羅星

摘 要：在我國電力系統(tǒng)中，10kV變電所使用最為廣泛，為了滿足當(dāng)前的穩(wěn)定供電要求，有必要對10kV變電所進行綜合自動化系統(tǒng)改造，以保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，文章主要結(jié)合具體10kV變電所實例，從改造內(nèi)容、方法兩方面對變電所綜合自動化系統(tǒng)進行了分析，可為類似工程處理提供借鑒。

關(guān)鍵詞：10kV；變電所；綜合自動化系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.132

1 項目概況

1.1 天津地鐵1號線工程概況

天津地鐵1號線工程線路全長26.187km，分別由地下隧道、地面線和高架線組成，其中既有地下線路7.335km，新建地下線路8.283km，高架線路8.718km，地面線路1.509km，過渡段0.343km。

全線共設(shè)22座車站、1處車輛段、1處停車場，其中高架站8座、地下站13座、地面車站1座。其中22車站從北到南為：劉園、西橫堤、果酒廠、本溪路、勤儉道、洪湖里、西站、西北角、西南角、二緯路、海光寺、鞍山道、營口道、小白樓、下瓦房、南樓、土城、陳塘莊、復(fù)興門、華山里、財經(jīng)學(xué)院、雙林，在劉園設(shè)停車場、在雙林設(shè)車輛段、在綜合維修基地內(nèi)設(shè)控制中心。

在雙林控制中心設(shè)SCADA主站系統(tǒng)，主站系統(tǒng)與被控站之間的傳輸通道結(jié)構(gòu)采用點對點方式，主、備冗余配置，通信接口方式為RS-422，通信傳輸速率不低于9600bps。主站系統(tǒng)與被控站之間采用軟對時。

1.2 相關(guān)工程概況

天津地鐵1號線東延至國家會展中心先期工程，在雙林站前接軌，將雙林地面站改為地下站，拆除雙林站降壓變電所，新建為牽引降壓混合變電所。新建1套SCADA主站系統(tǒng)，1號線及1號線東延工程所有變電所均接入新建SCADA主站系統(tǒng)，同臺調(diào)度。新建SCADA主站系統(tǒng)與新建被控站之間的傳輸通道采用100M共享以太網(wǎng)通道，主、備冗余配置，通信接口方式為共享式單模以太網(wǎng)光口。新建SCADA主站系統(tǒng)時鐘信號取自控制中心一級母鐘，新建被控站時鐘信號取自二級母鐘。

天津地鐵1號線通信傳輸系統(tǒng)改造，為1號線每個變電所提供2個RS422串口、2個以太網(wǎng)光口，1號線變電所與新建SCADA主站系統(tǒng)之間的傳輸通道為100M共享以太網(wǎng)通道。

1.3 改造項目概況

本項目對天津地鐵1號線27座變電所（不包含雙林站降壓變電所）綜合自動化系統(tǒng)進行改造，主要是對站級管理層的主要設(shè)備進行升級更新，對系統(tǒng)軟件進行升級，接入二級母鐘時鐘信號，并配合接入新建SCADA主站系統(tǒng)。

2 項目內(nèi)容

（1）利用既有屏體，將屏內(nèi)主要設(shè)備進行升級更新，包括更換通信服務(wù)器、路由器等，以及對附件進行更新，包括繼電器、網(wǎng)線、轉(zhuǎn)換開關(guān)、指示燈等。

（2）牽引變電所控制信號盤內(nèi)新增1臺規(guī)約轉(zhuǎn)換器（包括8塊規(guī)約轉(zhuǎn)換板及2塊電源板），更換2臺通信服務(wù)器、1臺路由器以及附件等。

（3）降壓變電所控制信號盤內(nèi)新增1臺規(guī)約轉(zhuǎn)換器（包括4塊規(guī)約轉(zhuǎn)換板及2塊電源板），更換1臺通信服務(wù)器、1臺路由器以及附件等。

（4）主變電所更換1臺通信服務(wù)器、4臺路由器以及附件等。

（5）更換后通信服務(wù)器及路由器為廠家當(dāng)前主流產(chǎn)品，且同時具備串口422、光以太網(wǎng)口。

（6）以上硬件設(shè)備的更換升級。

（7）變電所綜自系統(tǒng)軟件進行升級，軟件功能更加完善先進，且上傳通信規(guī)約為網(wǎng)絡(luò)104規(guī)約。

（8）控制信號盤內(nèi)接入二級母鐘時鐘信號，接口方式為串口422，控制室與通信機械室之間需新敷設(shè)串口通信電纜。

3 變電所綜合自動化系統(tǒng)改造的方法

3.1 二次設(shè)備改造

變電所綜合自動化系統(tǒng)通過冗余的通信通道實現(xiàn)與電力監(jiān)控系統(tǒng)的通信，接受電力調(diào)度中心的控制命令，向電力調(diào)度中心傳送變電所操作、事故、預(yù)告、測量等信息。全線所有變電所綜合自動化系統(tǒng)通過電力監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)信息匯總，并實現(xiàn)控制中心、變電所控制室對變電所的統(tǒng)一調(diào)度管理。電力監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，變電所綜合自動化系統(tǒng)可以獨立運行，并實現(xiàn)變電所綜合自動化系統(tǒng)的正常功能。

系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備在控制信號盤內(nèi)集中組屏安裝。變電所控制采用三級控制方式，即電力調(diào)度中心控制、所內(nèi)控制信號盤上集中控制、設(shè)備本體控制。三種控制方式相互閉鎖，以達到安全控制的目的。

通過改造后，變電所綜合自動化實現(xiàn)變電所各種設(shè)備的控制、監(jiān)視、聯(lián)鎖/閉鎖、電流、電壓、功率、電度的采集等功能。系統(tǒng)包括但不限于以下功能，招標(biāo)人保留對系統(tǒng)功能進一步細化及修改的權(quán)力。

3.2 電力監(jiān)控系統(tǒng)改造

電力監(jiān)控系統(tǒng)由設(shè)在華苑控制中心的主站、設(shè)在沿線的各變電所（被控站）內(nèi)的綜合自動化系統(tǒng)、傳輸通道及復(fù)示系統(tǒng)組成。用于實現(xiàn)對沿線各變電所內(nèi)電氣設(shè)備的遙控、遙信、遙測、遙調(diào)功能，監(jiān)控范圍包括沿線各變電所的變配電設(shè)備、接觸軌電動開關(guān)設(shè)備。

本工程在華苑控制中心新設(shè)1套電力監(jiān)控主站系統(tǒng)，用于對1號線全線（包括既有1號線及1號線東延工程）供電設(shè)備的調(diào)度管理，既有1號線及1號線東延工程全部變電所（不包括既有1號線將拆除的雙林站變電所）接入華苑控制中心新設(shè)電力監(jiān)控主站系統(tǒng)；在機場大道站及車輛段供電維修工區(qū)分別設(shè)1套復(fù)示系統(tǒng)；既有雙林控制中心電力監(jiān)控主站系統(tǒng)及雙林車輛段復(fù)示系統(tǒng)退出運行，全部硬軟件設(shè)備轉(zhuǎn)作備件。

電力監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)采用1：N的集中監(jiān)控方式。各被控站與主站（即控制中心）之間的通信規(guī)約，優(yōu)先采用國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約IEC-60870-5-104規(guī)約。網(wǎng)絡(luò)為冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)語

通過以上所述的改造方法、內(nèi)容，可增強變電所供電可靠性、改善電能質(zhì)量，提高電網(wǎng)運行管理水平并為無人或少人值班奠定基礎(chǔ)，對類似工程的改造實踐具有一定的參考價值。另外變電所綜合自動化系統(tǒng)改造涉及內(nèi)容較多，還需在工程實施中做好前期規(guī)劃、加強管理，以免影響電網(wǎng)的安全運行。

參考文獻：

[1]金田.變電站綜合自動化系統(tǒng)改造[J].現(xiàn)代冶金，2010.

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