龍 徐

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司陽(yáng)江供電局，廣東 陽(yáng)江529500）

0 前言

隨著電網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，變電站通過(guò)利用綜合自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值班，綜合自動(dòng)化成為保護(hù)以及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[1-2]。綜合自動(dòng)化功能強(qiáng)大，其復(fù)雜性對(duì)維護(hù)人員的技術(shù)水平提出了更高的要求，相應(yīng)培訓(xùn)對(duì)保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行有著重要意義。

對(duì)于純軟件的綜合自動(dòng)化仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其缺少真實(shí)性，不能滿足對(duì)運(yùn)行和維護(hù)人員的培訓(xùn)要求。本文開(kāi)發(fā)了一套含模擬一次設(shè)備的變電站綜合自動(dòng)化培訓(xùn)平臺(tái)，能模擬現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工況，可以對(duì)繼保工作人員展開(kāi)技能培訓(xùn)。

1 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的作用

由于微機(jī)保護(hù)裝置擁有完善的保護(hù)功能，并且具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集能力以及通訊功能，因此其在變電站獲得廣泛使用。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)RCS9700利用以太網(wǎng)構(gòu)架構(gòu)成總線結(jié)構(gòu)，將智能設(shè)備，特別是保護(hù)裝置提供的數(shù)據(jù)信息綜合起來(lái)，集成了保護(hù)、控制、測(cè)量、通訊等功能[3]。其簡(jiǎn)化了現(xiàn)場(chǎng)的二次接線，降低了變電站運(yùn)行和維護(hù)的工作量，大大提高了變電站運(yùn)行的自動(dòng)化水平。相比于傳統(tǒng)變電站，綜合自動(dòng)化站將保護(hù)和監(jiān)控融合在一起。其將變電站的運(yùn)行實(shí)時(shí)信息反映給運(yùn)行人員，同時(shí)將變電站的遠(yuǎn)動(dòng)信息提供給調(diào)度人員。當(dāng)事故發(fā)生后，其能為事故查找提供事故過(guò)程的歷史信息。

2 綜合自動(dòng)化培訓(xùn)平臺(tái)的構(gòu)成

2.1 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)RCS9700采用分層分布式結(jié)構(gòu)，總體上可以分為間隔層、通信層以及站控層。其中間隔層一般由保護(hù)裝置、測(cè)控裝置、消弧選線裝置、故障錄波器等智能裝置構(gòu)成。從培訓(xùn)目的出發(fā)，本平臺(tái)選用保護(hù)裝置RCS-943、保護(hù)裝置PSL621C和測(cè)控裝置RCS-9705C作為間隔層。對(duì)于通信層，主要包括以太網(wǎng)交換機(jī)、規(guī)約轉(zhuǎn)換器、通信電纜以及光纖等。本平臺(tái)選用 工業(yè)級(jí)直流交換機(jī)BX5024F以及通信裝置RCS-9794A。站控層主要包括后臺(tái)監(jiān)控機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)裝置以及對(duì)時(shí)裝置等。本平臺(tái)后臺(tái)監(jiān)控機(jī)選用惠普工作站，遠(yuǎn)動(dòng)通訊裝置選用RCS9698H。RCS9698H既能與站內(nèi)相關(guān)設(shè)備通訊搜集實(shí)時(shí)信息，也能按一定的通訊規(guī)約與調(diào)度通訊。如有需要，其也能將一些虛信號(hào)合成處理后上傳給調(diào)度。綜合自動(dòng)化培訓(xùn)平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 培訓(xùn)平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.2 數(shù)據(jù)通訊

隨著綜合自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備的數(shù)量越來(lái)越多，其需要通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男畔⒘吭絹?lái)越大。以太網(wǎng)以其傳輸數(shù)據(jù)快、帶寬較寬以及與監(jiān)控電腦接口方便的優(yōu)點(diǎn)，滿足了變電站對(duì)通訊網(wǎng)絡(luò)高數(shù)據(jù)流量的要求，已經(jīng)成為比較成熟的通訊技術(shù)。從陽(yáng)江地區(qū)變電站應(yīng)用情況來(lái)看，以太網(wǎng)通訊成為主流，因此本平臺(tái)采用以太網(wǎng)通訊技術(shù)。培訓(xùn)平臺(tái)與變電站實(shí)際情況一樣配置A、B網(wǎng)兩路通道，互為熱備用。

通訊中數(shù)據(jù)是按照一定的格式進(jìn)行傳送，傳輸速率、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及同步方式應(yīng)當(dāng)約定好，這叫做通訊規(guī)約。通訊規(guī)約相同的設(shè)備能進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，通訊規(guī)約不同的設(shè)備則需要通過(guò)規(guī)約轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換后進(jìn)行通訊。本平臺(tái)以保護(hù)裝置PSL621C為例，其經(jīng)過(guò)通訊裝置RCS9794A規(guī)約轉(zhuǎn)換后與監(jiān)控系統(tǒng)通訊。RCS9794A通過(guò)GPS實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)時(shí)與統(tǒng)一系統(tǒng)時(shí)間。

2．3 四遙的實(shí)現(xiàn)

對(duì)于綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該能夠顯示測(cè)量值、負(fù)荷曲線、異常告警信號(hào)，并能夠查詢歷史記錄，下發(fā)遙控、遙調(diào)命令等。比如，后臺(tái)監(jiān)視系統(tǒng)應(yīng)該能夠顯示有功功率P、無(wú)功功率Q、電流I、電壓U、頻率f、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、刀閘狀態(tài)、動(dòng)作信息、事故總信號(hào)、告警信息以及復(fù)歸信號(hào)等，并能夠?qū)﹂_(kāi)關(guān)遙分遙合、調(diào)節(jié)變壓器分接頭、投退電容器等。

2.4 模擬一次設(shè)備

為了使培訓(xùn)平臺(tái)更接近于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，能夠?qū)S護(hù)人員起到良好的培訓(xùn)效果，本平臺(tái)實(shí)際了一套模擬一次設(shè)備。模擬一次設(shè)備包括模擬斷路器、模擬刀閘以及遙信量發(fā)生器。模擬斷路器和模擬刀閘采用磁保持繼電器、信號(hào)繼電器以及其他元器件實(shí)現(xiàn)，能夠通過(guò)手控或遙控來(lái)控制模擬斷路器或模擬刀閘的分合狀態(tài)。遙信量發(fā)生器利用有兩付節(jié)點(diǎn)的按鈕實(shí)現(xiàn)，用來(lái)模擬現(xiàn)場(chǎng)的遙信事件。模擬一次設(shè)備與保護(hù)和測(cè)控裝置相連，其可以測(cè)試操作回路以及遙信接口，體現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。

3 培訓(xùn)平臺(tái)的功能

本綜合自動(dòng)化培訓(xùn)平臺(tái)為運(yùn)行和維護(hù)人員的自動(dòng)化培訓(xùn)提供了條件，對(duì)運(yùn)行設(shè)備沒(méi)有影響。平臺(tái)與現(xiàn)場(chǎng)非常接近，學(xué)員可以利用平臺(tái)熟悉二次回路接線，初學(xué)者可以放心在培訓(xùn)平臺(tái)上對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行調(diào)試訓(xùn)練。后臺(tái)監(jiān)控電腦內(nèi)安裝了RCS9700監(jiān)控系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫(kù)，學(xué)員可以模擬操作，并通過(guò)模擬一次設(shè)備觀察相關(guān)信號(hào)以及設(shè)備狀態(tài)。在培訓(xùn)平臺(tái)上，學(xué)員還可以學(xué)習(xí)安裝后臺(tái)系統(tǒng)、繪制接線圖、配置數(shù)據(jù)庫(kù)、修改監(jiān)控畫面、備份或恢復(fù)數(shù)據(jù)，觀察、分析保護(hù)動(dòng)作的報(bào)文等在現(xiàn)場(chǎng)很少遇到的操作。

4 總結(jié)

通過(guò)將實(shí)際智能設(shè)備與模擬一次設(shè)備結(jié)合起來(lái)搭建成一套變電站綜合自動(dòng)化培訓(xùn)平臺(tái)，建立了良好的自動(dòng)化培訓(xùn)環(huán)境。該平臺(tái)建造成本低，易于維護(hù)，使繼保工作人員接受綜合自動(dòng)化系統(tǒng)培訓(xùn)時(shí)不需到現(xiàn)場(chǎng)操作，降低了作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

［1］朱賢文.腈綸110 kV變電站擴(kuò)容及綜合自動(dòng)化改造[J].安慶師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，15（2）．

［2］邵長(zhǎng)晶.RCS-9700 綜合監(jiān)控系統(tǒng)在變電站的應(yīng)用[J].中氮肥，2011（2）．

［3］司春旺，楊文英，姜峰.長(zhǎng)治電網(wǎng)變電站應(yīng)急監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2012，30（1）．