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摘要：21世纪是科技飞速发展的时代，计算机及网络技术在电力系统中的应用，促进了电站综合自动化系统的发展。通过对潮州地区220KV变电站综合自动化系统在实际运行中遇到的问题进行分析探讨，针对问题提出了相应的解决方案。
关键词：综合自动化 工程师站 微机保护 网络技术 信息分流
中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2010)012-011-02
1 前言
随着科技的发展，计算机及网络技术在电力系统中的广泛应用，综合自动化变电站将成为现今和未来变电站的主流发展趋势，是现代化管理的必经之路。目前，国内外对电力企业220KV变电综合自动化应用，都处在探索、开发、试运行阶段，潮州地区220KV变电站综合自动化设备的投入运行，其运行的稳定性令专业人士关注。
2 变电站综合自动化的基本原理及技术要求
(1)变电站综合自动化系统，可分为一次运行设备自动化监控系统，二次设备分布式保护测控装置及后台监测维护系统，并利用光缆SDH电力通信专网将变电站自动化设备与调度中心进行高速网络连接，使其成为综合自动化系统，如图1所示。
(2)设备的选择与应用。为了使220KV变电站综合自动化系统达到预期水平，所选择的一、二次设备至关重要应选用具有网络功能的相关设备，目前变电站综合自动化系统可以达到以下水平：
1)运用通信技术传输对母线电压、系统周波、馈线电流、主变压器电流、电能量、主变温度、频率和功率等变量值进行数据的实时采集，对变电站设备的运行状态等远程实时监控。
2)对相关信息数据进行统计和处理。当变电站运行参数越限，断路器变位或保护动作时，系统将显示内容，并根据设定的报警级别和报警类型进行报警。对变电站在运行过程中进行事件记录、运行记录，根据指定时间间隔或要求保存运行实时数据、记录、报表和曲线，对各种数据进行系统化操作，支持系统监测、保护控制及记录功能，操作票的生成、预演和打印，支持电力行业标准：1EC(60870·5·103)规约。
3 220KV综合自动化站在运行中存在的一些问题
(1)监控系统，工程师站RTU有死机机象，使全站实时采集上传数据丢失。
(2)继电保护测控系统与RTU上传的远动数据不一致。
(3)利用网络总线传送信息量受限，不利于运行调度部门判断事故类型及时处理事故。
(4)遥控失效，对刀闸的遥控操作失去作用。
4 问题的分析
(1)由于运行维护值班人员对于远动系统的依赖，综合自动化变电系统是否具稳定性及安全性越来越引发人们的关注。监控系统工程师站、RTU的死机导致全站失控是安全运行的严重隐患。某变电站监控系统工程师站运行中死机的原因在于：由于测控装置及RTU主模块规约转换中，信息流量过大及某些不明因素扰动，使工程师站规约转换装置与RTU主控模块CPU负载过重，出现死机，导致严重安全隐患。
因此，运行单位担心如果在电网事故工程师站及RTU主控模块死机将会延误调度部门处理事故，造成电网的安全事故。由此，我们认为提高监控系统、工程师站或PTU的运行可靠性是综合自动化变电站安全稳定运行的必要条件。
建议在具体实施时应采取冗余配置方式，即：双机配置、远动通道双重化。两套设备即可互为备用自动切换，又可分别独立运行，并能够进行自身设备自诊断，出现异常时发出告警信息，并建议新建设投运的综合自动化变电站在投运前模拟站内严重设备故障(如：母线故障、各自投动作等)以检验后台监控信息及远动上传信息报文是否正确，上传数据信息通道是否顺畅。
(2)继电保护测控系统与RTU上传的保护装置信息不一致及利用网络总线传送信息量过大，不利于运行、调度部门对事故类型判断及事故处理。
通过现场运行反映采用RTU模式上传保护装置动作信息数据量不足。原因是微机型继电保护装置往往只是提供保护动作总信号，没有保护装置具体动作分类。例如220KV高频保护动作，保护只能提供高频保护动作信号而没有高频距离动作还是高频零序动作等具体信息。不利于运行调度部门判断事故类型处理事故。
(3)利用RTU与站内各微机保护装置实现网络通信，完成规约转换。通过网络总线传送保护动作信息可以解决信息量不足的问题。
由于保护装置数量多型号，没有相应的标准或规定，生产厂家没有统一规范遥控信号名称，使得规约转换信息量过大，加大RTU的CPU负担，造成死机。应尽快规范保护装置的监控信号内容及命名标准化，制定相应的行业标准和规定。
5 解决建议
(1)在一座自动化变电站内所选保护装置应尽量选用相同通讯方式，同一种规约传输发送保护信息以最大限度减小由于规约转换对RTU的CPU造成的负担及保护动作信息因规约转换而被漏掉式丢失。
(2)对站内的远动信息进行分流。超容量信息包括保护设备通信口发出的信息、硬接点信息及事故时通过远动通道上传的信息，会造成通道阻塞、重要遥控信息的淹没及信息延时，使得远动数据的实时性和准确性得不到保证，从而影响综合自动化变电站的安全稳定运行及对站内一、二次设备的监控及操作。
因此应对综合自动化站上传信息进行分类上传；一类是实时信息，包括；遥测、遥信、遥控信息，主要设备及电流系统状态信息等。另一类为非实时信息，包括：保护动作性质、设备状态及自诊信息等。预防信息通道阻塞、重要遥控信息的淹没及信息延时，在监控端要将远动信息按性质、对象及重要性等加以区分，以便值班运行人员对信息进行及时的识别处理，防止重要信息被淹没。
建议：在条件允许情况下应采用多通道上传信息进行分流。如利用通道传送实时信息，利用辅助通道传送非实时信息。设立监控端对上类信息进行分类，以方便运行人员对信息进行识别处理。
6 遥控成功率问题
从运行统计情况看，对于综合自动化变电站的遥控操作，目前国内运行和生产的隔离刀闸由于种种原因，其一次合闸成功率达不到100％，对隔离刀闸及断路器遥控操作后必须到现场确认。提高遥控成功率，在很大程度上取决于设备的可靠性，不光是自动化设备，更重要的是电气主设备。
7 结论
本文通过对潮州地区现有220KV综合自动化变电站在运行中遇到的问题进行分析，提出了我个人的几点看法建议供电力同行参考。希望提出的建议和看法在今后在综自站建设上，得到有关部门的重视并在相关设计上得到完善，使综合自动化变电站能够更安全、稳定、可靠的运行。
参考文献：
[1]朱声石，高压电网保护原理与技术[M]，中国电力出版社，1999
[2]贺家李，电力系统继电保护原理[M]，中国电力出版社,2004
[2]杨奇孙，微型机继电保护原理[M]，水利电力出版社,2004
[3]周萍奇，变电站综合自动化系统技术IM]，西南水利出版社，2006
关键词：综合自动化 工程师站 微机保护 网络技术 信息分流
中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2010)012-011-02
1 前言
随着科技的发展，计算机及网络技术在电力系统中的广泛应用，综合自动化变电站将成为现今和未来变电站的主流发展趋势，是现代化管理的必经之路。目前，国内外对电力企业220KV变电综合自动化应用，都处在探索、开发、试运行阶段，潮州地区220KV变电站综合自动化设备的投入运行，其运行的稳定性令专业人士关注。
2 变电站综合自动化的基本原理及技术要求
(1)变电站综合自动化系统，可分为一次运行设备自动化监控系统，二次设备分布式保护测控装置及后台监测维护系统，并利用光缆SDH电力通信专网将变电站自动化设备与调度中心进行高速网络连接，使其成为综合自动化系统，如图1所示。
(2)设备的选择与应用。为了使220KV变电站综合自动化系统达到预期水平，所选择的一、二次设备至关重要应选用具有网络功能的相关设备，目前变电站综合自动化系统可以达到以下水平：
1)运用通信技术传输对母线电压、系统周波、馈线电流、主变压器电流、电能量、主变温度、频率和功率等变量值进行数据的实时采集，对变电站设备的运行状态等远程实时监控。
2)对相关信息数据进行统计和处理。当变电站运行参数越限，断路器变位或保护动作时，系统将显示内容，并根据设定的报警级别和报警类型进行报警。对变电站在运行过程中进行事件记录、运行记录，根据指定时间间隔或要求保存运行实时数据、记录、报表和曲线，对各种数据进行系统化操作，支持系统监测、保护控制及记录功能，操作票的生成、预演和打印，支持电力行业标准：1EC(60870·5·103)规约。
3 220KV综合自动化站在运行中存在的一些问题
(1)监控系统，工程师站RTU有死机机象，使全站实时采集上传数据丢失。
(2)继电保护测控系统与RTU上传的远动数据不一致。
(3)利用网络总线传送信息量受限，不利于运行调度部门判断事故类型及时处理事故。
(4)遥控失效，对刀闸的遥控操作失去作用。
4 问题的分析
(1)由于运行维护值班人员对于远动系统的依赖，综合自动化变电系统是否具稳定性及安全性越来越引发人们的关注。监控系统工程师站、RTU的死机导致全站失控是安全运行的严重隐患。某变电站监控系统工程师站运行中死机的原因在于：由于测控装置及RTU主模块规约转换中，信息流量过大及某些不明因素扰动，使工程师站规约转换装置与RTU主控模块CPU负载过重，出现死机，导致严重安全隐患。
因此，运行单位担心如果在电网事故工程师站及RTU主控模块死机将会延误调度部门处理事故，造成电网的安全事故。由此，我们认为提高监控系统、工程师站或PTU的运行可靠性是综合自动化变电站安全稳定运行的必要条件。
建议在具体实施时应采取冗余配置方式，即：双机配置、远动通道双重化。两套设备即可互为备用自动切换，又可分别独立运行，并能够进行自身设备自诊断，出现异常时发出告警信息，并建议新建设投运的综合自动化变电站在投运前模拟站内严重设备故障(如：母线故障、各自投动作等)以检验后台监控信息及远动上传信息报文是否正确，上传数据信息通道是否顺畅。
(2)继电保护测控系统与RTU上传的保护装置信息不一致及利用网络总线传送信息量过大，不利于运行、调度部门对事故类型判断及事故处理。
通过现场运行反映采用RTU模式上传保护装置动作信息数据量不足。原因是微机型继电保护装置往往只是提供保护动作总信号，没有保护装置具体动作分类。例如220KV高频保护动作，保护只能提供高频保护动作信号而没有高频距离动作还是高频零序动作等具体信息。不利于运行调度部门判断事故类型处理事故。
(3)利用RTU与站内各微机保护装置实现网络通信，完成规约转换。通过网络总线传送保护动作信息可以解决信息量不足的问题。
由于保护装置数量多型号，没有相应的标准或规定，生产厂家没有统一规范遥控信号名称，使得规约转换信息量过大，加大RTU的CPU负担，造成死机。应尽快规范保护装置的监控信号内容及命名标准化，制定相应的行业标准和规定。
5 解决建议
(1)在一座自动化变电站内所选保护装置应尽量选用相同通讯方式，同一种规约传输发送保护信息以最大限度减小由于规约转换对RTU的CPU造成的负担及保护动作信息因规约转换而被漏掉式丢失。
(2)对站内的远动信息进行分流。超容量信息包括保护设备通信口发出的信息、硬接点信息及事故时通过远动通道上传的信息，会造成通道阻塞、重要遥控信息的淹没及信息延时，使得远动数据的实时性和准确性得不到保证，从而影响综合自动化变电站的安全稳定运行及对站内一、二次设备的监控及操作。
因此应对综合自动化站上传信息进行分类上传；一类是实时信息，包括；遥测、遥信、遥控信息，主要设备及电流系统状态信息等。另一类为非实时信息，包括：保护动作性质、设备状态及自诊信息等。预防信息通道阻塞、重要遥控信息的淹没及信息延时，在监控端要将远动信息按性质、对象及重要性等加以区分，以便值班运行人员对信息进行及时的识别处理，防止重要信息被淹没。
建议：在条件允许情况下应采用多通道上传信息进行分流。如利用通道传送实时信息，利用辅助通道传送非实时信息。设立监控端对上类信息进行分类，以方便运行人员对信息进行识别处理。
6 遥控成功率问题
从运行统计情况看，对于综合自动化变电站的遥控操作，目前国内运行和生产的隔离刀闸由于种种原因，其一次合闸成功率达不到100％，对隔离刀闸及断路器遥控操作后必须到现场确认。提高遥控成功率，在很大程度上取决于设备的可靠性，不光是自动化设备，更重要的是电气主设备。
7 结论
本文通过对潮州地区现有220KV综合自动化变电站在运行中遇到的问题进行分析，提出了我个人的几点看法建议供电力同行参考。希望提出的建议和看法在今后在综自站建设上，得到有关部门的重视并在相关设计上得到完善，使综合自动化变电站能够更安全、稳定、可靠的运行。
参考文献：
[1]朱声石，高压电网保护原理与技术[M]，中国电力出版社，1999
[2]贺家李，电力系统继电保护原理[M]，中国电力出版社,2004
[2]杨奇孙，微型机继电保护原理[M]，水利电力出版社,2004
[3]周萍奇，变电站综合自动化系统技术IM]，西南水利出版社，2006