[行业技术文章]变电站综合自动化的功能

变电站综合自动化功能由电网平安稳定运行和变电站建设、运行维护的综合经济效益要求所决议。变电站在电网中的地位和作用分歧，变电站自动化系统有分歧的功能。

　　1、监控子系统的功能

　　监控子系统应取代常规的丈系统，取代指针式仪表；改变常规的操作机构和模拟盘，取代常规的告警、报警、中心旌旗灯号、光字牌等；取代常规的远动装配等等。监控子系统功能有：

　　1数据收集

　　数据收集有两种。一种是变电站原始数据收集。原始数据直接来自一次装备，如：电压互感器、电流互感器的电压和电流旌旗灯号、变压器温度和断路器辅助触点、一次装备状态旌旗灯号。变电站的原始数据包括模拟和开关。另外一种是变电站自动化系统内部数据交换或收集。典型的如：电能数据、直流母线电压旌旗灯号、庇护动作旌旗灯号等。变电站的数据包括模拟、开关和电能。

　　(1)模拟的收集。各段母线电压、母联及分段断路器的电流、线路及馈线电压、电流、有功功率、无功功率，主变压器电流、有功功率和无功功率，电容器和并联电抗器电流、直流系统电压、站用电电压、电流、无功功率和频率、相位、功率因数等。另外，还有少数非电，如变压器温度庇护、气体庇护等。模拟的收集有交流和直流两种形式。交流采样是将电压、电流旌旗灯号不经过变送器，直接接人数据收集单元。直流采样是将外部旌旗灯号，如交流电压、电流，经变送器转换成适合数据收集单元处置的直流电压旌旗灯号后，再接人数据收集单元。在变电站综合自动化系统中，直流采样主要用于变压器温度、气体压力等非电数据的收集。

　　(2)开关的收集。断路器、隔脱离关和接地开关的状态，有载调压变压器分接头的位置，同期检测状态、继电庇护动作旌旗灯号、运行告警旌旗灯号等，这些旌旗灯号都以开关的形式，经由过程光隔离电路输进至计较机。

　　(3)电能计。电能计指对电能(包括有功和无功电能)的收集，并能实现分时累加、电能平衡等功能。数据收集及处置是变电站综合自动化得以执行其他功能的根蒂根基。

　　2..数据库的建立与维护

　　监控子系统建立实时数据库，存储其实不断更新来自I／O单元及通讯接口的全数实时数据；建立历史数据库，存储并定期更新需要保留的历史数据和运行报表数据。

　　3．顺序事务记实及事故追思

　　顺序事务记实包括：断路器跳合闸记实，庇护及自动装配的动作顺序记实，断路器、隔脱离关、接地开关、变压器分接甲等操作顺序记实，模拟输进旌旗灯号超越正常范围等。事故追思功能。事故追思范围为事故前1min到事故后2min的所有相关模拟值，采样周期与实时系统采样同期一致。

　　4．故障记实、录波和测距功能变电站的故障录波和测距采用两种方式，一是由微机庇护装配兼作故障记实和测距，再将记实和测距的成效送监控系统存储及打印输出或直接送调剂主站；另外一种方式是采用用的微机故障录波器，而且故障录波器应具有串行通讯功能，可以与监控系统通讯。对35kv及以下的配电线路，很少设置门的故障录波器，为了分析故障的利便，可设置简单故障记实功能。对于年夜中、低压变电站，没有设置装备摆设门的故障录波装配。而对10kv出线数目年夜、故障率高的，在监控系统中设置了故障记实功能，这对准确判定庇护的动作情况及准确分析和处置事故长短常需要的。

　　5．操作控制功能。不管是无人仍是少人值班的变电站，运行人员都可经由过程CRT屏幕对断路器、答理远方电动操作的隔脱离关和接地开关进行分、合操作；对变压器及站用变压器分接头位置进行调理控制；对抵偿装配进行投、切控制，同时，要能接受远控操作饬令，进行远方操作；为了避免计较机系统故障时没法操作被控装备，在设计时，应保留人工直接跳、合闸方式。操作控制有手动和自动控制两种控制方式。手动控制包括调剂通讯中心控制、站内主控制室控制和就地控制，并具有调剂通讯中心／站内主控室、站内主控制室／就地手动的控制切换功能；自动控制包括顺序控制和调理控制。

　　6．平安监视功能。监控系统在运行进程中，对收集的电流、电压、主变压器温度、频率等要不竭进行越限监视，如发现越限，发出告警旌旗灯号，同时记实和显示越限时间和越限值，另外还要监视庇护装配是否失电，自控装配是否正常等。

　　7人机联系功能

　　(1)CRT显示器、鼠标和键盘是人机联系桥梁。变电站采用微机监控系统后，不管是有人值班仍是无人值班，年夜的特点是操作人员或调剂员只要面临CRT显示器的屏幕，经由过程操作鼠标或键盘，就能够对全站的运行工况、运行参数一目了然，可对全站断路器和隔脱离关等进行分、合操作，完全改变了传统的依靠指针式仪表和模拟屏或操作屏等进行操作。

　　(2)CRT显示画面。作为变电站人机联系的主要桥梁手段的CRT显示器，不仅可以取代常规的仪器、仪表，而且可实现许多常规仪表没法完成的功能。其可显示采样和计较的实时运行参数(U、I、P、Q、cos~v、有功电能、无功电能及主变压器温度、系统频率，等)、实时主接线图、事务顺序记实、越限报警、值班记实、历史趋向、庇护定值自控装配的设定值、故障记实和装备运行状态等。

　　(3)输进数据。指输进电流互感器和电压互感器变比、庇护定值和越限报警定值、测控装配的设定值、运行人员密码等。

　　8．打印功能。按时打印报表和运行日志；断路器、隔脱离关操作记实；事务顺序记实；越限；理睬呼唤；抄屏；事故追思等。

　　9，数据处置与记实功能。在监控系统中，数据处置和记实也是很重要的环节。历史数据的形成和存储是数据处置的主要内容。此外，为了知足继电庇护人员和变电站治理的需要，必需进行一些数据统计，主要有：记实母线电压日高值和低值和响应的时间；主变压器及各条线路的功率、功率因数及电能的计较和统计；计较配电电能的平衡率；统计断路器、避雷器、重合闸的动作次数；统计断路器切除故障电流和跳闸次数的累计数；记实控制操作和定值的修改；事务顺序记实及事故追思等。

　　10谐波的分析与监视。电能的一个重要指标是其谐波要限制在国标划定的范围内。随着非线性元件和装备的普遍使用，使电力系统的谐波成份较着增加，而且其影响水平越来越严重，今朝，谐波“污染”已成为电力系统的公害。是以，在综合自动化系统中，必需重视对谐波含的分析和监视。对谐波“污染”严重的变电站，要接纳适当的抑制措施，下降谐波含。

　　11报警处。报警处置内容包括：装备状态异常、故障；丈值越限及计较机监控系统的软／硬件、通讯接口及网络故障等。

　　12．画面生成及显示。画面显示的信息包括：日用时间、经编号的测点、暗示该点的文字或图形、该点实时数据或历史数据、经运算或组合后的各类参数等。由画面显示的内容包括：全站生产运行要的电气接线图、装备设置装备摆设图、运行工况图、电压棒形图、实时参数曲线图、各类信息陈述、操作票、工作票及各类运行报表等。

　　13．在线计较及制表功能

　　(1)对变电站运行的各类常规参数进行统计及计较，如：日、月、年中的年夜值、小值及其泛起的时间、电压及格率、变压器负荷率、全站负荷及电能平衡率等。

　　(2)对变电站主要装备的运行状态进行统计及计较，如：断路器正常操作及事故跳闸次数、变压器分接头调理的档次、次数、停运时间等。

　　(3)哄骗以上数据生成分歧花式的生产运行报表。并按要求方式打印输出。

　　14．电能处置。电能处置包括变电站各类方式收集到的电能进行处置、对电能进行分时段的统计计较和当运行方式的改变而自动改变计较方式并在输出报表上予以说明等。

　　15远动功能

　　监控子系统能实现DL5002—1991《地域电网调剂自动化设计技术规程》、DL5003－1991《电力系统调剂自动化设计技术规程》中与变电站有关的全数功能，知足电网电能实时性、平安性和靠得住性。

　　16．运行治理功能。运行治理功能包括：运行操作指导、事故记实检索、在线装备治理、操作票开列、模拟操作、运行记实及交接班记实等。

　　除上述功能外还具有：时钟同步、防误闭锁、同步、系统自诊断与恢复和与其他装备接口等功能。

　　2、微机庇护系统功能

　　微机庇护系统功能是变电站综合自动化系统的基本、重要的功能，它包括变电站的主装备和输电线路的全套庇护：高压输电线路庇护和后备庇护；变压器的主庇护、后备庇护和非电庇护；母线庇护；低压配电线路庇护；无功抵偿装配庇护；站用变庇护等。各庇护单元，除应具有自力、完整的庇护功能外，还应具有以下附加功能：

　　(1)具有事务记实功能。事务记实包括发生故障、庇护动作出口、庇护装备状态等重要事项的记实。

　　(2)具有与系统对时功能。以便准确记实发闹事故和庇护动作的时间。

　　(3)具有存储多种庇护定值功能。

　　(4)具有当地人机接口功能。不仅可显示庇护单元各类信息，还可经由过程它修改庇护定值。

　　(5)具有通讯功能。提供需要的通讯接口，支持庇护单元与计较机系统通讯协议。

　　(6)具有故障自诊断功能。经由过程自诊断，实时发现庇护单元内部故障并报警。对于严重故障，在报警的同时，应靠得住闭锁庇护出口。

　　(7)各庇护单元知足上述功能要求的同时，还应知足庇护装配的快速性、选择性和活络性要求。

　　3、后备控制和紧急控制功能

　　当地后备控制和紧急控制功能包括人工操作控制、低频减负荷、备用电源自投和稳定控制等。