王泓權(quán)

摘 要：電力系統(tǒng)變電站自動(dòng)化是變電站建設(shè)的趨勢(shì)，有助于提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率，節(jié)省運(yùn)營(yíng)成本。按照功能自動(dòng)化系統(tǒng)由微機(jī)保護(hù)單元、通訊通信網(wǎng)絡(luò)、后臺(tái)運(yùn)行管理站、輔助設(shè)備四個(gè)組成，運(yùn)行前需要進(jìn)行保護(hù)通信調(diào)試、對(duì)時(shí)、防護(hù)系統(tǒng)的調(diào)試、事故數(shù)據(jù)采集與處理調(diào)試，確保整個(gè)系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，記錄、反饋信息。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；變電站；自動(dòng)化系統(tǒng)

電力系統(tǒng)運(yùn)行是否穩(wěn)定直接影響居民生產(chǎn)生活，甚至影響國(guó)家安全。變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，承擔(dān)下游用電單位的用電安全。近年來(lái)，隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展，各種智能化、自動(dòng)化設(shè)備開(kāi)始涌現(xiàn)，為變電站的自動(dòng)化建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。本次研究就電力系統(tǒng)變電站自動(dòng)化調(diào)試進(jìn)行概述。

1 國(guó)內(nèi)外變電站自動(dòng)化建設(shè)

我國(guó)變電站自動(dòng)化建設(shè)較晚，但發(fā)展迅速，研發(fā)變電站綜合自動(dòng)化的單位、生產(chǎn)廠家逐漸增多，已有較成熟的成品。在國(guó)外，變電站自動(dòng)化系統(tǒng)投入較早，如德國(guó)西門(mén)子LSA-678已投入市場(chǎng)三十年，也是我國(guó)第一個(gè)引入的變電站自動(dòng)系統(tǒng)。近年來(lái)，微機(jī)控制終端技術(shù)、接點(diǎn)信息接收技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)有了很大的發(fā)展，進(jìn)一步推動(dòng)了變電站的自動(dòng)化控制發(fā)展。按照發(fā)展趨勢(shì)，變電站自動(dòng)化可控制逐漸呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢(shì)：（1）集中控制、功能分散相全分散網(wǎng)絡(luò)型發(fā)展；（2）從專(zhuān)用設(shè)備到平臺(tái)；（3）從傳統(tǒng)控制向綜合智能轉(zhuǎn)變；（4）從單純屏幕監(jiān)視到多媒體監(jiān)視；（5）從電氣設(shè)備狀態(tài)，到故障診斷、電能質(zhì)量分析等多功能發(fā)展[1]。

2 電力系統(tǒng)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成

國(guó)內(nèi)外當(dāng)前的電力系統(tǒng)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大同小異，按照功能可分為微機(jī)保護(hù)單元、通訊通信網(wǎng)絡(luò)、后臺(tái)運(yùn)行管理站、輔助設(shè)備四個(gè)組成，邏輯結(jié)構(gòu)較清晰、接線簡(jiǎn)單，不容易被干擾，擴(kuò)張性較好。按照功能實(shí)現(xiàn)的地點(diǎn)，又可分為站控層、通信層、間隔層，其中站內(nèi)控制包括CRT顯示器、監(jiān)控主機(jī)、打印機(jī)等輔助設(shè)備，通信層包括處理器機(jī)、MODEM，間隔層包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、綜合監(jiān)控單元、輸電線路測(cè)控保護(hù)單元、變壓器保護(hù)單元、電容器保護(hù)單元等。不同結(jié)構(gòu)各司其職，對(duì)于硬件而言，主要包括CPU、模擬器輸入相關(guān)硬件、開(kāi)關(guān)、人機(jī)通訊和網(wǎng)絡(luò)通信部分等。軟件構(gòu)成主要以SCADA為主，變電站數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)視是自動(dòng)化最核心功能，為配電控制提供數(shù)據(jù)支持。

3 電力系統(tǒng)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)調(diào)試

3.1 保護(hù)通信調(diào)試

在對(duì)變電站進(jìn)行自動(dòng)化改造時(shí)，需充分考慮原有以及現(xiàn)有設(shè)備的兼容情況。變電站現(xiàn)有的微機(jī)保護(hù)裝置，投入年代不同、生產(chǎn)廠商繁多、接口類(lèi)型復(fù)雜，通訊規(guī)則也存在差異，在進(jìn)行新增系統(tǒng)通信改造時(shí)，容易因規(guī)則轉(zhuǎn)化導(dǎo)致工作量增加。在進(jìn)行改造前，需要了解原有系統(tǒng)、現(xiàn)用的保護(hù)裝置是否進(jìn)行過(guò)連接，必要時(shí)需要從廠家那里進(jìn)行提前解決。保護(hù)裝置的信號(hào)點(diǎn)介入應(yīng)全部介入新系統(tǒng)的硬接點(diǎn)遙信狀態(tài)采集，保證在意外情況下，無(wú)法自動(dòng)上報(bào)文件時(shí)，能夠得到保護(hù)動(dòng)作信息。此外，還需要修改新系統(tǒng)保護(hù)定植，避免非授權(quán)隨意修改保護(hù)定值，造成事故。對(duì)于需要經(jīng)常改變保護(hù)投退狀態(tài)的配網(wǎng)變電站，為便于開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)管理，需要開(kāi)放遠(yuǎn)方投退功能[2]。

3.2 對(duì)時(shí)

統(tǒng)一時(shí)鐘是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵措施。特別是隨著自動(dòng)化水平的提高，對(duì)時(shí)的需求明顯提高，對(duì)對(duì)時(shí)的質(zhì)量越來(lái)越細(xì)化，電力系統(tǒng)需要以GPS時(shí)間為基準(zhǔn)，進(jìn)行全系統(tǒng)裝置時(shí)鐘統(tǒng)一[3]。在統(tǒng)一時(shí)鐘后，基于時(shí)間來(lái)分析故障，通過(guò)開(kāi)關(guān)動(dòng)作先后順序，分析事故發(fā)展的過(guò)程。目前時(shí)間的校正包括脈沖同步校時(shí)、串行口校時(shí)、B碼校時(shí)，第一種精度高，但無(wú)法進(jìn)行時(shí)間數(shù)值的校正，故還需要進(jìn)行串行口校時(shí)，以核對(duì)年、月、日。

3.3 防護(hù)系統(tǒng)的調(diào)試

防護(hù)系統(tǒng)是對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行誤操作防護(hù)的系統(tǒng)，部分保護(hù)屏、監(jiān)控屏上控制開(kāi)關(guān)未進(jìn)行閉鎖，存在防護(hù)漏洞，可能會(huì)直接進(jìn)行斷路器跳閘等誤操作。故，在進(jìn)行調(diào)試時(shí)，需要確認(rèn)被操作對(duì)象的控制指令都在防護(hù)系統(tǒng)閉鎖內(nèi)，保證控制開(kāi)關(guān)正電源回路與電氣編碼鎖串行。

3.4 事故數(shù)據(jù)采集與處理

一個(gè)完善的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，需要能夠進(jìn)行事故數(shù)據(jù)的采集、處理，各個(gè)電站傳來(lái)的SOE信息，需要能夠及時(shí)響應(yīng)，并存入庫(kù)存實(shí)踐。需要進(jìn)行模擬試驗(yàn)，判斷事件信息是否被存入到事件庫(kù)中，并能夠被調(diào)出。系統(tǒng)能夠進(jìn)行事故追憶，調(diào)出任意節(jié)點(diǎn)，若干分鐘測(cè)量數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)，以利于發(fā)生該時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行數(shù)目分析，同時(shí)能夠獲得子站傳輸?shù)那€記錄數(shù)據(jù)，存入數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)可進(jìn)行重演、快放、慢放[4]。系統(tǒng)能夠有效的及時(shí)處理報(bào)警，對(duì)模擬量越限、數(shù)字量狀態(tài)變化、自動(dòng)化系統(tǒng)硬件故障、遠(yuǎn)動(dòng)設(shè)備故障、通道故障等事件及時(shí)報(bào)警，報(bào)警方式包括窗口顯示、設(shè)備與數(shù)據(jù)閃爍、事故畫(huà)面推送、語(yǔ)音報(bào)警等都能夠按照既定的要求動(dòng)作。報(bào)警可進(jìn)行整個(gè)站內(nèi)報(bào)警，也可進(jìn)行單個(gè)報(bào)警，能夠恢復(fù)某個(gè)報(bào)警[5]。

3.5 開(kāi)關(guān)設(shè)備調(diào)試

開(kāi)關(guān)的改造是自動(dòng)化改造的重中之重，如FZW28-1，需要進(jìn)行綜合利用，在“三遙”功能上增加PT、CT，配備FTU，又如GW9-10，需要進(jìn)行二遙感功能，加裝PT。根據(jù)不同的功能實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行改造后，需要測(cè)試開(kāi)關(guān)的反應(yīng)情況，避免出現(xiàn)失效情況。

4 結(jié)束語(yǔ)

電力系統(tǒng)變電站自動(dòng)化的框架基本成熟，但仍有較大的發(fā)展空間，整體呈現(xiàn)功能集中、綜合控制趨勢(shì)。系統(tǒng)運(yùn)行前，調(diào)試工作是重中之重，調(diào)試工作是確保整個(gè)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)、正常運(yùn)行的首要步驟。變電站工作者，需要熟悉整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能，了解硬軟件的構(gòu)建，從而指導(dǎo)調(diào)試工作，重點(diǎn)關(guān)注故障信息報(bào)警與處理、通信與防護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行，提高容錯(cuò)率，降低人為原因?qū)е鹿收习l(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。目前，自動(dòng)化系統(tǒng)開(kāi)始實(shí)現(xiàn)調(diào)試一體化，調(diào)試功能能夠在后臺(tái)實(shí)現(xiàn)，極大的提高調(diào)試的效率，縮短建設(shè)到投入運(yùn)行的時(shí)間。

參考文獻(xiàn)

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