浅谈变电站自动化功能设计原则论文_张建广

浅谈变电站自动化功能设计原则论文_张建广

(保定赢泰电力工程有限公司)

摘要:随着我国市场经济的迅猛发展,科技水平的不断提高,我国变电站电气自动化设计的技术水平也在不断提高。对变电站电气自动化的系统进行分析,其目的就是使传统的变电站向智能化变电站转变,这也是今后城网规划与建设的一个重要课题。本文分析了变电站电气自动化设计的原则,并详细阐述了变电站电气自动化设计的相关要点。

关键词:变电站;电气自动化;计算机监控;综合自动化;电缆

前言:

整合的自动化电力系统,将会对所有的数据以及电力配置进行重新分配,可以节省企业很大一部分经济开销,对于企业的发展有着重要的启示意义。中国的变电站监控技术将走向变电站智能化系统,对于企业的管理,资金的运作、工作进度,以及突发性问题时能更加有效的解决。在信息科技和电力电网结合的今天,变电站智能化系统将是未来主要的趋势。

1 变电站电气自动化设计的概述

变电站电气自动化设计主要是对电力系统中变换电压、分配电能、控制电力流向、调整电压的电力设施等方面进行设计。目前,我国对变电站电气自动化设计的研究已经取得了一定的成果。在电气自动化设计的超高压变电方面,我国普遍采用了微机故障录波装置、微机线路保护、微机远动装置检测系统,并设计了实时在线的微机监测装置、远动设备以及继电保护等,这些装置的使用为变电站电气自动化设计奠定了坚实的基础。但我国在变电站电气自动化设计方面也一直存在着一些问题,特别是变电站电气自动化设计中的系统配置及其系统网络结构无法满足变电站电气自动化系统的要求,变电站综合自动化系统发生故障等,这都严重影响着变电站电气自动化系统的正常运行。因此,诸方面问题还有待进一步解决。

2 变电站综合自动化系统的概念

2.1系统设计思路

(1)集中式结构。初期的变电站自动化设计都是采用集中式结构。这种结构的设计方法是将设备按其不同功能进行归类划分,形成若干个独立系统,各系统分别采用集中装置来完成自身的功能,其缺点是资源不能共享,设备设置重复,且运行的可靠性低,功能有限。

(2)分散式结构。这种结构方式一般是按一次回路进行设计。首先将设备按一次安装单位划分成若干单元。将控制单元、微机保护单元、数据采集单元安装在户外高压开关附近或户内开关柜内,并将各分散单元用网络电缆互连,构成一个完整的分散式综合自动化系统。分散式结构具有很多优点:各个功能单元上既有通讯联系,又相对独立,便于系统扩展、维护管理,当某一环节发生故障时,不致于相互影响。此外,它的抗电磁干扰性能强,可靠性高,可以把电度计量、测量表计、控制、保护、远动合为一体,可使数据统一,避免设备重复设置。

(3)集中与分散结合式结构。这种结构方式介于集中式与分散式两种结构之间,形式较多。但目前国内应用较多的是分散式结构集中式组屏。它具有分散式结构的全部优点,由于采用了集中式组屏,非常有利于系统的设计、安装与维护管理。因为中低压变电所的一次设备比较集中,所以此种结构方式比较适用于中低压变电站。

2.2变电站综合自动化系统的主要功能

(1)数据采集子系统功能。按电气间隔分布配置或集中配置综合测控终端、保护装置,完成开关量、模拟量、脉冲量等信息的采集及处理,并将处理后的信息上传。数据采集负责解释设备报文进行预处理,将各设备上传数据汇总后发向主站端数据处理进程,同时也负责将主站端的操作和控制命令转化成命令报文下发至设备,返回执行结果等。①所支持的规约。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆本系统应支持多种通讯规约,如:IEC60870―5―101规约、IEC 60870―5―103规约、IEC 60870―5―104规约、四方保护规约、南瑞保护规约、LFPWF规约(华电)、SELSV规约等。本系统为支持不同厂家的设备,设备的通讯驱动方式和规约解释模块可以二次开发,作为基本系统的嵌入模块运行。用户可以根据一定的开发规范,自行开发或修改有关规约模块。②数据采集。采集各间隔层遥测、遥信、脉冲量、数字量、微机保护信息、各种记录等。

(2)数据处理。主变及各条线路的功率及功率因数计算、电能计算及统计、事件顺序记录及事故追忆等。

(3)遥控。控制各电气间隔的断路器、电动隔离刀闸的分闸/合闸操作。控制操作可由站级工作站实现,也可在各间隔层测控终端通过手动操作完成。实时对断路器、主变中性点刀闸等进行分合闸操作。

3 变电站自动化

在老式变电站中的全部基础性设备根本做不到监控和测试的作用,而且对于安装空间要求也很高,对于资金的投入也是相对增加很多,而且在正常工作中突发问题不能快速的反馈信息,对于变电站所有的基础设施都有很大的负压性。做不到出现问题第一时间解决,无论是监控维修都需要增加多名工作人员进行调配,无法组织起有效的工作机制,在升级换代的时候非常繁琐、滞后。

而变电站自动化系统的应用解决了,以往老师变电站信息不能共享,资源不能整合等一系列的问题,做到所有装置的功能相互连接性,数据互相分享,在监控维修的时候,可以快速的诊断出问题的所在。减少了电力企业的资金投入,而变电站自动化系统的主要构成,囊括了电力工程控制技术和综合化信息技术等高尖端前沿技术,因为变电站所要保证供电的地区范围比较广阔,所以建立可靠的数据信息网络是非常有必要的,变电自动化技术在系统运行监测以及数据分析都需要良好的网络支撑。当变电站在供电的过程中产生的故障性问题都适合监控网络的优劣有直接的关系。变电站的网络数据控制中心相当于人类的大脑,对于整个输送电网络进行指挥和管理,可以全天候的进行电力输送数据进行采样分析,根据传导回的数据做出相对应的指令,能够保证变电站运行正常的最好方法就是拥有一套可靠的自动化通信系统。

4 信息采集功能

变电站自动化系统中信息数据分析是较为关键性的技术,它不仅可以实现对供电数据的分析,还能够即使把需要做出处理的数据进行整合并上传到总控中心,这和它自身所涵盖的信息一体化技术是密不可分的。

变电站自动化系统中的信息采集功能,是基于安全稳定的数据采集技术、良好的网络处理平台,而由于很多变电站的建设都是在城市的边缘地带,所以难免要遭受环境变化带来的干扰,而如何能够掌控这些干扰,并保证变电站正常的输送电功能。必须依靠自动化系统中的信息采集功能,当因为环境所带来的干扰对电力输送造成问题或者产生直接断电的情况下,由于人是无法跟随输送电路进行勘察的,这个时候数据采集分析技术就展现出其自身的价值了,当某一线路出现问题,监控系统会及时发现并通过数据采集器把故障信息传递给总控中心,总控中心会根据数据的分析判断出是哪里出现了问题,而且自动化系统会很快对该问题进行处理,对故障线路采取断电,并采用其他线路进行终端供电。当检修技师维修完毕的时候只要把处理信息发回控制中心,自动化系统会直接进行送电。

结语:

变电站自动化系统以其系统化、标准化和面向未来的概念正逐步取代了繁琐而复杂的传统控制保护系统,目前已得到广泛运用。通过变电站综合自动化系统设计,使我们对其功能及结构有了进一步了解。

参考文献:

[1]李明海.浅析综合自动化变电所运行可靠性[J].黑龙江科技信息,2009.23.

[2]黄狄.浅谈110kV变电站的电气自动化设计[J].企业家天地(理论版),2010.9.

[3]刘连永.试论变电站电气自动化的系统设计[J].科技传播,2011.3.

论文作者:张建广

论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期

论文发表时间:2018/10/18

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