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摘 要本文主要介绍了变电站综合自动化基本概念,具体阐述了系统特点、结构、传送方式、技术资料以及变电站综合自动化的优越性。
关键词综合自动化;传送方式;变电站;技术资料
中图分类号TM76文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)011-0046-01
1概述
变电站综合自动化装置包括RTU(远动终端)、远动专用变送器、远动装置到通信设备配线架端子的网络线、远动终端输入和输出回路的专用电缆、远动路由器、远动交互机、远动终端专用的电源设备及其连接电缆、遥控屏、遥信屏、远动转接屏等。变电站综合自动化是指利用计算机及上述装置对变电站的开关、隔离刀闸、电容器、变压器等一次设备的自动监视、控制、测量和保护功能。它的主要作用是采集现场的实时数据,并进行相应的数据转换处理,然后经过通道送达电力调度中心,同时接受远方下达的遥控、遥调指令,使现场一次设备达到控制和调节的目的。随着现代技术的发展及无人值班变电站的推行,我国电网建设的重点将更多的放在变电站综合自动化技术、计算机和通信技术上。因为,此项技术的大力应用不仅能降低运维成本,提高经济效益,而且能更好的保障变电站的安全、可靠运行,提高电能服务质量。
2系统结构
从变电站综合自动化的开展情况来说,大致可以分为如下三种结构:
1)集中式系统结构利用计算机,并扩展输入/输出接口,一并采集变电站内遥测、遥控、遥信、遥调信息,集中进行处理、运算,以达到对一次设备的保护和监控功能。由RTU( 远动终端)对采集的数据进行交换和监测,由本地后台机进行遥测数据监视、开关变位信息告警及远方通讯。但是此结构存在缺陷,同级别不同的变电站内,软件和硬件都需要另外设计。
2)分布式系统结构是将多台计算机连接至同一网络上,达到分布式处理的功能。其显著特征就是利用多台计算机来分别完成变电站自动化系统的功能。分布式模式运用多台计算机对同时发生的信号等及时传输给主站系统,提高了监控人员对变电站信号监测的实时性,从而保证了综合自动化变电站运行的可靠性。但目前,还存在抗电磁干扰能力差、信息传输途径的可靠性的问题等。
3)分层分布式结构它是按变电站控制的层次及对象设置全站控制级。它具有明显优点:开放性、可扩展性高,方便新上变电站的设计与运行,为将来的扩建提供了方便,可靠性也得到了提高,某部分设备故障只会影响本局部,不干涉其他无故障设备的正常运行。此结构方式最大限度的压缩了二次设备的占地面积。这种模式在高压变电站应用更为合适。
3变电站综合自动化系统的数据采集方式
变电站综合自动化系统的数据采集方式大致分为循环传送方式和问答传送方式。循环传送方式是以厂站端的远动装置为主,周期性采集数据,并且周期性地以循环的方式向调度端发送数据。其传送数据方式与主站是否询问无关,而以本地厂站端为中心。问答传送方式是以调度为主,由调度发出查询命令,厂站端按发出的命令工作,被查询的厂站向调度远动机房传送数据或者执行命令,未收到查询命令时,厂站端的远动装置处于待命状态。
4变电站综合自动化系统的技术资料
变电站综合自动化系统的技术资料包括:
1)在安装及调整中以校正的设计资料。
2)制造厂提供的技术资料。
3)调整试验报告。
4)符合实际情况的现场安装接线图、原理图和现场调试、测试记录。
5)设备投入试运行和正式运行的书面批示。
6)设备的专用检验规程。
7)试制或改进的自动化设备应有经过批准的报告。
8)所用设备的运行记录、故障记录和修试记录。
9)相应机构间使用的变更通知单。
10)相对应的软件资料。
5变电站综合自动化系统的功能
1)数据采集功能,它包括多种量的采集。(1)模拟量采集:变电站采集的模拟量包括:线路以及馈线电压,电流,功率和功率因数。母线电压、电流、功率和频率。另外变压器油温等一些非电量的采集。(2)状态量采集包括:高压侧进线开关、低压侧出线开关的分合、电容器的投切、主变的调档以及保护动作信号采用串口或计算机局域网通过通信方式获得。(3)脉冲量:主要是脉冲电度表的输出,同样采用光电隔离与系统连接,远方采集电度表读数。
2)操作闭锁具有以下功能:电脑五防及闭锁系统,操作出口应具有同时操作闭锁功能,跳合闭锁功能。同时根据实时信息,自动实现断路器、隔离开关的操作闭锁。
3)变电站故障录波一般采用集中式配置专用故障录波器,并能与监控系统保持通信。
4)无功优化电压和无功控制采用投切电容器组,调整变压器分接头方式实现。操作方式可采用自动和人工两种方式,其中人工操作又采用遥控操作或就地操作。
5)同期合闸和同期检测此功能可分为自动和手动两种方式。可选择微机保护软件模块实现,也可以由独立的同期设备实现。
6)综合自动化变电站的自测功能:变电站内各设备及插件都应具有自诊断功能,采集到信息后,周期地送往本地后台机、远动机房和监控中心。
7)与远方控制中心的通信此功能在常规远动遥测、遥信、遥控、遥调的基础上,另外增加了远方修改保护定值、故障录波,其与远方的通信口应独立。
8)数据处理的主要内容包括数据处理、记录历史数据的形成和存储。
6结语
变电站综合自动化的未来将是以广域网通信、多机分布式处理为基础,建立在开放式计算机平台上灵活的运用管理。能量管理系统(EMS)/(PAS)的设计方法本身也随着开放式体系的结构思想,在设计也向“动态设计”方向发展,以便于今后功能的进一步扩充,满足电网运行不断提出的新要求。因此采用变电站综合自动化,能够提高供电质量,提高电压合格率;提高变电站的安全、可靠运行水平;提高电力系统的运行、管理水平;缩小变电站占地面积,降低造价,减少总投资;减少维护工作量,减少值班员劳动,实现减员增效;提升新技术和新工艺在变电站的运用。随着技术的进步,它的优越性将进一步得到体现。
关键词综合自动化;传送方式;变电站;技术资料
中图分类号TM76文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)011-0046-01
1概述
变电站综合自动化装置包括RTU(远动终端)、远动专用变送器、远动装置到通信设备配线架端子的网络线、远动终端输入和输出回路的专用电缆、远动路由器、远动交互机、远动终端专用的电源设备及其连接电缆、遥控屏、遥信屏、远动转接屏等。变电站综合自动化是指利用计算机及上述装置对变电站的开关、隔离刀闸、电容器、变压器等一次设备的自动监视、控制、测量和保护功能。它的主要作用是采集现场的实时数据,并进行相应的数据转换处理,然后经过通道送达电力调度中心,同时接受远方下达的遥控、遥调指令,使现场一次设备达到控制和调节的目的。随着现代技术的发展及无人值班变电站的推行,我国电网建设的重点将更多的放在变电站综合自动化技术、计算机和通信技术上。因为,此项技术的大力应用不仅能降低运维成本,提高经济效益,而且能更好的保障变电站的安全、可靠运行,提高电能服务质量。
2系统结构
从变电站综合自动化的开展情况来说,大致可以分为如下三种结构:
1)集中式系统结构利用计算机,并扩展输入/输出接口,一并采集变电站内遥测、遥控、遥信、遥调信息,集中进行处理、运算,以达到对一次设备的保护和监控功能。由RTU( 远动终端)对采集的数据进行交换和监测,由本地后台机进行遥测数据监视、开关变位信息告警及远方通讯。但是此结构存在缺陷,同级别不同的变电站内,软件和硬件都需要另外设计。
2)分布式系统结构是将多台计算机连接至同一网络上,达到分布式处理的功能。其显著特征就是利用多台计算机来分别完成变电站自动化系统的功能。分布式模式运用多台计算机对同时发生的信号等及时传输给主站系统,提高了监控人员对变电站信号监测的实时性,从而保证了综合自动化变电站运行的可靠性。但目前,还存在抗电磁干扰能力差、信息传输途径的可靠性的问题等。
3)分层分布式结构它是按变电站控制的层次及对象设置全站控制级。它具有明显优点:开放性、可扩展性高,方便新上变电站的设计与运行,为将来的扩建提供了方便,可靠性也得到了提高,某部分设备故障只会影响本局部,不干涉其他无故障设备的正常运行。此结构方式最大限度的压缩了二次设备的占地面积。这种模式在高压变电站应用更为合适。
3变电站综合自动化系统的数据采集方式
变电站综合自动化系统的数据采集方式大致分为循环传送方式和问答传送方式。循环传送方式是以厂站端的远动装置为主,周期性采集数据,并且周期性地以循环的方式向调度端发送数据。其传送数据方式与主站是否询问无关,而以本地厂站端为中心。问答传送方式是以调度为主,由调度发出查询命令,厂站端按发出的命令工作,被查询的厂站向调度远动机房传送数据或者执行命令,未收到查询命令时,厂站端的远动装置处于待命状态。
4变电站综合自动化系统的技术资料
变电站综合自动化系统的技术资料包括:
1)在安装及调整中以校正的设计资料。
2)制造厂提供的技术资料。
3)调整试验报告。
4)符合实际情况的现场安装接线图、原理图和现场调试、测试记录。
5)设备投入试运行和正式运行的书面批示。
6)设备的专用检验规程。
7)试制或改进的自动化设备应有经过批准的报告。
8)所用设备的运行记录、故障记录和修试记录。
9)相应机构间使用的变更通知单。
10)相对应的软件资料。
5变电站综合自动化系统的功能
1)数据采集功能,它包括多种量的采集。(1)模拟量采集:变电站采集的模拟量包括:线路以及馈线电压,电流,功率和功率因数。母线电压、电流、功率和频率。另外变压器油温等一些非电量的采集。(2)状态量采集包括:高压侧进线开关、低压侧出线开关的分合、电容器的投切、主变的调档以及保护动作信号采用串口或计算机局域网通过通信方式获得。(3)脉冲量:主要是脉冲电度表的输出,同样采用光电隔离与系统连接,远方采集电度表读数。
2)操作闭锁具有以下功能:电脑五防及闭锁系统,操作出口应具有同时操作闭锁功能,跳合闭锁功能。同时根据实时信息,自动实现断路器、隔离开关的操作闭锁。
3)变电站故障录波一般采用集中式配置专用故障录波器,并能与监控系统保持通信。
4)无功优化电压和无功控制采用投切电容器组,调整变压器分接头方式实现。操作方式可采用自动和人工两种方式,其中人工操作又采用遥控操作或就地操作。
5)同期合闸和同期检测此功能可分为自动和手动两种方式。可选择微机保护软件模块实现,也可以由独立的同期设备实现。
6)综合自动化变电站的自测功能:变电站内各设备及插件都应具有自诊断功能,采集到信息后,周期地送往本地后台机、远动机房和监控中心。
7)与远方控制中心的通信此功能在常规远动遥测、遥信、遥控、遥调的基础上,另外增加了远方修改保护定值、故障录波,其与远方的通信口应独立。
8)数据处理的主要内容包括数据处理、记录历史数据的形成和存储。
6结语
变电站综合自动化的未来将是以广域网通信、多机分布式处理为基础,建立在开放式计算机平台上灵活的运用管理。能量管理系统(EMS)/(PAS)的设计方法本身也随着开放式体系的结构思想,在设计也向“动态设计”方向发展,以便于今后功能的进一步扩充,满足电网运行不断提出的新要求。因此采用变电站综合自动化,能够提高供电质量,提高电压合格率;提高变电站的安全、可靠运行水平;提高电力系统的运行、管理水平;缩小变电站占地面积,降低造价,减少总投资;减少维护工作量,减少值班员劳动,实现减员增效;提升新技术和新工艺在变电站的运用。随着技术的进步,它的优越性将进一步得到体现。