摘要：近年来变电站综合自动化系统在500kV变电站逐渐得到了广泛地应用。该文阐述了500kV延边变电站综合自动化系统特点,对变电站综合自动化系统在500kV延边变电站的应用作了简单分析,并就智能变电站综合自动化应用提出了相关的建议和设想。
关键词：500kV；变电站；综合自动化；系统
随着电网建设步伐的加快，延边电网日益坚强，自动化水平大大提升，安全管理方式由粗犷式向精益化转变，电压、频率等供电可靠性指标的同业对标要求越来越高，对调度员自身的能力素质要求也水涨船高。一名合格的调度员，要了解电网及其设备的运行情况，熟悉继电保护、自动化、通信等专业知识，能准确地分析判断各种现象的处理方法。
1系统结构及工作原理
延边500kV变电站是取消常规控制，按综合自动化要求实施的超高压变电站。其自动化系统采用分层、分布、分散式结构，并按一次设备电压等级分别以小室方式分散布置，总体可分为变电站控制层和间隔层两部分。
1.1站控层系统
500kV变电站站控层为全所设备监视、测量、控制、管理的中心,通过光缆与间隔层相连。站控层是一个双光纤网的计算机监控系统,布置在变电站主控楼内,分两个小室:主控制室和计算机室。
在计算机室配置1台工程师工作站,2台主机服务器,2台远动工作站及通讯数字网接口设备UPS电源柜,1套卫星时钟接收同步系统及公用接口装置。站控层的网络设备主要包括光纤HUB、光缆、接线盒、光电转换器等设备,实现变电站各计算机节点的网络冗余联接。站级控制层的各设备之间通过100Mbps光纤以太网进行通讯。远动工作站主要完成变电站与地调、省调、网调远动通讯功能。工程师工作站主要用于数据库画面、报表和系统维护。在主控室配置一台微机五防工作站,两台操作员工作站。
两台操作员工作站平行运行,互为热备用,全所的信息数据均存放在主计算机数据库中,操作员工作站是运行人员对全站设备进行安全监视和执行控制操作的人机接口,主要完成实时图形显示,报警和事件的发布,各种报表显示,系统自诊断信息的显示,报表打印操作,操作员权限的登录以及管理,控制操作,全站自动电压控制(AVC),有关保护的定值及事件显示。
1.2间隔层系统
500kV变电站间隔层设备安装在各继电保护小室,由测控单元、保护单元、通讯单元、网络系统和微机保护通信接口单元等构成。保护和测控是完全独立的两个网络。500kV配电装置和220kV配电装置各设一个控制保护继电器小室,主变及35kV配电装置设置一个控制保护继电器小室。
安装在各保护小室的I/O测控单元(AMl703)对所采集的输入量进行数据滤波、有效性检查、工程值转换、故障判断、信号接点抖动消除、刻度计算等处理,从而产生出可供应用的电流、电压、有功功率、无功功率等实时数据,通过网络传送给站级计算机,同时接受站控层发来的控制操作命令,经过有效性判断、闭锁检测、同步检测等等,最后对设备进行操作控制,间隔层也可以独立完成对断路器、隔离开关的控制操作。
2计算机监控系统的功能
2.1实时数据采集与处理
通过测控单元对变电站各种模拟量、开关量等实时数据进行采集和对必要的数据进行预处理并以一定格式存入实时数据库,定时更新,对各类操作控制指令经判断无误后通过测控单元发送到执行机构。
2.2安全监视
监控系统通过操作员工作站对站内各种电气设备的运行状态实时监视,对各种运行参数实时显示,具有越限报警、报警显示以及报表定时和召唤打印功能。
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2.3控制功能
运行人员经键盘或鼠标对全站断路器、隔离开关、电容器、电抗器的投切及变压器分接头的调节进行控制,系统软件对其命令的合法性、控制系统闭锁条件进行检查,对非法命令和不满足闭锁条件的控制,操作系统拒绝执行,并在屏幕上显示拒绝原因。控制方式为三级控制:即就地控制、站控层控制、远方控制。同一时间只允许一种控制方式有效。一个任务要对多个设备进行操作,计算机监控系统在保证操作的安全性、可靠性的前提下,可按规定的程序进行顺序控制操作。
2.4事件顺序记录和事故追忆功能
事件顺序记录功能可以将事件过程中各设备动作顺序,带时标记录、存储、显示、打印,生成事件记录报告,以供查询。事件顺序记录的事件分辨率为(SOE)≤2ms,可以带时标及时送往调度主站。事故追忆表的容量能记录事故前1min至事故后2min全所的模拟量,根据不同的触发条件可以选择必要的模拟量进行记录产生事故追忆表,以便事故分析。
3建议和探讨
从延边500kV变电站综合自动化系统的现场安装调试和实际运行情况分析,其各项技术指标和功能均达到了设计的要求,在确保安全运行和提高运行质量方面比常规变电站有不可比拟的优势。但在运行中也发现一些问题值得探讨,某些功能也可进一步优化,对我国超高压变电站综合自动化系统发展特提出以下几点建议和设想。
3.1提高综合自动化系统的可靠性
可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内,在规定的条件下完成规定功能的能力,可靠度则用来作为可靠性的特性指标,表示元件可靠工作的概率,可靠性贯穿于自动化系统的整个开发和运行过程。
在站内设备调试过程中曾发生“程序走死”和“死机”等现象。为此,对综合自动化系统设备,包括运行软件应加强监视和控制,主要程序和计算机内部资源管理等要采用自诊断,自恢复功能,主要程序要增加“Watch—dog”。对主要硬件,如主机、操作员工作站、远动工作站、通讯管理机等都应增设运行状态监视功能。
3.2争取通讯规约的标准化
由于500kV变电站内各种设备的类型较多,它们与监控系统的通讯协议十分繁杂,给系统联调增加了难度,也给以后的维护工作带来不便。在系统调试中,监控系统与故障录波系统的调试、及微机五防系统的调试就比较麻烦,最后现场修改了程序才得以解决此问题,所以不同设备的规约标准化是一个普遍的问题。为了最终解决这一问题,最根本的方法是把通信协议统一起来,大家都遵守一种可靠、高效的国际标准协议。但事实上,由于不同的生产厂家存在技术和利益上的差异,目前还不可能统一起来。这就要求我们在设计和招标阶段就要考虑不同设备的连接问题。标准化应始终贯穿工程设计、设备招标和工程实施的全过程。
3.3要考虑和电力调度数据网的连接
目前调度数据网正在建设,将来各级调度和各变电站会通过调度数据网连接起来,要考虑综合自动化系统和数据网的接口,数据网在建设过程中也要考虑综合自动化系统的特点,留有足够的接口和容量,还要考虑二次系统的安全防护问题。
4结束语
延边500kV变电站综合自动化系统的成功投运是电力系统技术发展的必然趋势,也使变电站运行管理水平得到显著提高。随着科学技术的发展,超高压变电站综合自动化是今后发展的必然趋向,功能更全面,全数字化、智能化的综合自动化系统必将会使变电站安全、可靠运行提高到一个新水平。
参考文献
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论文作者:马宏伟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/20
标签：变电站论文; 延边论文; 小室论文; 设备论文; 自动化系统论文; 工作站论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第15期论文;