陳洪勝

（廣東電網(wǎng)公司惠州供電局，廣東 惠州 516000）

概述

變電站的系統(tǒng)自動化升級，不僅能夠提高系統(tǒng)運行的效率和準確性，還能夠?qū)ο到y(tǒng)運行進行實時監(jiān)控，做到數(shù)據(jù)的共享。所以，變電站系統(tǒng)的自動化是提高電力系統(tǒng)安全可靠運行的有效保障，下文中筆者將從設計原則 、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計兩個方面，結(jié)合某石化公司水廠污水降壓站的老站改造實例對該問題進行淺析。

1 設計原則

由于變電站的自動化系統(tǒng)不僅要實現(xiàn)原有的系統(tǒng)控制和操作功能，還要對系統(tǒng)的自身運行進行實時的監(jiān)控和管理，所以在設計上我們要遵循一系列原則，筆者在認真分析了變電站的系統(tǒng)自動化升級后，認為設計原則主要包括以下幾種：

首先，要將變電站的自動化系統(tǒng)視為電力系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)來對待，在設計的過程中各項功能和操作都要圍繞服務調(diào)度中心和控制中心來進行。

其次，要重視后臺管理和重要性，對于中級以上規(guī)模的變電站要實行雙重后臺設計。

再次，在對變電站的自動化系統(tǒng)操作方式的設計上，要采用實地操作和系統(tǒng)遙控相結(jié)合的方式，提高系統(tǒng)控制的靈活性。

其四，在系統(tǒng)各終端的接口設計上，應該始終與標準國際要求相一致，以免因為設備型號的問題導致系統(tǒng)無法延展。

其五，在設計的過程中要始終將系統(tǒng)運行的安全性和可靠性放在第一位，盡可能的實現(xiàn)保護、測量、控制一體化，但是各項功能之間又不至于互相干擾，引發(fā)運行故障。

其六，要盡量提高自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的精度，使系統(tǒng)下載運行過程中可以根據(jù)數(shù)據(jù)及時的做出各種反應，在故障發(fā)生時能夠及時切斷閉合開關。

其七，在變電站自動化系統(tǒng)的設計過程中，要將系統(tǒng)中的各個運行元件并行串聯(lián)在線路中，以使其能夠互相制約。

最后，要采取相應的措施避免電磁干擾導致系統(tǒng)運行故障。一般情況下，安裝光纖通道可以更好的實現(xiàn)系統(tǒng)放電磁干擾的效果。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計方案

上文中我們分析了變電站自動化系統(tǒng)的基本原則，根據(jù)以上要求，筆者認為合理的變電站系統(tǒng)設計方案可以有以下幾種：

2.1 一次系統(tǒng)設計方案

即在系統(tǒng)中選用兩臺主變壓器，每臺變壓器的容量均為35kV/6kV，然后連接至二次回路開關，并將高低壓分側(cè)并行。值得注意的是，采用這種并行方式，不宜選用聯(lián)絡開關。另外，每個回路分別配置配電室。

2.2 二次系統(tǒng)設計方案

二次系統(tǒng)設計方案的主要設計原理和方式是將分布分散式與集中式相結(jié)合。也就是在系統(tǒng)連接的過程中，將各個系統(tǒng)元件和設備按照重要程度和對系統(tǒng)的運行影響分為三個層級，即設備層、單元層和變電站層。這是三個層級之間的運行相互獨立，但是可以根據(jù)系統(tǒng)運行的具體需要進行信息交流。一般情況下，變電站層支持的協(xié)議情況同設備層和單元層都不相同，所以后兩者在實踐中的密切度明顯較高。

在運行的過程中，如果系統(tǒng)的各個構(gòu)成元件，尤其是智能設備之間的數(shù)據(jù)傳輸和信息交流需要經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換，那么將很大程度上降低了系統(tǒng)的運行效率，同時也會加重監(jiān)控系統(tǒng)的負擔。

為了解決支持不同通信規(guī)約的智能設備(IED)之間的兼容問題。在盡量少增加系統(tǒng)成本的前提下，增強系統(tǒng)的開放性和通用性。參照IEC提出的標準結(jié)構(gòu)。在變電站層和間隔層之間增加通信管理層。SSC601通訊管理機主要用作現(xiàn)場總線網(wǎng)絡的網(wǎng)關節(jié)點，負責搜集測控裝置和直流屏等智能設備的實時數(shù)據(jù)，實現(xiàn)四遙功能和管理這些測控節(jié)點，并向上提供多協(xié)議的應用接口，同時負責第三方裝置的通信接入。

SSC601硬件平臺采取組件化設計原則，不同功能模組可按不同應用場合進行定制。支持CAN網(wǎng)、485網(wǎng)和10M/100M工業(yè)以太網(wǎng)，并提供多個RS232和RS485接口，并具備485總線和CAN總線中繼能力。硬件組件設計時考慮降壓站的各種干擾和現(xiàn)場總線的應用特點，具有安全可靠，組網(wǎng)靈活、施工方便等特點。

SSC601應用軟件包括常用上行至主站通信規(guī)約，如 IEC870-5-101，MODBUS，CDT DISA等，間隔層可以接入國內(nèi)主流廠商的保護測控設備。系統(tǒng)具有豐富的第三方裝置規(guī)約庫，如直流屏，電度表，小電流接地選線裝置等，可以現(xiàn)場重組，并具備自定義協(xié)議的裝置接入能力。

2.3 系統(tǒng)配置

2.3.1后臺監(jiān)控主機2臺，互為備用。選用DELL主機（P4 3.4G/1G/160G/網(wǎng)卡）20寸液晶顯示器。

2.3.2 3COM網(wǎng)絡交換機一臺（10/100M/16P）。

2.3.3 SSC601通訊管理機一臺，做為數(shù)據(jù)通訊的橋梁。

2.3.4打印機一臺，用來記錄運行狀態(tài)、報表和事故、異常報告。也用于軟件程序開發(fā)和進行修改后的打印輸出。

2.3.5衛(wèi)星同步時鐘 1臺，用于主站、子站及保護設備的對時。

2.4 組屏方案

系統(tǒng)的組屏方案采用集中與分散相集合的原則。二臺主變壓器的保護組成一塊屏，通訊管理機、GPS以及以太網(wǎng)交換機集中組成一塊屏，35KVI、II段進線電度表成計量屏，還包括直流屏安裝在控制室內(nèi)，使它處于比較好的工作環(huán)境，有利于提高系統(tǒng)運行的可靠性。

所有6kV微機保護裝置分散安裝在開關柜上，減少大量的二次電纜的安裝，裝置僅通過通訊電纜與上層系統(tǒng)聯(lián)系，避免了大量信號、測量、控制、保護電纜接入主控室，不但節(jié)省了費用，系統(tǒng)的可靠性還得到提高。

結(jié)語

綜上所述，變電站系統(tǒng)的自動化是集成電路技術(shù)、微型機技術(shù)、通信技術(shù)在電力系統(tǒng)應用的必然結(jié)果，如果能夠使變電站自動化系統(tǒng)更好的滿足變電站的運行要求，能夠更加安全可靠的服務于調(diào)度中心的指令，是我們的設計目標。上文中筆者根據(jù)自己的工作經(jīng)驗，對該問題進行了淺析，希望能夠為促進我國的變電站自動化系統(tǒng)的發(fā)展盡綿薄之力。

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