摘要：數(shù)字化變電站在當(dāng)前的社會(huì)環(huán)境中獲得了良好的發(fā)展，在變電站當(dāng)中傳統(tǒng)自動(dòng)化變電站逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑?、?shù)字化。對于數(shù)字化變電站而言，傳統(tǒng)備自投設(shè)備已經(jīng)無法符合當(dāng)前的狀態(tài)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行更新。文章對數(shù)字化變電站中智能備自投的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；變電站；智能備自投；自動(dòng)控制系統(tǒng)；繼電保護(hù)系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM762 文章編號：1009-2374（2016）29-0052-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.29.022

智能備自投的設(shè)定能夠初步完成自動(dòng)控制、穩(wěn)定持續(xù)供電、無人看管并且能夠遠(yuǎn)程進(jìn)行操控。對于用電高峰期而言，我國在電力方面嚴(yán)重不足，所以無法只通過電網(wǎng)進(jìn)行供電，還需要投入備自投裝置，以便能夠在電量不足的狀態(tài)下具有穩(wěn)定的電量可以使用。

1 備自投裝置的構(gòu)造

備自投裝置為微機(jī)線路自備保護(hù)設(shè)備，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)與繼電保護(hù)系統(tǒng)相融合的技術(shù)完成持續(xù)供電。備自投裝置的主要部件是單片機(jī)，其中的構(gòu)造包含了繼電器、中央處理器、人機(jī)對話界面以及電源，這一裝置對外界影響具備了較強(qiáng)的抵御能力，在運(yùn)用的過程中，操作簡便穩(wěn)定。

備自投裝置的主要部件是單片機(jī)或PLC系統(tǒng)，通常運(yùn)用Visual C++或Visual C語言通過核心程序乃至控制程序進(jìn)行編制，依照變電站運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中的備自投邏輯對程序進(jìn)行編制，可以及時(shí)達(dá)成備自投的使用，以免由于人工操控出現(xiàn)失誤。通過PLC系統(tǒng)進(jìn)行編程，能夠有利于各種變電站完成符合本身電站特征的操作方法，可以將此裝置的功能進(jìn)行擴(kuò)充。

1.1 進(jìn)線備自投的構(gòu)造

變電站進(jìn)線備自投裝備的配置通過過程保護(hù)、測控裝置、通用接口系統(tǒng)、底層交換機(jī)、主交換機(jī)等設(shè)施。電站透過電子式電流電壓互感器系統(tǒng)，也稱為ECVT，采集線路內(nèi)電流電壓數(shù)據(jù)，GIS系統(tǒng)把控制系統(tǒng)開關(guān)量傳輸至保護(hù)裝置進(jìn)行操控。

1.2 進(jìn)線備自投運(yùn)轉(zhuǎn)方式

進(jìn)線備自投系統(tǒng)當(dāng)中，保護(hù)裝置和控制系統(tǒng)相互間信息流的傳輸經(jīng)由所有交換機(jī)打造的網(wǎng)絡(luò)體系給予完成，所使用的協(xié)議是TCP/IP。合并器具有把所有線路電壓、母線電壓、電流合并，在這一過程中通過IEC61850-9-2協(xié)議，進(jìn)行采樣值的傳輸，之后經(jīng)過FT串行協(xié)議把信息流通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸?shù)剿斜Ｗo(hù)裝置，完成信息的采集過程。進(jìn)線1和2的保護(hù)裝置都配備了備自投，再經(jīng)過GOOSE信號互換兩者接收到的開關(guān)量，依照單片機(jī)程序內(nèi)的邏輯順序進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，完成備自投的投運(yùn)工作（如圖1所示）。

2 備自投裝置的工作原理

備自投裝置對于變電站而言十分關(guān)鍵，其作為電網(wǎng)供電穩(wěn)定的保障，在電網(wǎng)中具有不可或缺的位置。

對于內(nèi)橋接線的110kV變電站而言，備自投在工作的形式上會(huì)由于電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)方式的差異而有所區(qū)別，其主要存在四類工作形式，而其中兩類是進(jìn)線備自投形式，其他兩類為分段備自投形式。110kV變電站中內(nèi)橋在接線的方法如圖2所示：

2.1 進(jìn)線備自投工作方法的工作原理

對于線路備自投方法而言，指的是對于典型內(nèi)橋接線110kV變電站內(nèi)，在變電站其中一個(gè)進(jìn)線是主供，另一個(gè)進(jìn)線是電源備用時(shí)，對于母聯(lián)電源的運(yùn)轉(zhuǎn)而言，備自投的工作形式則采用線路備自投的形式。

在110kV變電站內(nèi)的兩段母線三相均具備電壓，而其中的一個(gè)進(jìn)線開關(guān)在和母聯(lián)電源開關(guān)在合位的狀態(tài)下，當(dāng)出現(xiàn)檢定線路有壓時(shí)，電源的開關(guān)合位線則會(huì)出現(xiàn)電壓。此時(shí)在未閉鎖量開入時(shí)，通過線路備自投成為工作方式的備自投裝置，則會(huì)自動(dòng)完成充電。

進(jìn)線備自投的工作過程為：在電網(wǎng)內(nèi)的工作電源產(chǎn)生問題或由于受到其他因素的作用而令供電停止時(shí)，兩段母線電壓則會(huì)消失。這時(shí)備自投裝置會(huì)自動(dòng)啟用，以此加長線路的供電時(shí)間，以便能夠令T1可以跳開主供電源的開關(guān)——1DL（2DL），之后當(dāng)確定主供電源開關(guān)已經(jīng)跳開，再把備用電源的開關(guān)——3DL閉合。延長電網(wǎng)的供電時(shí)間是因?yàn)樾枰钪鞴╇娫纯梢酝ㄟ^重合閘自行恢復(fù)，以便保障備用電源不會(huì)合閘，從而制止了電網(wǎng)問題的產(chǎn)生。

2.2 母聯(lián)備自投工作方法的工作原理

母聯(lián)備自投的方式是在典型內(nèi)橋接線110kV的變電站內(nèi)，在變電站兩段母線通過兩條進(jìn)線——1DL、2DL分別進(jìn)行供電的狀態(tài)下，母聯(lián)中的3DL熱備則隨之運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)，備自投裝置的工作形式則為母聯(lián)備自投的形式。

對于110kV變電站內(nèi)兩段母線三相均具備電壓時(shí)，在兩條進(jìn)線1DL、2DL均合位，母聯(lián)3DL處在未徹底閉鎖量開入時(shí)，通過母聯(lián)備自投的工作方法一樣也可以自動(dòng)進(jìn)行充電。

母聯(lián)備自投的工作過程是在兩條工作電源進(jìn)線內(nèi)的一條產(chǎn)生問題或由于其他因素所影響而停止供電的狀態(tài)下，通過已經(jīng)停止供電的進(jìn)線給予供電的母聯(lián)電壓會(huì)隨之消失。這時(shí)備自投裝備會(huì)進(jìn)行供電，以便延長線路的供電時(shí)間，以此令T1具備充分的時(shí)間跳開故障線路中的主供電源開關(guān)，之后再合并母聯(lián)中的備用電源開關(guān)，如此則不會(huì)令不具備電壓的母聯(lián)段出現(xiàn)負(fù)荷供電的狀況。

由此可見，整套動(dòng)作的邏輯完成必須具備交流電流的電壓量、開關(guān)位置乃至備自投裝置的閉鎖量，而在傳統(tǒng)變電站中，這些必備量的采集均需經(jīng)由聯(lián)接二次電纜才可完成，并且裝置的跳閘以及合閘開出回路也需透過電纜連到保護(hù)屏中。

3 智能備自投具備的優(yōu)勢

智能化備自投的方式具有較多的優(yōu)勢，如表1所示。

不僅如此，由于其處在發(fā)展的初級階段，因此還具備眾多性能與優(yōu)勢等待我們不斷探尋。

4 備自投運(yùn)轉(zhuǎn)的注意方面

首先，備自投裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中，不可斷開備自投裝置的二次電壓開關(guān)；其次，備自投裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)，需要打開電量裝置的充電燈，如果充電燈不亮，則需及時(shí)對備自投充電的狀況、充電條件進(jìn)行檢查，還需要對控制面板內(nèi)的所有模擬量值進(jìn)行檢查，查看開入量是否處在正常的范疇中。如果遇到無法解決的緊急狀況，則需向上級主管部門盡快報(bào)告，以免由于時(shí)間的拖延而形成無法挽回的損失；再次，二次電壓回路進(jìn)行工作時(shí)，需要具備謹(jǐn)防二次電壓消失的對策，如果確定不能避免二次電壓的消失，則需盡快進(jìn)行匯報(bào)，正確退出備自投，確保設(shè)備不會(huì)被損壞；最后，備自投裝置應(yīng)當(dāng)先從出口壓板中退出，再從功能壓板中退出，打開備自投裝置的二次電壓開關(guān)。如果需要進(jìn)行投運(yùn)，則需反順序操作即可。

5 結(jié)語

總而言之，智能化備自投裝置的工作原理大致與傳統(tǒng)備自投裝置的工作原理相同，可是其相應(yīng)工作量的采集方法卻具有較大的差異。對于傳統(tǒng)裝置通過二次電纜聯(lián)接進(jìn)行傳輸信息和采集工作量而言，通過光纖的數(shù)字化方式進(jìn)行操控，具有更為良好的抗干擾能力，二次回路故障的產(chǎn)生也獲得了有效的預(yù)防。通過網(wǎng)絡(luò)對智能化備自投裝置的位置點(diǎn)、線路中的電壓、電流進(jìn)行采集。并且源于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的GOOSE網(wǎng)所控制的智能化備自投裝置，屬于初級發(fā)展階段，在運(yùn)轉(zhuǎn)、檢修、校驗(yàn)等方面還需要我們不斷進(jìn)行探尋和分析，使其可以更為完善，以便使智能化備自投裝置在數(shù)字化變電站中獲得良好的應(yīng)用。

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作者簡介：鐘恢平，男，江西南康人，供職于江西省送變電建設(shè)公司，研究方向：智能化電網(wǎng)建設(shè)。

（責(zé)任編輯：蔣建華）