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關於變電站綜合自動化系統的研究與應用

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關於變電站綜合自動化系統的研究與應用


  論文摘要:採用變電站綜合自動化技術是和技術應用的方向,也是對整個電網的一、二次設備資訊進行綜合利用,發展和完善變電站綜合自動化系統,是系統發展的新趨勢,就變電站綜合自動化系統進行一些探討。

  論文關鍵詞:變電站;綜合自動化
  
  變電站綜合自動化系統是以計算機和網絡通信技術爲基礎,將保護、控制、遠動、自動裝置、故障錄波等分散的技術集成在一起,從而實現電網的現代化,並可以給執行、安全、設計、施工、檢修、維護、管理等諸多方面帶來直接或間接的效益和效益。

  1 變電站綜合自動化的結構

  變電站綜合自動化的結構有兩種:集中式和分佈式。

  1.1 集中式結構
  集中式一般採用功能較強的計算機並擴展其I/O接口,集中採集變電站的模擬量和數量等資訊,集中進行計算和處理,分別完成微機監控、微機保護和自動控制等功能。集中式結構也並非指只由一臺計算機完成保護、監控等全部功能。多數集中式結構的微機保護、微機監控與調度等通信的功能也是由不同的微型計算機完成的,只是每臺微型計算機承擔的任務多些。
  集中式的特點:能實時採集各種模擬量和開關量,完成對變電站的數據採集和實時監控;低,佔有空間小等。前置管理機任務繁重、引線多,降低了整個系統的可靠性,若前置機故障,將失去當地及遠方的所有資訊及功能,所以一般採用雙機並聯執行。軟件複雜,修改工作量大,系統調試繁瑣。組態不靈活,對不同主接線或規模不同的變電站,軟、硬件都必須另行設計,工作量大並且擴展一些自動化需求的功能較難。

  1.2 分佈式結構
  分佈式結構是將變電站自動化系統的功能分散給多臺計算機來完成,一般按功能設計,採用主從CPU系統工作方式,多CPU提高了處理並行突發事件的能力,解決了運算處理的瓶頸問題。各功能模組之間採用網絡技術或串行方式實現數據通信,選用具有優先級的網絡系統較好的解決了數據傳輸的瓶頸問題,提高了系統的實時性分佈式結構方便系統擴展和維護,局部故障不影響其它模組正常執行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統組態結構,較多地使用於中、低壓變電站。這種結構相比集中式處理的系統具有以下明顯的優點:
  (1)可靠性提高,任一部分設備故障隻影響局部,即將危險分散。
  (2)可擴展性和開放性較高,利於工程的設計及應用。
  (3)站內二次設備所需的電纜大大減少,節約也簡化了調試維護。

  2 變電站自動化系統可以實現的`功能

  2.1 繼電保護
  是對站內所有的電氣設備進行保護,包括線路保護,變壓器保護,母線保護,電容器保護及備自投,低頻減載等安全自動裝置。各類保護應具有下列功能:(1)基本設定。(2)故障記錄。狀態數據、模擬數據和跳閘記錄。(3)存儲多套定值。便於定值之間切換。(4)顯示和當地修改定值。(5)與監控系統通信。根據監控系統命令發送故障資訊,動作序列。當前整定值及自診斷信號。接收監控系統選擇或修改定值,校對時鐘等命令。通信應採用標準規約。

  2.2 控制和操作功能
  操作人員可透過後臺機屏幕對斷路器,隔離開關,接地刀的分合閘操作,變壓器分接頭控制調節,電容器組投切進行遠方操作,並實現保護信號的遠方復歸。爲了防止系統故障時無法操作被控設備,在系統設計時應保留人工直接跳合閘手段,並實現保護信號的遠方復歸。

  2.3 數據採集及處理功能
  包括狀態數據,模擬數據和脈衝數據。採集了所有斷路器、隔離刀閘、接地刀閘的狀態;主變的、分接頭檔位,主變油溫,所有系統電氣量(電壓、電流、頻率、有功、無功、功率因數、電度等);直流系統的所有量,所用變的電壓,電流,功率;所有的保護動作信號,斷路器、保護裝置、自動化系統、公用系統的各類告警信號;全面完整地實現了對整個變電所的監視,能實時顯示和實時打印各種資訊。

  2.4 事件記錄(SOE)
  事件記錄應包含保護動作序列記錄,開關跳合記錄。實現順序事件記錄,SOE數據庫能在計算機查詢並打印。
  2.5 報警功能處理
  自動化系統實現了事故告警預報信號和模擬量越限告警,開關不同告警信號啓動不同的音響和畫面顯示,並能實現事後的檢索。