回路多點(diǎn)接地的現(xiàn)象。
論文關(guān)鍵詞：變電站綜合自動化；裝置；硬件結(jié)構(gòu)；插件；培訓(xùn)
論文摘要：本文說明了各種變電站綜合自動化裝置的硬件具有相同的典型結(jié)構(gòu)，討論了模擬量的輸入／輸出回路，開關(guān)量輸入及輸出電路，微型機(jī)系統(tǒng)和變電站綜合自動化算法，人機(jī)對話、、通信和電源插件，操作回路等各部分培訓(xùn)的內(nèi)容、作用和培訓(xùn)方法，并具體介紹了測控裝置。
在變電站綜合自動化培訓(xùn)教學(xué)中，學(xué)員要熟悉變壓器、線路、電容器等設(shè)備的保護(hù)裝置、測控裝置、保護(hù)測控裝置及各種自動控制裝置。若在每個具體裝置中都全面介紹裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理，不但重復(fù)太多，浪費(fèi)時間，而且也不容易全面深人地介紹清楚，且不利于學(xué)員理解掌握。因此在培訓(xùn)中，都要對各種裝置的共性部分進(jìn)行統(tǒng)一介紹，即介紹裝置的基本結(jié)構(gòu)、原理與接線。下面就裝置部分教學(xué)培訓(xùn)工作進(jìn)行IV"結(jié)，與大家分享。
一、裝置的典型硬件結(jié)構(gòu)
裝置部分教學(xué)培訓(xùn)中，首先要把裝置的典型硬件結(jié)構(gòu)弄清楚。成套的綜合自動化系統(tǒng)中微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)等裝置都是由若干模塊組成的，它們的硬件結(jié)構(gòu)都是大同小異，所不同的是軟件及硬件模塊化的組合與數(shù)量不同。一個變電站綜合自動化系統(tǒng)中各種子系統(tǒng)的典型硬件結(jié)構(gòu)主要包括模擬量輸人/輸出回路、開關(guān)量輸人/輸出回路、微機(jī)系統(tǒng)、人機(jī)對話接口回路、通信回路和電源，如圖1所示。
裝置采用統(tǒng)一硬件平臺，變電站綜合自動化裝置硬件采用整體面板、國際標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱。裝置強(qiáng)弱電徹底分離，CPU板采用印刷板、表面裝貼技術(shù)，提高了裝置的可靠性?？勺詸z和互檢，同時減少各部分的關(guān)聯(lián)性。通信接口方式選擇靈活，與變電站自動化系統(tǒng)配合，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方定值修改和切換、事件記錄及錄波數(shù)據(jù)上傳、壓板遙控投退和遙測、遙信、遙控跳合閘?？赏ㄟ^變電站監(jiān)控系統(tǒng)對保護(hù)裝置所具有的功能實(shí)施全遙控操作。裝置采用統(tǒng)一軟件平臺，縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期，延長了產(chǎn)品的市場生命周期，從“作坊生產(chǎn)階段”進(jìn)人到“大規(guī)模生產(chǎn)階段”。裝置采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫處理，在設(shè)計裝置功能模塊時提煉不同功能應(yīng)用信息的共性，建立一個統(tǒng)一的應(yīng)用功能數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)模塊，包含每種功能所需的一切信息，形成功能程序的統(tǒng)一的開發(fā)平臺，降低了功能模塊程序開發(fā)的難度，提高了功能模塊程序的可靠性。
二、模擬量的輸入/輸出回路
1.模擬量的輸入電路
變電站綜合自動化系統(tǒng)采集的一次設(shè)備的電流、電壓、有功功率、無功功率、溫度等都是屬于模擬量，由于微機(jī)只能識別數(shù)字量，故模擬信號必須轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號才能輸人到微機(jī)中進(jìn)行處理。典型的模擬量輸人電路的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，主要包括電壓形成電路、低通濾波電路、采樣電路、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)及A/D變換芯片五部執(zhí)電壓形成電路除了起電量變換作用外，另一個重要作用是將一次設(shè)備的電流互感器TA、電壓互感器TV的二次回路與微機(jī)A/D轉(zhuǎn)換系統(tǒng)完全隔離，提高抗干擾能力。通過低通濾波器與采樣定理、采樣保持器、模擬量多路轉(zhuǎn)換開關(guān)、模/數(shù)變換(A/D)的詳細(xì)講解，使學(xué)員熟悉模擬量輸人電路如何隔離、規(guī)范輸入電壓及完成模/數(shù)變換、與CPU接口，完成數(shù)據(jù)采集任務(wù)。
為了使學(xué)員更好地理解和掌握培訓(xùn)內(nèi)容，講變換器時向?qū)W員展示變換器插件實(shí)物，講清楚變換器的輸人信號和輸出信號。講解低通濾波時也將實(shí)物插件展示給學(xué)員，理論聯(lián)系實(shí)際，可取得很好的培訓(xùn)效果。
2模擬量輸出電路
培訓(xùn)中簡要說明模擬量輸出電路的組成、數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換器工作原理。模擬量輸出電路的作用是把微型機(jī)系統(tǒng)輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量輸出，該任務(wù)主要由數(shù)/模(D/A)變換器來完成。由于D/A轉(zhuǎn)換器需要一定的轉(zhuǎn)換時間，在轉(zhuǎn)換期間，輸人待轉(zhuǎn)換的數(shù)字量應(yīng)該保持不變，而微型機(jī)系統(tǒng)輸出
的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)總線上穩(wěn)定的時間很短，因此在微機(jī)系統(tǒng)與D/A換器間必須用鎖存器來保持?jǐn)?shù)字量的穩(wěn)定，經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換器得到的模擬信號一般要經(jīng)過低通濾波器，使其輸出波形平滑，同時為了能驅(qū)動受控設(shè)備，可以采用功率放大器作為模擬量輸出的驅(qū)動電踐 D/A轉(zhuǎn)換器的作用是將二進(jìn)制的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬量，其主要部件是電阻開關(guān)網(wǎng)絡(luò)和集成運(yùn)算放大器。
三、開關(guān)量輸入及輸出電路
開關(guān)量輸人、輸出電路是非常重要的教學(xué)內(nèi)容。學(xué)員只有明白了斷路器、變壓器分接頭的位置狀態(tài)是如何被采集和輸出后才能更好地工作。
在變電站綜合自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集中，除模擬信號外，還有大量的以二進(jìn)制數(shù)字變化為特點(diǎn)的信號，如隔離開關(guān)、斷路器的狀態(tài)，按鈕、普通的開關(guān)、刀閘、斷路器的觸點(diǎn)以及人機(jī)聯(lián)系的功能鍵的狀態(tài)等，稱為開關(guān)量。
1.開關(guān)量輸入電路
開關(guān)量輸入電路的基本功能就是將變電站內(nèi)需要的狀態(tài)信號引人微機(jī)系統(tǒng)，如斷路器狀態(tài)、繼電保護(hù)信號等。開關(guān)量輸人電路由消抖濾波電路、信號調(diào)節(jié)電路、控制邏輯電路、驅(qū)動電路、地址譯碼電路、隔離電路等組成。培訓(xùn)中講清消抖濾波電路與信號調(diào)節(jié)電路、電隔離技術(shù)的應(yīng)用、驅(qū)動控制與端口地址譯碼問題，特別是要了解簡單的開關(guān)量輸人電路。開關(guān)量信號都是成組并行輸人(出)微機(jī)系統(tǒng)的，每組一般為微機(jī)系統(tǒng)的字節(jié)，即8, 16或32位，對于斷路器、隔離開關(guān)等開關(guān)量的狀態(tài)，體現(xiàn)在開關(guān)量信號的每一位上，如斷路器的分、合兩種工作狀態(tài)，可用0, 1表示。簡單的開關(guān)量輸人電路包括斷路器和隔離開關(guān)的輔助觸點(diǎn)、跳合閘位置繼電器觸點(diǎn)、有載調(diào)壓變壓器的分接頭位置等輸入、外部裝置閉鎖重合閘觸點(diǎn)輸人、裝置上連接片位置輸入等回路。
2開關(guān)量輸出回路
開關(guān)量輸出電路主要是將CPU送出的數(shù)字信號或數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、控制或調(diào)節(jié)，如斷路器跳閘命令和屏幕顯示、報警信號等。開關(guān)量輸出電路與輸人電路基本一樣。簡單的開關(guān)量輸出主要包括保護(hù)的跳閘出口以及本地和中央信號等，一般都采用并行接口的輸出來控制有觸點(diǎn)繼電器(干簧或密封小中間繼電器)的方法，但為提高抗干擾能力，最好也經(jīng)過一級光電隔離。
四、微型機(jī)系統(tǒng)和變電站綜合自動化算法
微型機(jī)系統(tǒng)的CPU是由一片大規(guī)模集成電路芯片制成，不僅能進(jìn)行算法邏輯運(yùn)算，還能執(zhí)行各種控制功能。配備一定容量的存儲器、輸人/輸出設(shè)備的接口電路及系統(tǒng)總線。計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)都應(yīng)具有數(shù)據(jù)采集和輸出控制部分，這兩個部分構(gòu)成了基本測控單元的主要內(nèi)容。數(shù)字信號處理器(DSP)是一種經(jīng)過優(yōu)化后用于處理實(shí)時信號的微控制器。
在變電站綜合自動化系統(tǒng)中，計算機(jī)對采樣值進(jìn)行分析、計算得到所需的電流、電壓的有效值和相位以及有功功率、無功功率等量，或者算出它們的序分量，或者線路和元件的視在阻抗，或者某次諧波的大小和相位等，并根據(jù)這些參數(shù)的計算結(jié)果以及定值，通過比較判斷決定裝置的動作行為，而完成上述分析計算和比較判斷以實(shí)現(xiàn)各種預(yù)期功能的方法就稱為變電站綜合自動化系統(tǒng)算法。其主要任務(wù)是如何從包含有噪聲分量的輸入信號中快速、準(zhǔn)確地計算出所需的各種電氣量參數(shù)。培訓(xùn)中要說明研究算法的目的主要是提高運(yùn)算的精確度和提高運(yùn)算的速度。算法的運(yùn)算速度將影響自動化裝置檢測量的檢測和自動化裝置的動作速度。變電站綜合自動化系統(tǒng)中保護(hù)和監(jiān)控對算法有不同要求。
五、人機(jī)對話、通信和電源插件
1.人機(jī)時話
人機(jī)對話的主要內(nèi)容有顯示畫面與數(shù)據(jù)(包括時間、日期);單線圖的狀態(tài)、潮流信息;報警畫面與提示信息;事件順序記錄。事故記錄;趨勢記錄;裝置工況狀態(tài)顯示;保護(hù)整定值;控制系統(tǒng)的配置顯示，包括退出運(yùn)行的裝置的顯示以及信號流程圖表;值班記錄;控制系統(tǒng)的設(shè)定顯示等。主要介紹人機(jī)對話微型機(jī)系統(tǒng)的硬件原理、鍵盤響應(yīng)電路、屏幕(液晶)顯示電路、打印機(jī)的接口電路、多機(jī)通信和巡檢開關(guān)、人機(jī)對話插件等。重點(diǎn)講清人機(jī)界面操作和命令菜單使用說明。
2.通信插件
通信插件承擔(dān)著裝置的管理和通信任務(wù)，是承接裝置與夕卜界通信及交換信息的管理插件，如與面板、PC調(diào)試軟件、監(jiān)控后臺、工程師站、遠(yuǎn)動、打印機(jī)等的聯(lián)系，根據(jù)保護(hù)的配置組織上送遙測、遙信、SOE、事件報文和錄波信息等。通信插件可根據(jù)需要設(shè)置有Lan網(wǎng)口、以太網(wǎng)口、RS485口和RS232口，滿足不同監(jiān)控和遠(yuǎn)動系統(tǒng)的要求。另外，還設(shè)置有GPS對時功能，可滿足網(wǎng)絡(luò)對時和脈沖對時方式的要求。
3.電源插件
每個裝置均有一個獨(dú)立的開關(guān)電源，向其他插件供電，此開關(guān)電源與插件面板構(gòu)成電源插件(又叫電源模件)。培訓(xùn)中要重點(diǎn)說明輸出電壓的作用。輸出電壓十SV為CPU及其外圍芯片提供工作電源;15V為模擬輸人回路運(yùn)放提供工作電源;+24V為開出、開人回路提供電源。
六、操作回路
培訓(xùn)中分兩個方面介紹操作回路。一是介紹斷路器操作回路的原理框圖，讓學(xué)員明白操作回路的基本原理;二是讓學(xué)員看懂實(shí)際的操作回路。
1斷路器操作回路的原理框圖
首先介紹斷路器操作回路總體上分為合閘回路和跳閘回路兩大部分，介紹合閘回路和跳閘回路的工作過程。手動操作時可選擇遙控操作或就地操作。當(dāng)就地/遙控選擇開關(guān)打至遙控”位置時在后臺機(jī)上手動遙控操作;當(dāng)就地/遙控選擇開關(guān)打至“就地”位置時工作人員在裝置上就地操作斷路器。然后介紹自動操作時保護(hù)接點(diǎn)通過連接壓板直接接人控制電源進(jìn)行斷路器操作，并介紹防跳回路的作用和原理。最后介紹位置信號、控制回路斷線和事故信號。
2.斷路器操作回路實(shí)例
斷路器操作回路的原理框圖與實(shí)際操作回路還有一些距離，為了學(xué)員更好地工作，還需要講解斷路器實(shí)例操作回路，如南瑞繼保電氣有限公司RSC-941A型裝置操作回路和南自IOKV線路保護(hù)測控柜斷路器操作回路。
七、測控裝置
測控裝置用于各種電壓等級的變電站中，綜合考慮變電站對數(shù)據(jù)采集、處理的要求，以微機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、控制、信號等功能。采用現(xiàn)場測控網(wǎng)絡(luò)與安裝于控制室的中心設(shè)備連接，依靠變電站自動化系統(tǒng)的間隔測控單元實(shí)現(xiàn)全變電站的監(jiān)控。裝置完全按照間隔單元實(shí)現(xiàn)測量、記錄、監(jiān)視、控制等功能，能夠滿足各種電壓等級的變電站綜合自動化系統(tǒng)的要求。
1.測控裝置硬件結(jié)構(gòu)與功能
測控裝置主要由交流變換插件、CPU插件、顯示面板、通訊插件、開入開出插件、電源插件等模塊構(gòu)成。測控裝置功能有開關(guān)量變位遙信;電壓、電流的模擬量輸入;斷路器遙控分合，空接點(diǎn)輸出，出口動作保持時間可程序設(shè)定;脈沖累加單元，空接點(diǎn)開入;遙控事件記錄及事件SOE;支持行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通訊接口。
2.PSR650系列數(shù)字式綜合測控裝置
PSR650系列數(shù)字式綜合測控裝置適用于各電壓等級變電站等測量控制領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)四遙及同期合閘等自動功能。
PSR650系列數(shù)字式綜合測控裝置為19英寸機(jī)箱裝置配置，2一3塊交流采集模件(AC)，共采集12路電流、12路電壓、1塊直流溫度采集模件(DC, TDC)可選，共12路采集、2塊數(shù)字量采集模件(DI)，共40路采集(包括脈沖量采集);2塊智能控制模件(OUT)，共20路開接點(diǎn)輸出;CPU模件、POWER模件各一塊。該裝置插件圖如圖3所示。
PSR652數(shù)字式綜合測控單元面板由液晶顯示屏、二級管指示灶復(fù)歸按鈕和鍵盤等四部分組成。PSR 650系列數(shù)字式綜合測控裝置的鍵盤操作和液晶顯示界面采用對話框結(jié)合菜單式操作方式。
八、總結(jié)
培訓(xùn)過程中從一般到特殊，再由特殊到一般。先講授一般裝置的原理與組成，再講一個具體的測控裝置的組成、原理、特點(diǎn)、功能。針對受訓(xùn)人員所在的工作環(huán)境、所使用的設(shè)備及上述電路的實(shí)物插件，拍一些相關(guān)實(shí)物圖片放在課件里，讓學(xué)員摸得著、看得見，以便更好地實(shí)施培訓(xùn)。培訓(xùn)的目的是為了實(shí)現(xiàn)知識更新，知識更新包含兩個內(nèi)容:理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐技能學(xué)習(xí)。“讀書是學(xué)習(xí)，使用也是學(xué)習(xí)，而且是更重要的學(xué)習(xí)。”“精通的目的全在于應(yīng)用?！迸嘤?xùn)更是體現(xiàn)在應(yīng)用中。職工培訓(xùn)注重實(shí)際及相關(guān)技能的培養(yǎng)是職工培訓(xùn)與傳統(tǒng)學(xué)校教育最大的不同之處，也是職工培訓(xùn)的特性所在。培訓(xùn)內(nèi)容的安排、培訓(xùn)過程的實(shí)施、培訓(xùn)方式的設(shè)計等都應(yīng)充分體現(xiàn)這一理念。學(xué)習(xí)內(nèi)容不是固定不變，而是根據(jù)公司的實(shí)際情況作相應(yīng)的變化，即從標(biāo)準(zhǔn)模式到量身定做，直接使用實(shí)際案例，案例分析要與當(dāng)前的業(yè)務(wù)相結(jié)合。在教學(xué)形式上，強(qiáng)調(diào)業(yè)務(wù)導(dǎo)向、結(jié)果導(dǎo)向和日常工作導(dǎo)向，現(xiàn)場培訓(xùn)采用團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)、專題討論等方式，很好地促進(jìn)了技能的傳播，使員工具有多種技能。
幾年的培訓(xùn)實(shí)踐表明，要做好培訓(xùn)，培訓(xùn)師的學(xué)習(xí)力要強(qiáng)，要不斷更新知識和觀念，在課程中充實(shí)新的理論和案例，理論聯(lián)系實(shí)際，培訓(xùn)方法多樣，案例教學(xué)效果會更好。通過培訓(xùn)使員工的理論水平和實(shí)踐技能綜合素質(zhì)得到提升，從而進(jìn)一步提升企業(yè)竟?fàn)幜Α?
摘要： 近年來，隨著“兩網(wǎng)”改造的深入和電網(wǎng)運(yùn)行水平的提高，大量采用遠(yuǎn)方集中監(jiān)視、控制等變電站綜合自動化系統(tǒng)，既提高了勞動生產(chǎn)率，又減少了人為誤操作的可能。采用變電站綜合自動化技術(shù)是計算機(jī)和通信技術(shù)應(yīng)用的方向，也是電網(wǎng)發(fā)展的趨勢，但同樣也不可避免地帶來了一些問題，如變電站綜合自動化系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題，以及運(yùn)行和檢修的管理體制等問題。基于運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，該文介紹了變電站綜合自動化系統(tǒng)，從技術(shù)、管理、人員素質(zhì)等方面闡述了當(dāng)前變電站綜合自動化系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中存在的若干問題，并針對這些問題提出了一些建議。
關(guān)鍵詞： 變電站綜合自動化系統(tǒng)；站內(nèi)監(jiān)控功能；通信規(guī)約；設(shè)備選型
變電站綜合自動化系統(tǒng)自20世紀(jì)90年代以來，一直是我國電力行業(yè)中的熱點(diǎn)之一。它既是電力建設(shè)的需要也是市場的需要，我國每年變電站的數(shù)量以3%～5%的速度增長，每年有千百座新建變電站投入運(yùn)行；同時根據(jù)電網(wǎng)的要求，每年又有不少變電站進(jìn)行技術(shù)改造，以提高自動化水平。近幾年來我國變電站綜合自動化技術(shù)，無論從國外引進(jìn)的，還是國內(nèi)自行開發(fā)研制的系統(tǒng)，在技術(shù)和數(shù)量上都有顯著的發(fā)展。
但工程實(shí)際當(dāng)中，部分變電站綜合自動化系統(tǒng)功能還不能充分發(fā)揮出來，存在問題較多，缺陷率很高，不能實(shí)現(xiàn)真正的無人值班。
1 變電站綜合自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其存在的問題
1.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題
目前變電站綜合自動化系統(tǒng)的設(shè)計還沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因此標(biāo)準(zhǔn)問題（其中包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、自動化系統(tǒng)模式、管理標(biāo)準(zhǔn)等問題）是當(dāng)前迫切需要解決的問題。
1.1.1 生產(chǎn)廠家的問題
目前在變電站綜合自動化系統(tǒng)選型當(dāng)中存在著如所選系統(tǒng)功能不夠全面，產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)，系統(tǒng)性能指標(biāo)達(dá)不到要求等情況，主要有以下問題：
?由于變電站綜合自動化設(shè)備的生產(chǎn)廠家過分重視經(jīng)濟(jì)利益，用戶又過分追求技術(shù)含量，而不重視產(chǎn)品的性能及實(shí)用性，因而一批技術(shù)含量雖較高，但產(chǎn)品并不過關(guān)，甚至結(jié)構(gòu)、可靠性很差的所謂高技術(shù)產(chǎn)品不斷被使用。廠家只要有人買就生產(chǎn)，改進(jìn)的積極性不高，甚至有些產(chǎn)品生產(chǎn)過程中缺乏起碼的質(zhì)量保證措施，有些外購部件更是缺乏管理，因而導(dǎo)致部分投產(chǎn)的變電站問題較多；
?有些廠家就某產(chǎn)品只搞技術(shù)鑒定，沒搞產(chǎn)品鑒定；
?另外，生產(chǎn)廠家對變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能、作用、結(jié)構(gòu)及各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)宣傳和介紹不夠，導(dǎo)致電力企業(yè)內(nèi)部專業(yè)人員對系統(tǒng)認(rèn)識不透徹，造成設(shè)計漏洞較多。
1.1.2 不同產(chǎn)品的接口問題
接口是綜合自動化系統(tǒng)中非常重要而又長期以來未得到妥善解決的問題之一，包括RTU、保護(hù)、小電流接地裝置、故障錄波、無功裝置等與通信控制器、通信控制器與主站、通信控制器與模擬盤等設(shè)備之間的通信。這些不同廠家的產(chǎn)品要在數(shù)據(jù)接口方面溝通，需花費(fèi)軟件人員很大精力去協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)格式、通信規(guī)約等問題。當(dāng)不同廠家的產(chǎn)品、種類很多時，問題會很嚴(yán)重。
如果所有廠家的自動化產(chǎn)品的數(shù)據(jù)接口遵循統(tǒng)一的、開放的數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，則上述問題可得到圓滿解決，用戶可以根據(jù)各種產(chǎn)品的特點(diǎn)進(jìn)行選擇，以滿足自身的使用要求。
1.1.3 抗干擾問題
關(guān)于變電站綜合自動化系統(tǒng)的抗干擾問題，亦即所謂的電磁兼容問題，是一個非常重要然而卻常常被忽視的方面。傳統(tǒng)上的變電站綜合自動化設(shè)備出廠時抗干擾試驗(yàn)手段相當(dāng)原始，僅僅做一些開關(guān)、電焊機(jī)、風(fēng)扇、手提電話等定性實(shí)驗(yàn)，到現(xiàn)場后往往也只加上開合斷路器的試驗(yàn)，一直沒有一個定量的指標(biāo)，這是一個極大的隱患。
變電站綜合自動化系統(tǒng)的抗干擾措施是保證綜合自動化系統(tǒng)可靠和穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)，選擇時應(yīng)注意， 合格的自動化產(chǎn)品，除滿足一般檢驗(yàn)項(xiàng)目外，主要還應(yīng)通過高低溫試驗(yàn)、耐濕熱試驗(yàn)、雷電沖擊電壓試驗(yàn)、動模試驗(yàn)，而且還要重點(diǎn)通過四項(xiàng)電磁兼容試驗(yàn)，分別是：1 MHz脈沖干擾試驗(yàn)、靜電放電干擾試驗(yàn)、輻射電磁場干擾試驗(yàn)、快速瞬變干擾試驗(yàn)。
1.1.4 傳輸規(guī)約和傳輸網(wǎng)絡(luò)的選擇問題
變電站和調(diào)度中心之間的傳輸規(guī)約。目前國內(nèi)各個地方情況不統(tǒng)一，變電站和調(diào)度中心之間的信息傳輸采用各種形式的規(guī)約，如部頒CDT、SC-1801、DNP3.0等。
1995年IEC為了在兼容的設(shè)備之間達(dá)到互換的目的，頒布了IEC 60870-5-101傳輸規(guī)約，為了使我國盡快采用遠(yuǎn)動傳輸?shù)膰H標(biāo)準(zhǔn)，1997年原電力部頒布了國際101規(guī)約的國內(nèi)版本DL/T 634-1997，并在1998年的桂林會議上進(jìn)行了。該規(guī)約為調(diào)度端和站端之間的信息傳輸制定了標(biāo)準(zhǔn)，今后站端變電站綜合自動化設(shè)備與遠(yuǎn)方調(diào)度傳輸協(xié)議應(yīng)采用101規(guī)約。
站內(nèi)局域網(wǎng)的通信規(guī)約。目前許多生產(chǎn)廠家各自為政，造成不同廠家設(shè)備通信連接的困難和以后維護(hù)的隱患。
1997年IEC頒布了IEC 60870-5-103規(guī)約，國家經(jīng)貿(mào)委在1999年頒布了國際103規(guī)約的國內(nèi)版本DL/T 667-1999，并在2000年的南昌會議上進(jìn)行了，103規(guī)約為繼電保護(hù)和間隔層（IED）設(shè)備與變電站層設(shè)備間 的數(shù)據(jù)通信傳輸規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)，今后變電站綜合自動化系統(tǒng)站內(nèi)協(xié)議要求采用103規(guī)約。
電力系統(tǒng)的電能計量傳輸規(guī)約。對于電能計量采集傳輸系統(tǒng)，IEC在1996年頒布的IEC 60870-5-102標(biāo)準(zhǔn)，即我國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T 719-2000，是我們在實(shí)施變電站電能計量系統(tǒng)時需要遵守的。
上述的三個標(biāo)準(zhǔn)即常說的101、102、103協(xié)議，運(yùn)用于三層參考模型（EPA）即物理層、鏈路層、應(yīng)用層結(jié)構(gòu)之上，是相當(dāng)一段時間里指導(dǎo)變電站綜合自動化技術(shù)發(fā)展的三個重要標(biāo)準(zhǔn)。這些國際標(biāo)準(zhǔn)是按照非平衡式和平衡式傳輸遠(yuǎn)動信息的需要制定的，完全能滿足電力系統(tǒng)中各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將得到廣泛應(yīng)用。
IECTC57即將制定無縫遠(yuǎn)動通信體系結(jié)構(gòu)，具有應(yīng)用開放和網(wǎng)絡(luò)開放統(tǒng)一的傳輸協(xié)議 IEC 61850。該協(xié)議將是變電站(RTU或者變電站綜合自動化系統(tǒng))到控制中心的唯一通信協(xié)議，也是變電站綜合自動化系統(tǒng)，甚至控制中心的唯一的通信協(xié)議。目前各個公司使用的標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一，系統(tǒng)互聯(lián)和互操作性差，因此，在變電站綜合自動化系統(tǒng)建設(shè)和設(shè)備選型上應(yīng)考慮傳輸規(guī)約問題，即在變電站和控制中心之間應(yīng)使用101規(guī)約，在變電站內(nèi)部應(yīng)使用103規(guī)約，電能量計量計費(fèi)系統(tǒng)應(yīng)使用102規(guī)約。新的國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61850頒布之后，變電站綜合自動化系統(tǒng)從過程層到控制中心將使用統(tǒng)一的通信協(xié)議。
1.1.5 開放性問題
變電站綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備的互操作性(互換性)；系統(tǒng)應(yīng)能包容變電站自動化技術(shù)新的發(fā)展要求；還必須考慮和支持變電站運(yùn)行功能的要求。而現(xiàn)有的變電站綜合自動化系統(tǒng)卻不能滿足這樣的要求，各廠家的設(shè)備之間接口困難，甚至不能連接，從而造成各廠家各自為政，重復(fù)開發(fā)，浪費(fèi)了大量的財力物力。
另外，各種屏體及設(shè)備的組織方式不盡相同，給維護(hù)和管理帶來許多問題。
在我們現(xiàn)有的綜合自動化設(shè)備中，廠家數(shù)量較多,各廠不同系列的產(chǎn)品造成產(chǎn)品型號復(fù)雜，備品備件難以實(shí)現(xiàn)，設(shè)備運(yùn)行率低的問題。
1.2 組織模式選擇的問題
變電站綜合自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的方案隨著變電站的規(guī)模、復(fù)雜性、變電站在電力系統(tǒng)的重要地位、所要求的可靠性以及變電層和過程層總線的數(shù)據(jù)流率的不同而變化。如果一個變電站綜合自動化系統(tǒng)模式選擇合適的話，不僅可以節(jié)省投資、節(jié)約材料，而且由于系統(tǒng)功能全、質(zhì)量高、其可靠性高、可信度大，更便于運(yùn)行操作。因此，把好變電站綜合自動化系統(tǒng)的選擇關(guān)，意義十分重大。
目前應(yīng)用較廣泛的變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式主要有集中式、分散與集中相結(jié)合和全分散式三種類型。現(xiàn)將三種結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)簡述如下。
集中式：集中式結(jié)構(gòu)的變電站綜合自動化系統(tǒng)是指采用不同檔次的計算機(jī)，擴(kuò)展其外圍接口電路，集中采集變電站的模擬量、開關(guān)量和數(shù)字量等信息，集中進(jìn)行計算與處理，分別完成微機(jī)控制、微機(jī)保護(hù)和一些自動控制等功能。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、可減少占地面積、造價低，適用于對35 kV或規(guī)模較小的變電站，但運(yùn)行可靠性較差，組態(tài)不靈活。
分散與集中相結(jié)合：分散與集中相結(jié)合的變電站綜合自動化系統(tǒng)是將配電線路的保護(hù)和測控單元分散安裝在開關(guān)柜內(nèi)，而高壓線路和主變壓器保護(hù)裝置等采用集中組屏的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)形式較常用，它有如下特點(diǎn)：
?10～35 kV 饋線保護(hù)采用分散式結(jié)構(gòu)，就地安裝，可節(jié)約控制電纜，通過現(xiàn)場總線與保護(hù)管理機(jī)交換信息。
?高壓線路保護(hù)和變壓器保護(hù)采用集中組屏結(jié)構(gòu)，保護(hù)屏安裝在控制室或保護(hù)室中，同樣通過現(xiàn)場總線與保護(hù)管理機(jī)通信，使這些重要的保護(hù)裝置處于比較好的工作環(huán)境，對可靠性較為有利。
?其他自動裝置中，如備用電源自投控制裝置和電壓、無功綜合控制裝置采用集中組屏結(jié)構(gòu)，安裝于控制室或保護(hù)室中。
全分散式：全分散式的變電站綜合自動化系統(tǒng)是以一次主設(shè)備如開關(guān)、變壓器、母線等為安裝單位，將控制、I/O、閉鎖、保護(hù)等單元分散，就地安裝在一次主設(shè)備屏（柜）上。站控單元通過串行口與各一次設(shè)備相連，并與管理機(jī)和遠(yuǎn)方調(diào)度中心通信。它有如下特點(diǎn)：
?簡化了變電站二次部分的配置，大大縮小了控制室的面積。
?減少了施工和設(shè)備安裝工程量。由于安裝在開關(guān)柜的保護(hù)和測控單元在開關(guān)柜出廠前已由廠家安裝和調(diào)試完畢，再加上鋪設(shè)電纜的數(shù)量大大減少，因此現(xiàn)場施工、安裝和調(diào)試的工期隨之縮短。
?簡化了變電站二次設(shè)備之間的互連線，節(jié)省了大量連接電纜。
?全分散式結(jié)構(gòu)可靠性高，組態(tài)靈活，檢修方便，且抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高。
上述三種變電站綜合自動化系統(tǒng)的推出，雖有時間先后，但并不存在前后替代的情況，變電站結(jié)構(gòu)形式的選擇應(yīng)根據(jù)各種系統(tǒng)特點(diǎn)和變電站的實(shí)際情況，予以選配。如以RTU為基礎(chǔ)的變電站綜合自動化系統(tǒng)可用于已建變電站的自動化改造，而分散式變電站綜合自動化系統(tǒng)，更適用于新建變電站。
由于微處理器和通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，變電站綜合自動化系統(tǒng)的技術(shù)水平有了很大的提高，結(jié)構(gòu)體系不斷完善，全分散式自動化系統(tǒng)的出現(xiàn)為變電站綜合自動化系統(tǒng)的選型提供了一個更廣闊的選擇余地。伴隨著變電站綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)用的增多，無論是新建、擴(kuò)建或技改工程，其綜合自動化系統(tǒng)的選型都應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)選型規(guī)定，力求做到選型規(guī)范化。經(jīng)選用的變電站自動化系統(tǒng)不僅要技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、性能價格比高，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和適用性好，而且要求生產(chǎn)廠家具有相當(dāng)技術(shù)實(shí)力，有一定運(yùn)行業(yè)績和完整的質(zhì)量保證體系、完善的售后服務(wù)體系。
1.3 電力管理體制與變電站綜合自動化系統(tǒng)關(guān)系問題
變電站綜合自動化系統(tǒng)的建設(shè)，使得繼電保護(hù)、遠(yuǎn)動、計量、變電運(yùn)行等各專業(yè)相互滲透，傳統(tǒng)的技術(shù)分工、專業(yè)管理已經(jīng)不能適應(yīng)變電站綜合自動化技術(shù)的發(fā)展，變電站遠(yuǎn)動與保護(hù)專業(yè)雖然有明確的專業(yè)設(shè)備劃分，但其內(nèi)部聯(lián)系已經(jīng)成為不可分割的整體，一旦有設(shè)備缺陷均需要兩個專業(yè)同時到達(dá)現(xiàn)場檢查分析，有時會發(fā)生推諉責(zé)任的情況，造成極大的人力資源浪費(fèi)，而且兩專業(yè)銜接部分的許多缺陷問題成為“兩不管地帶”，不利于開展工作。
在專業(yè)管理上，變電站綜合自動化設(shè)備的運(yùn)行、檢修、檢測，尤其是遠(yuǎn)動系統(tǒng)的實(shí)時性、遙測精度、遙信變位響應(yīng)速度、信號復(fù)歸和事故總信號等問題仍需要規(guī)范和加強(qiáng)；對傳動實(shí)驗(yàn)及通道聯(lián)測的實(shí)現(xiàn)、軟件資料備份等問題提出了新的課題內(nèi)容。
1.4 運(yùn)行維護(hù)人員水平不高的問題
解決好現(xiàn)行的變電站綜合自動化系統(tǒng)管理體制和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等問題的同時，還要培養(yǎng)出一批高素質(zhì)的專業(yè)隊(duì)伍。
目前，變電站綜合自動化系統(tǒng)絕大部分設(shè)備的維護(hù)依靠廠家，在專業(yè)管理上幾乎沒有專業(yè)隊(duì)伍，出了設(shè)備缺陷即通知相應(yīng)的廠家來處理，從而造成缺陷處理不及時等一系列問題。
要想維護(hù)、管理好變電站綜合自動化系統(tǒng)，首先要成立一只專業(yè)化的隊(duì)伍，培養(yǎng)出一批能跨學(xué)科的復(fù)合型人才，加寬相關(guān)專業(yè)之間的了解和學(xué)習(xí)。
其次，變電站綜合自動化專業(yè)的劃分應(yīng)盡快明確，杜絕各基層單位“誰都管但誰都不管”的現(xiàn)象。變電站綜合自動化專業(yè)的明確，對于加強(qiáng)電網(wǎng)管理水平，防止電網(wǎng)事故具有重大意義。
2 結(jié)束語
近年來，通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，給變電站綜合自動化技術(shù)水平的提高注入了新的活力，變電站綜合自動化技術(shù)正在朝著網(wǎng)絡(luò)化、綜合智能化、多媒體化的方向發(fā)展。
鑒于變電站綜合自動化系統(tǒng)當(dāng)前還缺乏一個統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)，這就需要與之相關(guān)的各崗位的電力工作者 在實(shí)際操作過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，找到其規(guī)律性，不能因循守舊，而應(yīng)根據(jù)具體情況，遵循科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髟瓌t，用發(fā)展的眼光來進(jìn)行變電站綜合自動化系統(tǒng)的建設(shè)，以保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)地運(yùn)行。
摘 要： 本文論述了一種變電站綜合自動化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計。該通信系統(tǒng)具有信息傳送效率高，安全、可靠性好，可擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn)。通信軟件應(yīng)用RTOS開發(fā)平臺，采用先進(jìn)的、標(biāo)準(zhǔn)的和成熟的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，充分考慮網(wǎng)絡(luò)的開放性、可擴(kuò)充性等相關(guān)問題，并已成功應(yīng)用于多家變電站。
關(guān)鍵詞： 變電站綜合自動化 通信網(wǎng) 接口 實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)
0. 引言
變電站是輸配電系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，是電網(wǎng)的主要監(jiān)控點(diǎn)。近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，電壓等級和電網(wǎng)復(fù)雜程度也大大的提高。傳統(tǒng)變電站一次設(shè)備和二次設(shè)備已無法滿足降低變電站造價和提高變電站安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平這兩方面的要求。
而現(xiàn)在變電站所采用的綜合自動化技術(shù)是將站內(nèi)繼電保護(hù)，監(jiān)控系統(tǒng)，信號采集，遠(yuǎn)動系統(tǒng)等結(jié)合為一個整體，使硬件資源共享，用不同的模式軟件來實(shí)現(xiàn)常規(guī)設(shè)備的各種功能。用局域網(wǎng)來代替電纜，用主動模式來代替常規(guī)設(shè)備的被動模式。具有可靠、安全、便于維護(hù)等特點(diǎn)。
分散分層分布式是變電站綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展方向，這就對通信的可靠性提出了更高的要求，選擇一個可靠、高效的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是解決問題關(guān)鍵。90年代中期，國內(nèi)外曾掀起一場“現(xiàn)場總線熱”，但是由于技術(shù)上的原因以及采用設(shè)備總線時信息量大且傳輸較慢的特點(diǎn)，造成了現(xiàn)場總線存在多種標(biāo)準(zhǔn)，阻礙了其發(fā)展。以太網(wǎng)經(jīng)過若干年的發(fā)展，技術(shù)上日臻成熟。隨著嵌入式以太網(wǎng)微處理器的發(fā)展，以太網(wǎng)已十分便利的應(yīng)用于變電站綜合自動化系統(tǒng)。以太網(wǎng)具有高速、可靠、安全、靈活的特點(diǎn)，使其在變電站綜合自動化系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。
1. 變電站通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。
從圖上可以看出：
1）管理和控制一體化局域網(wǎng)將無可爭議地選用以太網(wǎng)。
2）間隔級控制總線在FF-H2總線尚未成熟的情況下，工業(yè)級以太網(wǎng)和Profibus MMS（Manufacturing Messageing Specification制造廠信息規(guī)范）將是一個比較好的選擇。
3）可編程邏輯控制器PLC被發(fā)展成PCC(Programable computer controller),即用智能模塊實(shí)現(xiàn)邏輯及自動控制功能，它比常規(guī)的PLC具有可交流采樣、通訊組態(tài)方便等優(yōu)點(diǎn)。
2. 變電站綜合自動化系統(tǒng)通信網(wǎng)的基本設(shè)計原則
通信在變電站綜合自動化占有重要的地位。其內(nèi)容包括當(dāng)?shù)夭杉刂茊卧c變電站監(jiān)控管理層之間的通信，變電站當(dāng)?shù)嘏c遠(yuǎn)方調(diào)度中心之間的通信。系統(tǒng)通訊網(wǎng)架的設(shè)計是十分關(guān)鍵的，本文從以下方面考慮變電自動化系統(tǒng)通信網(wǎng)的設(shè)計：
1）電力系統(tǒng)的連續(xù)性和重要性，通訊網(wǎng)的可靠性是第一位的。
2）系統(tǒng)通訊網(wǎng)應(yīng)能使通訊負(fù)荷合理分配，保證不出現(xiàn)“瓶頸”現(xiàn)象，保證通訊負(fù)荷不過載，應(yīng)采用分層分布式通訊結(jié)構(gòu)。此外應(yīng)對站內(nèi)通訊網(wǎng)的信息性能合理劃分，根據(jù)數(shù)據(jù)的特征是要求實(shí)時的，還是沒有實(shí)時性要求以及實(shí)時性指標(biāo)的高低進(jìn)行處理。另外系統(tǒng)通信網(wǎng)設(shè)計應(yīng)滿足組合靈活，可擴(kuò)展性好，維修調(diào)試方便的要求。
3）應(yīng)盡量采用國際標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，技術(shù)上設(shè)計原則是兼容目前各種標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，并考慮系統(tǒng)升級的方便。
4）應(yīng)考慮針對不同類型的變電所的實(shí)際情況和具體特點(diǎn)，系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是 靈活多樣的且具有延續(xù)性。
5）系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議和通信規(guī)約。
6）對于通信媒介的選用，設(shè)計原則是在技術(shù)要求上支持采用光纖，但實(shí)際工程中也考慮以屏蔽電纜為主要的通信媒介。
7）為加速產(chǎn)品的開發(fā)，保持對用戶持續(xù)的軟件支持，對用戶提出的建議及要求的快速響應(yīng)，就要求擺脫小作坊式的軟件開發(fā)模式，使軟件開發(fā)從“小作坊階段”進(jìn)入“大生產(chǎn)階段”， 采用先進(jìn)的通信處理器軟件開發(fā)平臺實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)RTOS并開發(fā)應(yīng)用與其之上的通信軟件平臺。
3. 通信網(wǎng)的軟硬件安裝
3.1.硬件的選擇
為了保證通信網(wǎng)的可靠性，通信網(wǎng)構(gòu)成芯片必須保證在工業(yè)級以上，以滿足濕度、溫度和電磁干擾等環(huán)境要求。通訊CPU采用摩托羅拉公司或西門子公司的工控級芯片，通訊介質(zhì)選擇屏蔽電纜或光纖。
3.2. 接口程序
采用國際標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，技術(shù)上設(shè)計原則是兼容目前各種標(biāo)準(zhǔn)的通信接口，并考慮系統(tǒng)升級的方便。裝置通信CPU除保留標(biāo)準(zhǔn)的RS232/485口用于系統(tǒng)調(diào)試維護(hù)外，其它各種接口采用插板式結(jié)構(gòu)，設(shè)計支持以下三類共七種方式：標(biāo)準(zhǔn)RS485接口，考慮雙絞線總線型和光纖星型耦合型；標(biāo)準(zhǔn) Profibus FMS 接口，考慮雙絞線總線型、光纖環(huán)網(wǎng)、光纖冗余雙環(huán)網(wǎng)；標(biāo)準(zhǔn)Ethernet ，考慮雙絞線星型和光纖星型（通信管理單元考慮以上兩種類型的雙冗余配置）。
3.3. 通信協(xié)議和通信規(guī)約
系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議和通信規(guī)約，應(yīng)建立符合變電站綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的計算機(jī)間的網(wǎng)絡(luò)通訊，根據(jù)變電站自動化系統(tǒng)的實(shí)際要求，在保證可靠性及功能要求的基礎(chǔ)上，盡量注意開放性及可擴(kuò)充性，并且所選擇的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有一定的技術(shù)先進(jìn)性和通用性，盡量靠國際標(biāo)準(zhǔn)。長期以來，不同的變電站監(jiān)控系統(tǒng)采用不同的通信協(xié)議和通信規(guī)約，如何實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)的互連和信息共享成為一個棘手的問題，應(yīng)采用規(guī)范化、符合國際標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議和規(guī)約。為此在系統(tǒng)中選用了應(yīng)用于RS485網(wǎng)絡(luò)的IEC61870-5-103規(guī)約、應(yīng)用于Profibus 的MMS行規(guī)以及應(yīng)用于TCP/IP上的MMS行規(guī)。它們都具有可靠性、可互操作性、安全性、靈活性等特點(diǎn)。
4.通信軟件的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)
通信軟件的設(shè)計涉及到多種設(shè)備的配合問題，本文只以DF3003變電站綜合自動化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)為例，介紹變電站綜合自動化系統(tǒng)通信軟件設(shè)計與運(yùn)行原理。
4.1. 軟件功能與運(yùn)行原理
在DF3003變電站綜合自動化系統(tǒng)中，采用二級分層分布式網(wǎng)絡(luò)。針對110KV中壓變電站的要求，我們可采取圖2所示的組網(wǎng)方式。后臺與主站都是一種監(jiān)控系統(tǒng)，其主要功能為監(jiān)視各智能單元的運(yùn)行狀態(tài)，并能對各智能單元進(jìn)行控制。而監(jiān)控系統(tǒng)為完成其主要功能所需要的各種數(shù)據(jù)都是由通訊轉(zhuǎn)換器DF3211或保護(hù)管理單元DF3210來提供的。因此，從數(shù)據(jù)流控制的角度來看，通訊程序主要完成智能單元運(yùn)行狀態(tài)信息的上報和監(jiān)控系統(tǒng)控制信息的下發(fā)兩種功能。智能單元的運(yùn)行狀態(tài)信息一般包括遙測數(shù)據(jù)、遙信數(shù)據(jù)、電度數(shù)據(jù)、突發(fā)數(shù)據(jù)等。監(jiān)控系統(tǒng)的控制信息則包括遙控命令、對時命令、查詢命令等。本文中的變電自動化系統(tǒng)通訊程序所要完成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與函數(shù)過程如圖3所示。
4.2. 軟件開發(fā)平臺——RTOS
隨著應(yīng)用的復(fù)雜化，對控制精度、智能化程度的要求越來越高，一個微處理器往往要同時完成很多任務(wù)。體現(xiàn)在變電站自動化通信產(chǎn)品中，由于信息采集量越來越大，信息交換越來越頻繁，簡單地用單一任務(wù)來輪詢，往往造成通信的“瓶頸”現(xiàn)象，如保護(hù)和測量設(shè)備采集到的實(shí)時信息無法及時向上傳遞。多任務(wù)編程的特點(diǎn)是：程序在功能上以任務(wù)的形式存在，
各個任務(wù)之間相對獨(dú)立，可通過操作系統(tǒng)提供的資源，進(jìn)行任務(wù)間的信息交換和相互控制，可通過優(yōu)先級、時間片來控制各任務(wù)執(zhí)行的順序。多任務(wù)編程的特點(diǎn)打破了傳統(tǒng)軟件順序執(zhí)行的框架，便于程序的系統(tǒng)開發(fā)、調(diào)試及維護(hù)。實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)RTOS（Real Time Operating System）是面向21世紀(jì)嵌入式設(shè)計的基礎(chǔ)和標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)平臺。高性能軟件開發(fā)平臺可以使嵌入式軟件程序的開發(fā)進(jìn)入規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。有了高性能開發(fā)平臺，可以極大的提高軟件開發(fā)的效率，RTOS體現(xiàn)了一種新的系統(tǒng)設(shè)計思想和一個開放的軟件框架，在此基礎(chǔ)上，可以設(shè)計一種更為通用的通用軟件平臺，軟件工程師可以在不大量變動系統(tǒng)其他任務(wù)的情況下增加或刪除一個通信規(guī)約；一個大項(xiàng)目開發(fā)的過程中，可以有多個工程師同時進(jìn)行系統(tǒng)的軟件開發(fā)，各個人之間只要制訂好規(guī)程和協(xié)議即可，既縮短了開發(fā)時間，又降低了最終通信軟件產(chǎn)品對于具體某個人的依賴性。
4.3. 與因特網(wǎng)結(jié)合
通信管理單元提供內(nèi)置的WEB-SERVER，可動態(tài)向外部系統(tǒng)數(shù)據(jù)，這部分可采用在RTOS之上外購WEB—SERVER模塊來開發(fā)完成，更為方便的是，在設(shè)置各種系統(tǒng)參數(shù)和瀏覽現(xiàn)場實(shí)時數(shù)據(jù)時，只需要一個標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器軟件，如Microsoft 的IE即可。
5. 改進(jìn)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)
當(dāng)變電綜合自動化系統(tǒng)中的通信可靠性要求進(jìn)一步提高時，可采用圖4所示的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。即對通信管理單元和通道實(shí)行主備切換的模式，但這種模式對通信管理單元和通信切換器的要求較高。在這種模式下，當(dāng)通信管理單元損壞或通道故障時均得到切換，因此這種模式更可靠、更安全。
6.結(jié)論
本文所述的變電站綜合自動化通信系統(tǒng)采用代表國際技術(shù)發(fā)展潮流，先進(jìn)的、標(biāo)準(zhǔn)的和成熟的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。采用雙網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，雙機(jī)熱備用，光纖雙環(huán)冗余自愈系統(tǒng)，采用國際標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約協(xié)議，充分考慮網(wǎng)絡(luò)的開放性、可擴(kuò)充性及工程化的相關(guān)問題。本通信系統(tǒng)具有速度快，可靠性高，可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)，已經(jīng)成功的應(yīng)用于多家變電站。
摘要：本文討論了變電站綜合自動化有關(guān)的技術(shù)要求和基本的功能配置，結(jié)合我國變電站自動化的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀，對其在工程應(yīng)用中存在的問題進(jìn)行了探討，并提出相應(yīng)的理解及認(rèn)識。
關(guān)鍵詞：變電站，綜合自動化，功能，智能單元
1． 引言
近年來，隨著電網(wǎng)運(yùn)行水平的提高，各級調(diào)度中心要求更多的信息，以便及時掌握電網(wǎng)及變電站的運(yùn)行情況，提高變電站的可控性，進(jìn)而要求更多地采用遠(yuǎn)方集中控制，操作，反事故措施等，即采用無人值班的管理模式，以提高勞動生產(chǎn)率，減少人為誤操作的可能，提高運(yùn)行的可靠性。另一方面，當(dāng)代計算機(jī)技術(shù)，通訊技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)手段的應(yīng)用，已改變了傳統(tǒng)二次設(shè)備的模式，為簡化系統(tǒng)，信息共享，減少電纜，減少占地面積，降低造價等方面已改變了變電站運(yùn)行的面貌?；谏鲜鲈?，變電站自動化由“熱門話題”已轉(zhuǎn)向了實(shí)用化階段，電力行業(yè)各有關(guān)部門把變電站自動化做為一項(xiàng)新技術(shù)革新手段應(yīng)用于電力系統(tǒng)運(yùn)行中來，各大專業(yè)廠家亦把變電站自動化系統(tǒng)的開發(fā)做為重點(diǎn)開發(fā)項(xiàng)目，不斷地完善和改進(jìn)相應(yīng)地推出各具特色的變電站綜合自動化系統(tǒng)，以滿足電力系統(tǒng)中的要求。
國外從80年代初開始進(jìn)行研究開發(fā)，到目前為止，各大電力設(shè)備公司都陸續(xù)地推出系列化的產(chǎn)品。如ABB，SIEMENS,HARRIS等公司，90年代以來，世界各國新建變電站大部分采用了全數(shù)字化的二次設(shè)備；相應(yīng)地采用了變電站自動化技術(shù)；我國開展變電站綜合自動化的研究及開發(fā)相比世界發(fā)達(dá)國家較晚，但隨著數(shù)字化保護(hù)設(shè)備的成熟及廣泛應(yīng)用，調(diào)度自動化系統(tǒng)的成熟應(yīng)用，變電站自動化系統(tǒng)已被電力系統(tǒng)用戶接受使用，但在電力部門使用過程中大致有兩方面的原則：一是中低壓變電站采用自動化系統(tǒng)，以便更好地實(shí)施無人值班，達(dá)到減人增效的目的；二是對高壓變電站（220kV及以上）的建設(shè)和設(shè)計來說，是要求用先進(jìn)的控制方式，解決各專業(yè)在技術(shù)上分散、自成系統(tǒng)，重復(fù)投資，甚至影響運(yùn)行可靠性。并且在實(shí)際的工程中尚存在以下主要問題：
(1)功能重復(fù)，表現(xiàn)在計量，遠(yuǎn)動和當(dāng)?shù)乇O(jiān)測系統(tǒng)所用的變送器各自設(shè)置，加大了CT，PT負(fù)載，投資增加，并且還造成數(shù)據(jù)測量的不一致性；遠(yuǎn)動裝置和微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)一個受制于調(diào)度所，一個是服務(wù)于當(dāng)?shù)乇O(jiān)測，沒有做到資源共享，增加了投資且使現(xiàn)場造成復(fù)雜性，影響系統(tǒng)的可靠性；
(2) 缺乏系統(tǒng)化設(shè)計 而是以一種”拼湊”功能的方式構(gòu)成系統(tǒng)，致使 整個系統(tǒng)的性能指標(biāo)不高,部分功能及系統(tǒng)指標(biāo)無法實(shí)現(xiàn)。
（3）對變電站綜合自動化系統(tǒng)的工程設(shè)計缺乏規(guī)范性的要求，尤其是系統(tǒng)的各部分接口的通信規(guī)約，如涉及到不同廠家的產(chǎn)品，則問題更多，從而導(dǎo)致各系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)時間長，對將來的維護(hù)及運(yùn)行都帶來了極大的不便，進(jìn)而影響了變電站自動化系統(tǒng)的投入率。
2． 變電站綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)的功能
2．1 微機(jī)保護(hù)：是對站內(nèi)所有的電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，包括線路保護(hù)，變壓器保護(hù)，母線保護(hù)，電容器保護(hù)及備自投，低頻減載等安全自動裝置。各類保護(hù)應(yīng)具有下列功能：
1）．故障記錄
2）．存儲多套定值
3）．顯示和當(dāng)?shù)匦薷亩ㄖ?
4）．與監(jiān)控系統(tǒng)通信。根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)命令發(fā)送故障信息，動作序列。當(dāng)前整定值及自診斷信號。接收監(jiān)控系統(tǒng)選擇或修改定值，校對時鐘等命令。通信應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約。
2．2 數(shù)據(jù)采集
包括狀態(tài)數(shù)據(jù)，模擬數(shù)據(jù)和脈沖數(shù)據(jù)
1）．狀態(tài)量采集
狀態(tài)量包括：斷路器狀態(tài)，隔離開關(guān)狀態(tài)，變壓器分接頭信號及變電站一次設(shè)備告警信號等。目前這些信號大部分采用光電隔離方式輸入系統(tǒng)，也可通過通信方式獲得。
保護(hù)動作信號則采用串行口（RS-232或RS485）或計算機(jī)局域網(wǎng)通過通信方式獲得。
2）．模擬量采集
常規(guī)變電站采集的典型模擬量包括：各段母線電壓，線路電壓，電流和功率值。饋線電流，電壓和功率值，頻率，相位等。此外還有變壓器油溫，變電站室溫等非電量的采集。
模擬量采集精度應(yīng)能滿足SCADA系統(tǒng)的需要。
3）．脈沖量
脈沖量主要是脈沖電度表的輸出脈沖，也采用光電隔離方式與系統(tǒng)連接，內(nèi)部用計數(shù)器統(tǒng)計脈沖個數(shù)，實(shí)現(xiàn)電能測量。
2．3 事件記錄和故障錄波測距
事件記錄應(yīng)包含保護(hù)動作序列記錄，開關(guān)跳合記錄。其SOE分辨率一般在1~10ms之間，以滿足不同電壓等級對SOE的要求。
變電站故障錄波可根據(jù)需要采用兩種方式實(shí)現(xiàn)，一是集中式配置專用故障錄波器，并能與監(jiān)控系統(tǒng)通信。另一種是分散型，即由微機(jī)保護(hù)裝置兼作記錄及測距計算，再將數(shù)字化的波型及測距結(jié)果送監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控系統(tǒng)存儲和分析。
2．4 控制和操作閉鎖
操作人員可通過CRT屏幕對斷路器，隔離開關(guān)，變壓器分接頭，電容器組投切進(jìn)行遠(yuǎn)方操作。為了防止系統(tǒng)故障時無法操作被控設(shè)備，在系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)保留人工直接跳合閘手段。操作閉鎖應(yīng)具有以下內(nèi)容：
1）．電腦五防及閉鎖系統(tǒng)
2）．根據(jù)實(shí)時狀態(tài)信息，自動實(shí)現(xiàn)斷路器，刀閘的操作閉鎖功能。
3）．操作出口應(yīng)具有同時操作閉鎖功能
4）．操作出口應(yīng)具有跳合閉鎖功能
2．5 同期檢測和同期合閘
該功能可以分為手動和自動兩種方式實(shí)現(xiàn)?？蛇x擇獨(dú)立的同期設(shè)備實(shí)現(xiàn)，也可以由微機(jī)保護(hù)軟件模塊實(shí)現(xiàn)。
2．6 電壓和無功的就地控制
無功和電壓控制一般采用調(diào)整變壓器分接頭，投切電容器組，電抗器組，同步調(diào)相機(jī)等方式實(shí)現(xiàn)。操作方式可手動可自動，人工操作可就地控制或遠(yuǎn)方控制。
無功控制可由專門的無功控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)，也可由監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)保護(hù)裝置測量的電壓，無功和變壓器抽頭信號通過專用軟件實(shí)現(xiàn)。
2．7 數(shù)據(jù)處理和記錄
歷史數(shù)據(jù)的形成和存儲是數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容，它包括上一級調(diào)度中心，變電管理和保護(hù)專業(yè)要求的數(shù)據(jù)，主要有：
1）．?dāng)嗦菲鲃幼鞔螖?shù)
2）．?dāng)嗦菲髑谐收蠒r截斷容量和跳閘操作次數(shù)的累計數(shù)
3）．輸電線路的有功、無功，變壓器的有功、無功、母線電壓定時記錄
的最大，最小值及其時間。
4）．獨(dú)立負(fù)荷有功、無功，每天的峰谷值及其時間
5）．控制操作及修改整定值的記錄
根據(jù)需要，該功能可在變電站當(dāng)?shù)厝繉?shí)現(xiàn)，也可在遠(yuǎn)動操作中心或調(diào)度中心實(shí)現(xiàn)。
2．8 人機(jī)聯(lián)系
2．9 系統(tǒng)的自診斷功能：系統(tǒng)內(nèi)各插件應(yīng)具有自診斷功能，自診斷信息也象被采集的數(shù)據(jù)一樣周期性地送往后臺機(jī)和遠(yuǎn)方調(diào)度中心或操作控制中心。
2．10與遠(yuǎn)方控制中心的通信
本功能在常規(guī)遠(yuǎn)動‘四遙’的基礎(chǔ)上增加了遠(yuǎn)方修改整定保護(hù)定值、故障錄波與測距信號的遠(yuǎn)傳等，其信息量遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的遠(yuǎn)動系統(tǒng)。
根據(jù)現(xiàn)場的要求，系統(tǒng)應(yīng)具有通信通道的備用及切換功能，保證通信的可靠性，同時應(yīng)具備同多個調(diào)度中心不同方式的通信接口，且各通信口及MODEM應(yīng)相互獨(dú)立。保護(hù)和故障錄波信息可采用獨(dú)立的通信與調(diào)度中心連接，通信規(guī)約應(yīng)適應(yīng)調(diào)度中心的要求，符合國標(biāo)及IEC標(biāo)準(zhǔn)。
變電站綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)具有同調(diào)度中心對時，統(tǒng)一時鐘的功能，還應(yīng)具有當(dāng)?shù)剡\(yùn)行維護(hù)功能。
2．11 防火、保安系統(tǒng)。從設(shè)計原則而言，無人值班變電站應(yīng)具有防火、保安措施。
3．變電站綜合自動化的結(jié)構(gòu)及模式
3．1 目前從國內(nèi)、外變電站綜合自動化的開展情況而言，大致存在以下幾種結(jié)構(gòu)：
1）．分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
按變電站被監(jiān)控對象或系統(tǒng)功能分布的多臺計算機(jī)單功能設(shè)備，將它們連接到能共享資源的網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)分布式處理。這里所談的‘分布’是按變電站資源物理上的分布（未強(qiáng)調(diào)地理分布），強(qiáng)調(diào)的是從計算機(jī)的角度來研究分布問題的。這是一種較為理想的結(jié)構(gòu)，要做到完全分布式結(jié)構(gòu)，在可擴(kuò)展性、通用性及開放性方面都具有較強(qiáng)的優(yōu)勢，然而在實(shí)際的工程應(yīng)用及技術(shù)實(shí)現(xiàn)上就會遇到許多目前難以解決的問題，如在分散安裝布置時，惡劣運(yùn)行環(huán)境、抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上存在的問題等等，就目前技術(shù)而言還不夠十分成熟，一味地追求完全分布式結(jié)構(gòu)，忽略工程實(shí)用性是不必要的。
2）．集中式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)的硬件裝置、數(shù)據(jù)處理均集中配置，采用由前置機(jī)和后臺機(jī)構(gòu)成的集控式結(jié)構(gòu)，由前置機(jī)完成數(shù)據(jù)輸入輸出、保護(hù)、控制及監(jiān)測等功能，后臺機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、顯示、打印及遠(yuǎn)方通訊等功能。目前國內(nèi)許多的廠家尚屬于這種結(jié)構(gòu)方式，這種結(jié)構(gòu)有以下不足：前置管理機(jī)任務(wù)繁重、引線多，是一個信息‘瓶頸’，降低了整個系統(tǒng)的可靠性，即在前置機(jī)故障情況下，將失去當(dāng)?shù)丶斑h(yuǎn)方的所有信息及功能，另外仍不能從工程設(shè)計角度上節(jié)約開支，仍需鋪設(shè)電纜，并且擴(kuò)展一些自動化需求的功能較難。在此值得一提的是這種結(jié)構(gòu)形成的原由，變電站二次產(chǎn)品早期開發(fā)過程是按保護(hù)、測量、控制和通信部分分類、獨(dú)立開發(fā)，沒有從整個系統(tǒng)設(shè)計的指導(dǎo)思想下進(jìn)行，隨著技術(shù)的進(jìn)步及電力系統(tǒng)自動化的要求，在進(jìn)行變電站自動化工程的設(shè)計時，大多采用的是按功能‘拼湊’的方式開展，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的性能指標(biāo)下降以及出現(xiàn)許多無法解決的工程問題。
3）．分層分布式結(jié)構(gòu)
按變電站的控制層次和對象設(shè)置全站控制級（站級）和就地單元控制級（段級）的二層式分布控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
站級系統(tǒng)大致包括站控系統(tǒng)（SCS）、站監(jiān)視系統(tǒng)（SMS）、站工程師工作臺（EWS）及同調(diào)度中心的通信系統(tǒng)（RTU）：
站控系統(tǒng)（SCS）：應(yīng)具有快速的信息響應(yīng)能力及相應(yīng)的信息處理分析功能，完成站內(nèi)的運(yùn)行管理及控制（包括就地及遠(yuǎn)方控制管理兩種方式），例如事件記錄、開關(guān)控制及SCADA的數(shù)據(jù)收集功能。
站監(jiān)視系統(tǒng)（SMS）：應(yīng)對站內(nèi)所有運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，為站控系統(tǒng)提供運(yùn)行狀態(tài)及異常信息，即提供全面的運(yùn)行信息功能，如擾動記錄、站內(nèi)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、二次設(shè)備投入/退出狀態(tài)及設(shè)備的額定參數(shù)等。
站工程師工作臺（EWS）：可對站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢查、參數(shù)整定、調(diào)試檢驗(yàn)等功能，也可以用便攜機(jī)進(jìn)行就地及遠(yuǎn)端的維護(hù)工作。
上面是按大致功能基本分塊，硬件可根據(jù)功能及信息特征在一臺站控計算機(jī)中實(shí)現(xiàn)，也可以兩臺雙備用，也可以按功能分別布置，但應(yīng)能夠共享數(shù)據(jù)信息，具有多任務(wù)時實(shí)處理功能。
段級在橫向按站內(nèi)一次設(shè)備（變壓器或線路等）面向?qū)ο蟮姆植际脚渲茫诠δ芊峙渖?，本著盡量下放的原則，即凡是可以在本間隔就地完成的功能決不依賴通訊網(wǎng)，特殊功能例外，如分散式錄波及小電流接地選線等功能的實(shí)現(xiàn)。
這種結(jié)構(gòu)相比集中式處理的系統(tǒng)具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)：
（1）可靠性提高，任一部分設(shè)備故障只影響局部，即將‘危險’分散，當(dāng)站級系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)故障，只影響到監(jiān)控部分，而最重要的保護(hù)、控制功能在段級仍可繼續(xù)運(yùn)行；段級的任一智能單元損壞不應(yīng)導(dǎo)致全站的通信中斷，比如長期霸占全站的通信網(wǎng)絡(luò)。
（2） 可擴(kuò)展性和開放性較高，利于工程的設(shè)計及應(yīng)用。
（3） 站內(nèi)二次設(shè)備所需的電纜大大減少，節(jié)約投資也簡化了調(diào)試維護(hù)。
3．2 基本的模式
1）．基本配置：
（1） 集中處理集中布置：將集控式屏、臺都集中布置在主控制室。
（2） 分布處理集中布置：將分布式單功能設(shè)備集中組屏仍集中布置在主控制室。
（3） 分布處理分散布置：將分布式單功能設(shè)備布置在一次設(shè)備的機(jī)柜內(nèi)或采用就地就近組屏分散設(shè)置的方式。
2）．基本模式：
（1） 對于新建變電站的自動化系統(tǒng)的設(shè)計方式：
A．對于容量較大、設(shè)備進(jìn)出線回路數(shù)較多、供電地位重要且投資較好的變電站，可采用分層分布式結(jié)構(gòu)的雙機(jī)備用系統(tǒng)，輔之相應(yīng)的保護(hù)、測量、控制及監(jiān)測功能，并完成遠(yuǎn)方RTU的功能。
B．對于容量較小，主接線簡單，供電連續(xù)性要求不高的變電站，宜取消常規(guī)的配置及前置機(jī)，采用單機(jī)系統(tǒng)，完成保護(hù)、測量、控制等功能的管理，并完成遠(yuǎn)方RTU的功能。
（2） 對于擴(kuò)建及改造現(xiàn)有的按常規(guī)二次系統(tǒng)設(shè)計的自動化系統(tǒng)設(shè)計方式：
A．改造項(xiàng)目可采用新配置的具有三遙（或四遙）功能的RTU,完成對老站保護(hù)動作信息、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及部分功能的測量，并對原有的常規(guī)二次設(shè)備進(jìn)行必要的改造或RTU增加數(shù)據(jù)采集板，使之能與增設(shè)的自動化設(shè)備構(gòu)成整體。
B．當(dāng)擴(kuò)建項(xiàng)目的范圍較大，用戶對自動化的要求較高，投資又允許時，通常采用自動化系統(tǒng)方案。
4． 幾個問題的認(rèn)識及探討
4．1 變電站自動化的基本概念
變電站自動化是指應(yīng)用自動控制技術(shù)、信息處理和傳輸技術(shù)，通過計算機(jī)硬軟件系統(tǒng)或自動裝置代替人工進(jìn)行各種運(yùn)行作業(yè)，提高變電站運(yùn)行、管理水平的一種自動化系統(tǒng)。變電站自動化的范疇包括綜合自動化技術(shù)；變電站綜合自動化是指將二次設(shè)備（包括控制、保護(hù)、測量、信號、自動裝置和遠(yuǎn)動裝置）利用微機(jī)技術(shù)經(jīng)過功能的重新組合和優(yōu)化設(shè)計，對變電站執(zhí)行自動監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動化系統(tǒng)，它是自動化和計算機(jī)、通信技術(shù)在變電站領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。其具有以下特征：
1）．功能綜合化：是按變電站自動化系統(tǒng)的運(yùn)行要求，將二次系統(tǒng)的功能綜合考慮，在整個的系統(tǒng)設(shè)計方案指導(dǎo)下，進(jìn)行優(yōu)化組合設(shè)計，以達(dá)到協(xié)調(diào)一致的繼電保護(hù)及監(jiān)控系統(tǒng)?！C合’（INTEGRATED）并非指將變電站所要求的功能以‘拼湊’的方式組合，而是指在滿足基本要求的基礎(chǔ)上，達(dá)到整個系統(tǒng)性能指標(biāo)的最優(yōu)化。表現(xiàn)在：
（1） 簡化變電站二次設(shè)備的硬件配置，盡量避免重復(fù)設(shè)計。如遠(yuǎn)動裝置和微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)功能的重復(fù)設(shè)置，沒有達(dá)到信息共享。
（2） 簡化變電站各二次設(shè)備之間的互聯(lián)線，節(jié)省控制電纜，減少PT、CT的負(fù)載。力爭克服以前計量、遠(yuǎn)動和當(dāng)?shù)乇O(jiān)測系統(tǒng)所用的變送器各自設(shè)置，不僅增加投資而且還造成數(shù)據(jù)測量的不一致性。
（3） 保護(hù)模塊相對獨(dú)立，網(wǎng)絡(luò)及監(jiān)測系統(tǒng)的故障不應(yīng)影響保護(hù)功能的正常工作；對于110kV及以上電壓等級變電站，由于其重要程度，應(yīng)考慮保護(hù)、測量系統(tǒng)分開設(shè)置；而對于110kV以下低壓變電站，就目前的技術(shù)應(yīng)用水平及工程應(yīng)用角度而言，可以考慮將保護(hù)與測控功能合為一體的智能單元，這樣不但利于運(yùn)行管理及工程組合，而且降低投資成本。
（4） 減少安裝施工和維護(hù)的工作量，減少總占地面積，降低總造價或運(yùn)行費(fèi)用。
（5） 提高運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，保證電能質(zhì)量。
（6） 有利于全系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定控制。
2）．系統(tǒng)構(gòu)成的數(shù)字化及模塊化：保護(hù)、控制、測量裝置的數(shù)字化（即采用微機(jī)實(shí)現(xiàn)，并具有數(shù)字化通信能力），利于把各功能模塊通過通信網(wǎng)絡(luò)連接起來，便于接口功能模塊的擴(kuò)充及信息的共享。另外方便模塊的組態(tài)，適應(yīng)工程的集中式、分布分散式和分布式結(jié)構(gòu)集中式組屏等方式。
3）．操作監(jiān)視屏幕化：當(dāng)變電站有人值班時，人機(jī)聯(lián)系在當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)的后臺機(jī)（或主機(jī)）上進(jìn)行，當(dāng)變電站無人值班時，人機(jī)聯(lián)系功能在遠(yuǎn)方的調(diào)度中心或操作控制中心的主機(jī)或工作站上進(jìn)行，不管那種方式，操作維護(hù)人員面對的都是CRT屏幕，操作的工具都是鍵盤或鼠標(biāo)。
4）．運(yùn)行管理智能化：體現(xiàn)在無人值班、人機(jī)對話及操作的屏幕化、制表、打印、越限監(jiān)視和系統(tǒng)信息管理、建立實(shí)時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫、開關(guān)操作及防誤操作閉鎖等方面，能夠減輕工作人員的勞動及人無法做到的工作。
4．2 變電站綜合自動化站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)的建立
變電站內(nèi)傳送或交換的基本信息有：測量及狀態(tài)信息；操作信息；參數(shù)信息。根據(jù)信息傳送的性能要求，大致可分兩類考慮，一類要求實(shí)時響應(yīng)較高的信息，如事故的檢出、告警、事件順序記錄和用于保護(hù)動作的信息，要求傳送速度較高；另一類是對時間響應(yīng)要求不高的信息，如用于錄波、記錄及故障分析的信息，可允許較長的傳送時間。對于不同的數(shù)據(jù)亦有不同的安全性要求，站內(nèi)通信網(wǎng)聯(lián)系站內(nèi)各個智能單元、后臺監(jiān)控及遠(yuǎn)方通信裝置，是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵，根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工程實(shí)際需要，大致按以下原則考慮：
1）．電力生產(chǎn)的連續(xù)性和重要性，通信網(wǎng)的可靠性應(yīng)放在第一位．一方面應(yīng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力，以滿足溫度、濕度和電磁干擾等環(huán)境要求，另一方面應(yīng)考慮備用措施。
2）．站內(nèi)通信網(wǎng)應(yīng)根據(jù)通信負(fù)荷的特點(diǎn)合理分配，保證不出現(xiàn)‘瓶頸’現(xiàn)象，通訊負(fù)荷不過載，對于大型變電站考慮100~256個負(fù)載節(jié)點(diǎn)，一般中小型變電站考慮不超過60~100個負(fù)載節(jié)點(diǎn)。通訊距離設(shè)計考慮不超過1kM.。
3）．站內(nèi)通信網(wǎng)應(yīng)滿足組合靈活、可擴(kuò)展性好、具有較好的開放性以及調(diào)試維修方便的要求。宜采用總線形網(wǎng)絡(luò)。
4）．通信媒介的選用原則是盡量采用光纖，考慮到工程的經(jīng)濟(jì)性，仍可采用電纜作為主要的通信媒介，但電纜接口一般設(shè)有隔離變壓器，以抑制共模干擾．
5）．站內(nèi)通信網(wǎng)的協(xié)議及規(guī)約應(yīng)盡量符合國家及國際標(biāo)準(zhǔn)．
6）．站內(nèi)通信網(wǎng)的站級通信網(wǎng)由于處于較佳的運(yùn)行環(huán)境，其信息流較大（分布式集中布置），故可采用高速網(wǎng)；段級通信網(wǎng)根據(jù)實(shí)際工程需要，并且可能處于運(yùn)行環(huán)境比較惡劣（分布式分散布置），因?qū)嶋H的信息量不是很大，可考慮慢速網(wǎng)（如現(xiàn)場總線或485通信方式）的環(huán)境。
4．3 實(shí)際工程設(shè)計的考慮
為了使實(shí)際工程工作可靠，維護(hù)方便，擴(kuò)展靈活，易于用戶操作和管理，在系統(tǒng)不同的層次，需解決不同的問題。
1）．前置智能單元
前置智能單元是系統(tǒng)的基層，執(zhí)行系統(tǒng)最基本的功能，如保護(hù)、測量、控制等。我們希望這些基層模塊盡量不受網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的影響，特別是繼電保護(hù)裝置，要求在無網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)下能完成保護(hù)的基本功能，因此在設(shè)計基層裝置時，盡量采用自成一體的辦法。
為了提高基層功能模塊的質(zhì)量，盡量采用通用化的模塊，因此硬件平臺的模塊化設(shè)計，在基層尤為重要。本著這種思想設(shè)計出有限品種的模塊，拼裝成不同的功能裝置，這對模塊設(shè)計成本的降低、生產(chǎn)的組織等均具有好處。
在實(shí)際應(yīng)用中，為了減少基層模塊軟件對工程的依賴性（即工程有關(guān)部分的軟件），一種辦法將與工程有關(guān)的軟件改成系統(tǒng)配置文件存于可擦寫的存儲器內(nèi)，另一種辦法是將與工程有關(guān)的（例如通信規(guī)約）軟件用一個獨(dú)立的模塊來實(shí)現(xiàn)。
2）．網(wǎng)絡(luò)通信層
為了保證網(wǎng)絡(luò)層的完好，應(yīng)該注意對網(wǎng)絡(luò)層的監(jiān)視，這可以從后臺和前置兩個層次來實(shí)現(xiàn)，在硬件條件比較好的地方，可以采取兩個獨(dú)立通訊網(wǎng)絡(luò)工作，或同時工作，或者互為備用。
3）．后臺監(jiān)控
后臺監(jiān)控的操作、管理、維護(hù)是系統(tǒng)中用戶最關(guān)心的問題，為了減少用戶對廠家的依賴，在后臺軟件的設(shè)計中特別要注意人機(jī)界面的友善性，操作要方便、易學(xué)、易懂，功能的開放性，當(dāng)系統(tǒng)中功能模塊的增加和減少或具有不同通信協(xié)議規(guī)約的設(shè)備加入，后臺監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能方便的增加及刪除，操作也簡單明了，不至于遇到上述問題時要修改后臺軟件。
摘要：科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，變電站綜合自動化系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，已成為電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。本文就變電站綜合自動化系統(tǒng)的概念，在工業(yè)項(xiàng)目中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述。
關(guān)鍵詞：變電站 綜合自動化系統(tǒng) 應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機(jī)已滲透到了世界每個角落。電力系統(tǒng)也不可避免地進(jìn)入了微機(jī)控制時代，變電站綜合自動化系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，已成為當(dāng)前電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。
1 變電站綜合自動化系統(tǒng)的概念
變電站綜合自動化系統(tǒng)以其簡單可靠、可擴(kuò)展性強(qiáng)、兼容性好等特點(diǎn)逐步為國內(nèi)用戶所接受，并在一些大型變電站監(jiān)控項(xiàng)目中獲得成功的應(yīng)用。
1.1 系統(tǒng)概念
1.1.1系統(tǒng)設(shè)計思想
完整的變電站綜合自動化系統(tǒng)除在各控制保護(hù)單元保留緊急手動操作跳、合閘的手段外，其余的全部控制、監(jiān)視、測量和報警功能均可通過計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)來完成。變電站無需另設(shè)遠(yuǎn)動設(shè)備，監(jiān)控系統(tǒng)完全滿足遙信、遙測、遙控、遙調(diào)的功能以及無人值班之需要。從系統(tǒng)設(shè)計的角度來看有以下特點(diǎn)：
(1)分布式設(shè)計。
系統(tǒng)采用模塊化、分布式開放結(jié)構(gòu)，各控制保護(hù)功能均分布在開關(guān)柜或盡量靠近開關(guān)的控制保護(hù)柜上的控制保護(hù)單元，所有的控制、保護(hù)、測量、報警等信號均在就地單元內(nèi)處理成數(shù)據(jù)信號后經(jīng)光纖總線傳輸至主控室的監(jiān)控計算機(jī)，各就地單元相互獨(dú)立，不相互影響。
(2)集中式設(shè)計。
系統(tǒng)采用模塊化、集中式立柜結(jié)構(gòu)，各控制保護(hù)功能均集中在專用的采集、控制保護(hù)柜，所有的控制、保護(hù)、測量、報警等信號均在采集、控制保護(hù)柜內(nèi)處理成數(shù)據(jù)信號后經(jīng)光纖總線傳輸至主控室的監(jiān)控計算機(jī)。
(3)簡單可靠。
由于用多功能繼電器替代了傳統(tǒng)的繼電器，可大大簡化二次接線。分布式設(shè)計在開關(guān)柜與主控室之間接線；而集中式設(shè)計的接線也僅限于開關(guān)柜與主控室之間，其特點(diǎn)是開關(guān)柜內(nèi)接線簡單，其余接線在采集、控制保護(hù)柜內(nèi)部完成。
(4)可擴(kuò)展性。
系統(tǒng)設(shè)計可考慮用戶今后變電站規(guī)模及功能擴(kuò)充的需要。
(5)兼容性好。
系統(tǒng)由標(biāo)準(zhǔn)化之軟硬件組成，并配有標(biāo)準(zhǔn)的串行通訊接口以及就地的I/O接口，用戶可按照自己的需要靈活配置，系統(tǒng)軟件也能容易適應(yīng)計算機(jī)技術(shù)的急速發(fā)展。
1.1.2系統(tǒng)規(guī)范
采用目前最為流行的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)軟件，UNIX操作系統(tǒng)，X窗口人機(jī)接口及TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊規(guī)約。為滿足開放系統(tǒng)之要求，系統(tǒng)設(shè)計一般采用：可攜性軟件設(shè)計——容許硬件技術(shù)發(fā)展后之軟件轉(zhuǎn)換；標(biāo)準(zhǔn)計算機(jī)產(chǎn)品——容許整個系統(tǒng)高度兼容性能。
1.2 系統(tǒng)功能
系統(tǒng)與用戶之間的交互界面為視窗圖形化顯示，利用鼠標(biāo)控制所有功能鍵等標(biāo)準(zhǔn)方式，使操作人員能直觀地進(jìn)行各種操作。一般來說，系統(tǒng)應(yīng)用程序菜單為樹狀結(jié)構(gòu)，用戶利用菜單可以容易到達(dá)各個控制畫面，每個菜單的功能鍵上均有文字說明用途以及可以到達(dá)哪一個畫面，每個畫面都有報警顯示。
所有系統(tǒng)之原始數(shù)據(jù)均為實(shí)時采集。
系統(tǒng)應(yīng)用程序的每一項(xiàng)功能均能按用戶要求及系統(tǒng)設(shè)計而改編，以符合實(shí)際需要，并可隨變電站的擴(kuò)建或運(yùn)行需要而靈活地進(jìn)行擴(kuò)充和修改。一般情況下系統(tǒng)可按以下基本功能配置：(1)系統(tǒng)配置狀況；(2)變電站單線圖；(3)報警表；(4)事件表；(5)遙控修改繼電器整定值；(6)操作閉鎖；(7)電量報表；(8)趨勢圖。
1.2.1變電站單線圖
單線圖可顯示變電站系統(tǒng)接線上各控制對象的運(yùn)行狀態(tài)并動態(tài)更新，例如：
(1)饋線開關(guān)之狀態(tài)，開關(guān)的狀態(tài)可用顏色區(qū)別。
(2)開關(guān)的操作由鼠標(biāo)選擇對應(yīng)之開關(guān)或刀閘。
(3)每路饋線之測量值可在同一畫面上顯示。
(4)繼電器整定值可修改。
1.2.2數(shù)據(jù)采集、處理
采集有關(guān)信息，如開關(guān)量、測量量、外部輸入訊號等數(shù)據(jù)，傳至監(jiān)控系統(tǒng)作實(shí)時處理，更新數(shù)據(jù)庫及顯示畫面，為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其他功能提供必需的運(yùn)行信息。
1.2.3運(yùn)行監(jiān)視
系統(tǒng)的運(yùn)行狀況可通過文字、表格、圖像、聲音或光等方式為值班人員及時提供變電所安全監(jiān)控所必需的全部信息。
(1)報警。
按系統(tǒng)實(shí)際需要，用戶可以指定在某些事件發(fā)生時或保護(hù)動作時自動發(fā)出報警，如一般可設(shè)置在以下情況發(fā)出報警：開關(guān)量突變(如保護(hù)跳閘動作)；斷路器位置錯位；模擬量超過整定值；變壓器保護(hù)動作(如瓦斯、溫度)。
模擬量之越限值可在線修改。每個報警均有時間、報警信息及確認(rèn)狀態(tài)顯示。
(2)事件。
系統(tǒng)中所有動作事件，如繼電保護(hù)動作，斷路器、隔離開關(guān)、接地刀閘的操作等。均可自動打印及存入系統(tǒng)硬盤記憶，如設(shè)置對以下情況的事件進(jìn)行記錄：所有報警信息；操作人員確認(rèn)有關(guān)報警；開關(guān)的操作；繼電器動作和狀態(tài)信息；系統(tǒng)通訊狀況。
每個事件均有時間及有關(guān)信息文字說明，并可自動打印記錄。
1.2.4調(diào)整繼電器整定值
可通過系統(tǒng)主機(jī)或集中控制柜修改各繼電器的保護(hù)功能和整定值。所有遙改功能均為在線方式，修改完成后的定值將直接傳回對應(yīng)的繼電器儲存。
1.2.5操作閉鎖
系統(tǒng)對所有操作對象均可設(shè)定閉鎖功能，以防止操作人員誤操作。
1.2.6模擬量采集及報表產(chǎn)生
采集的數(shù)據(jù)儲存於系統(tǒng)硬盤作為編輯報表的基礎(chǔ)。按變電站實(shí)際輸入的信號，可制作出不同的報表：有功電量日、月、年報表；饋線電流日、月、年報表。
1.2.7趨勢圖
趨勢圖提供操作人員快速及直觀的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，趨勢圖可分為圖形式或表格式兩種。
2 變電站綜合自動化系統(tǒng)在工業(yè)項(xiàng)目中的應(yīng)用
2.1 國產(chǎn)化變電站綜合自動化系統(tǒng)運(yùn)用現(xiàn)狀
國產(chǎn)化的變電站綜合自動化系統(tǒng)在我院設(shè)計中用得并不多，其主要原因如下：(1)由于甲方、設(shè)計院對傳統(tǒng)的繼電器控制保護(hù)系統(tǒng)有長期的運(yùn)行、設(shè)計和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，故一般認(rèn)為老系統(tǒng)的可靠性高；(2)國產(chǎn)化的變電站綜合自動化系統(tǒng)目前在國內(nèi)尚未普及，僅在個別地區(qū)供電部門的大力推薦下，在當(dāng)?shù)氐囊恍┳冸娬局虚_始嘗試這一新技術(shù)；(3)進(jìn)口的變電站綜合自動化系統(tǒng)價格昂貴，只有部分大型新建的并由外資貸款的工程，由于外方對技術(shù)水平的要求，全套引進(jìn)這部分的技術(shù)及設(shè)備；(4)目前操作人員的素質(zhì)不高，對新系統(tǒng)缺乏了解。由于以上一些原因制約了變電站綜合自動化系統(tǒng)在變電站的發(fā)展和運(yùn)用。
2.2 變電站微機(jī)保護(hù)裝置系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例
在我院一個35kV變電所改造工程中，成功地將國產(chǎn)的變電站微機(jī)保護(hù)裝置系統(tǒng)運(yùn)用于終端變電站。施工圖設(shè)計初期采用的是傳統(tǒng)的電磁式繼電器保護(hù)，并設(shè)置了信號屏。
2.2.1微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)與傳統(tǒng)保護(hù)系統(tǒng)的比較
傳統(tǒng)的保護(hù)系統(tǒng)與微機(jī)保護(hù)裝置系統(tǒng)的主要區(qū)別，在于用微機(jī)控制的多功能繼電器替代了傳統(tǒng)的電磁式繼電器，并取消了傳統(tǒng)的信號屏等裝置，相應(yīng)的信號都輸入至計算機(jī)。為便于集中控制，采用集中式設(shè)計——將所有的控制保護(hù)單元集中布置，整個變電站二次系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常簡單清晰，所有設(shè)備由微機(jī)保護(hù)屏、微機(jī)采集屏、交直流屏和監(jiān)控系統(tǒng)組成。屏柜的數(shù)量較傳統(tǒng)的設(shè)計方式大量減少。由于各種微機(jī)裝置均采用網(wǎng)絡(luò)通訊方式與當(dāng)?shù)氐谋O(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通訊而不是傳統(tǒng)的接點(diǎn)輸出到信號控制屏，因此二次接線大量減少。同時由于采用了技術(shù)先進(jìn)的當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)來取代占地多、操作陳舊的模擬控制屏，使得所有的操作更加安全、可靠、方便。
2.2.2微機(jī)保護(hù)的系統(tǒng)配置及監(jiān)控系統(tǒng)
系統(tǒng)保護(hù)由下列裝置組成：
(1)線路保護(hù)裝置。
(2)主變保護(hù)裝置——可完成變壓器的主、后備保護(hù)。
(3)綜合保護(hù)裝置。
(4)線路保護(hù)裝置。
(5)電容器保護(hù)裝置。
(6)備用電源自投裝置。
(7)小電流接地檢測裝置。
(8)綜合數(shù)據(jù)采集裝置。
(9)監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能——數(shù)據(jù)采集、控制操作、畫面制作、監(jiān)視顯示、事故處理、制表與打印。
2.2.3設(shè)計微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)時應(yīng)注意的問題
(1)由于控制和保護(hù)單元都是采用微機(jī)裝置，故一些必要的開關(guān)量和模擬量應(yīng)從開關(guān)柜引至微機(jī)采集、保護(hù)屏。根據(jù)控制和保護(hù)要求的不同，輸入的量也不同。
(2)開關(guān)柜與微機(jī)裝置之間的端子接線較簡單，大量的二次接線在微機(jī)采集控制單元和保護(hù)單元內(nèi)部端子連接。
(3)傳統(tǒng)的繼電保護(hù)整定計算結(jié)果不能直接輸入到計算機(jī)，須轉(zhuǎn)換為計算機(jī)整定值。
該變電所投產(chǎn)運(yùn)行后，除開始操作人員對微機(jī)系統(tǒng)不熟悉原因使用過控制保護(hù)單元的緊急手動按鈕外，基本上都在微機(jī)裝置和監(jiān)控計算機(jī)上操作，整個系統(tǒng)運(yùn)行良好。
3 結(jié)束語
變電站微機(jī)自動化系統(tǒng)目前運(yùn)用得還不夠廣泛，但在先進(jìn)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，變電站自動化系統(tǒng)以其系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化和面向未來的概念正逐步取代了繁瑣而復(fù)雜的傳統(tǒng)控制保護(hù)系統(tǒng)。
