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[行业技术文章]变电站综合自动化系统的应用

更新时间:2013-03-13 发布:m.1024sj.com

作者:唐旭东

  随着科学技术的不竭成长,计较机已渗透到了世界每一个角落。电力系统也不成避免地进进了微机控制时代,变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次系统,已成为当前电力系统成长的趋向。

1 变电站综合自动化系统的概念

  变电站综合自动化系统以其简单靠得住、可扩大性强、兼容性好等特点慢慢为国内用户所接受,并在一些年夜型变电站监控项目中获得成功的运用。

1.1 系统概念

1.1.1系统设计思想

  完整的变电站综合自动化系统除在各控制庇护单元保留紧急手动操作跳、合闸的手段外,其余的全数控制、监视、丈量和报警功能都可经由过程计较机监控系统来完成。变电站无需另设远动装备,监控系统完全知足远信、远测、远控、远调的功能和无人值班之需要。从系统设计的角度来看有以下特点:

(1)散布式设计。

  系统采用模块化、散布式开放结构,各控制庇护功能均散布在开关柜或尽量靠近开关的控制庇护柜上的控制庇护单元,所有的控制、庇护、丈量、报警等旌旗灯号均在就地单元内处置成数据旌旗灯号后经光纤总线传输至主控室的监控计较机,各就地单元相互自力,不相互影响。

(2)集中式设计。

  系统采用模块化、集中式立柜结构,各控制庇护功能均集中在专用的收集、控制庇护柜,所有的控制、庇护、丈量、报警等旌旗灯号均在收集、控制庇护柜内处置成数据旌旗灯号后经光纤总线传输至主控室的监控计较机。

(3)简单靠得住。

  由于用多功能继电器替换了传统的继电器,可年夜年夜简化二次接线。散布式设计在开关柜与主控室之间接线;而集中式设计的接线也仅限于开关柜与主控室之间,其特点是开关柜内接线简单,其余接线在收集、控制庇护柜内部完成。

(4)可扩大性。

  系统设计可斟酌用户从此变电站规模及功能扩充的需要。

(5)兼容性好。

  系统由尺度化之软硬件组成,并配有尺度的串行通讯接口和就地的I/O接口,用户可依照自己的需要灵活设置装备摆设,系统软件也能轻易顺应计较机技术的急速成长。

1.1.2系统规范

  采用今朝为流行的工业尺度软件,UNIX操作系统,X窗口人机接口及TCP/IP网络通讯规约。为知足开放系统之要求,系统设计一般采用:可携性软件设计——允许硬件技术成长后之软件转换;尺度计较机产物——允许整个系统高度兼容性能。

1.2 系统功能

  系统与用户之间的交互界面为视窗图形化显示,哄骗鼠标控制所有功能键等尺度方式,使操作人员能直观地进行各类操作。一般来说,系统运用法式菜单为树状结构,用户哄骗菜单可以轻易到达各个控制画面,每一个菜单的功能键上均有文字说明用途和可以到达哪一个画面,每一个画面都有报警显示。

  所有系统之原始数据均为实时收集。

  系统运用法式的每项功能均能按用户要求及系统设计而改编,以合适现实需要,并可随变电站的扩建或运行需要而灵活地进行扩充和修改。一般情况下系统可按以下基本功能设置装备摆设:(1)系统设置装备摆设状态;(2)变电站单线图;(3)报警表;(4)事务表;(5)远控修改继电器整定值;(6)操作闭锁;(7)电量报表;(8)趋向图。

1.2.1变电站单线图

  单线图可显示变电站系统接线上各控制对象的运行状态并动态更新,例如:

(1)馈线开关之状态,开关的状态可用颜色区分。

(2)开关的操作由鼠标选择对应之开关或刀闸。

(3)每路馈线之丈量值可在统一画面上显示。

(4)继电器整定值可修改。

1.2.2数据收集、处置

  收集有关信息,如开关量、丈量量、外部输进讯号等数据,传至监控系统作实时处置,更新数据库及显示画面,为系统实现其他功能提供必需的运行信息。

1.2.3运行监视

  系统的运行状态可经由过程文字、表格、图像、声音或光等方式为值班人员实时提供变电所平安监控所必需的全数信息。

(1)报警。

  按系统现实需要,用户可以指定在某些事务发生时或庇护动作时自动发出报警,如一般可设置在以下情况发出报警:开关量突变(如庇护跳闸动作);断路器位置错位;模拟量跨越整定值;变压器庇护动作(如瓦斯、温度)。

  模拟量之越限值可在线修改。每一个报警均有时间、报警信息及确认状态显示。

(2)事务。

  系统中所有动作事务,如继电庇护动作,断路器、隔脱离关、接地刀闸的操作等。都可自动打印及存进系统硬盘记忆,如设置对以下情况的事务进行记实:所有报警信息;操作人员确认有关报警;开关的操作;继电器动作和状态信息;系统通讯状态。

  每一个事务均有时间及有关信息文字说明,并可自动打印记实。

1.2.4调整继电器整定值

  可经由过程系统主机或集中控制柜修改各继电器的庇护功能和整定值。所有远改功能均为在线方式,修改完成后的定值将直接传回对应的继电器贮存。

1.2.5操作闭锁

  系统对所有操作对象都可设定闭锁功能,以避免操作人员误操作。

1.2.6模拟量收集及报表发生

  收集的数据贮存於系统硬盘作为编纂报表的根蒂根基。按变电站现实输进的旌旗灯号,可建造出分歧的报表:有功电量日、月、年报表;馈线电流日、月、年报表。

1.2.7趋向图

  趋向图提供操作人员快速及直观的数据统计,趋向图可分为图形式或表花式两种。

2 变电站综合自动化系统在工业项目中的运用

2.1 国产化变电站综合自动化系统运用现状

  国产化的变电站综合自动化系统在我院设计中用得其实不多,其主要缘由以下:(1)由于甲方、设计院对传统的继电器控制庇护系统有持久的运行、设计和维护经验,故一般认为老系统的靠得住性高;(2)国产化的变电站综合自动化系统今朝在国内还没有普及,仅在个体地域供电部门的年夜力推荐下,在当地的一些变电站中起头测验考试这一新技术;(3)进口的变电站综合自动化系统价格昂贵,只有部门年夜型新建的并由外资贷款的工程,由于外方对技术水平的要求,全套引进这部门的技术及装备;(4)今朝操作人员的素质不高,对新系统缺少领会。由于以上一些缘由制约了变电站综合自动化系统在变电站的成长和运用。

2.2 变电站微机庇护装配系统运用实例

  在我院一个35kV变电所改造工程中,成功地将国产的变电站微机庇护装配系统运用于终端变电站。施工图设计早期采用的是传统的电磁式继电器庇护,并设置了旌旗灯号屏。

2.2.1微机庇护系统与传统庇护系统的比力

  传统的庇护系统与微机庇护装配系统的主要区分,在于用微机控制的多功能继电器替换了传统的电磁式继电器,并取消了传统的旌旗灯号屏等装配,响应的旌旗灯号都输进至计较机。为便于集中控制,采用集中式设计——将所有的控制庇护单元集中安插,整个变电站二次系统结构很是简单清晰,所有装备由微机庇护屏、微机收集屏、交直流屏和监控系统组成。屏柜的数目较传统的设计方式年夜量削减。由于各类微机装配均采用网络通讯方式与当地的监控系统进行通讯而不是传统的接点输出到旌旗灯号控制屏,是以二次接线年夜量削减。同时由于采用了技术进步前辈确当地监控系统来取代占地多、操作陈旧的模拟控制屏,使得所有的操作加倍平安、靠得住、利便。

2.2.2微机庇护的系统设置装备摆设及监控系统

  系统庇护由下列装配组成:

(1)线路庇护装配。

(2)主变庇护装配——可完成变压器的主、后备庇护。

(3)综合庇护装配。

(4)线路庇护装配。

(5)电容器庇护装配。

(6)备用电源自投装配。

(7)小电流接地检测装配。

(8)综合数据收集装配。

(9)监控系统的基本功能——数据收集、控制操作、画面建造、监视显示、事故处置、制表与打印。

2.2.3设计微机庇护系统时应注重的问题

  (1)由于控制和庇护单元都是采用微机装配,故一些需要的开关量和模拟量应从开关柜引至微机收集、庇护屏。凭据控制和庇护要求的分歧,输进的量也分歧。

  (2)开关柜与微机装配之间的端子接线较简单,年夜量的二次接线在微机收集控制单元和庇护单元内部端子毗连。

  (3)传统的继电庇护整定计较成效不能直接输进到计较机,须转换为计较机整定值。

  该变电所投产运行后,除起头操作人员对微机系统不熟悉缘由使用过控制庇护单元的紧急手动按钮外,基本上都在微机装配和监控计较机上操作,整个系统运行优秀。

3 竣事语

  变电站微机自动化系统今朝运用得还不够普遍,但在进步前辈技术不竭成长的今天,变电站自动化系统以其系统化、尺度化和面向未来的概念正慢慢取代了繁琐而复杂的传统控制庇护系统。
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