張景久

摘 要：提出對基地變電站采取分布式設(shè)計、分散安裝的設(shè)計方案，實現(xiàn)變電站微機聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，以及在設(shè)計中要注意的幾個環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：變電站；微機聯(lián)網(wǎng)；監(jiān)控；分布式設(shè)計

1 概述

東沽基地變電站現(xiàn)有6座，其中35kV變電站1座、6kV變電站5座。變電站網(wǎng)點位置較為分散，其運行全部靠人工值守，每隔1對供電設(shè)備運行情況進(jìn)行1次巡回檢查、記錄。由于運行人員的技術(shù)水平和責(zé)任心不同，所以，事故隱患不能夠及時發(fā)現(xiàn)，記錄設(shè)備運行的各項技術(shù)數(shù)據(jù)缺乏實時性和準(zhǔn)確性。隨著變電站的增多，運行維護(hù)人員隊伍在不斷增大，運行維護(hù)費用不斷增加。

設(shè)想應(yīng)運微型計算機及控制技術(shù)對基地變電站實施技術(shù)改造，實現(xiàn)微機聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控?？捎煤苌俚倪\行人員隨時觀察整個供電系統(tǒng)運行情況，合理調(diào)配負(fù)荷，調(diào)整谷峰用電，實現(xiàn)優(yōu)化運行，信息共享，節(jié)約用電，還可以隨時發(fā)現(xiàn)故障，迅速處理，減少停電時間。對信息進(jìn)行儲存、記憶、運算和邏輯判斷以及對數(shù)據(jù)自動采集、處理、打印和屏幕顯示等。提高變電站運行自動化水平和供電的可靠性，降低運行

費用。

2 微機聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方案

各個變電站進(jìn)行技術(shù)改造，完成變電站繼電保護(hù)、正常測量和監(jiān)視、事故過程記錄與分析、開關(guān)操作、數(shù)據(jù)存儲、處理、共享等微機監(jiān)控全部功能。

如圖1所示，采用分布式設(shè)計，分散安裝，各個變電站將保護(hù)、控制、測量等功能按電氣間隔劃分，每個間隔的功能由一至多個單元間隔微機單元完成。單元之間通過數(shù)字通信網(wǎng)相聯(lián)構(gòu)成一個子系統(tǒng)，來完成對本變電站的微機監(jiān)控。應(yīng)盡量地采取“功能下放”的設(shè)計原則，保證間隔層單元功能的獨立性，如保護(hù)、計量、測量等。在涉及間隔單元時，應(yīng)考慮就地人機界面功能，在網(wǎng)絡(luò)失效時當(dāng)?shù)乜梢燥@示、操作及整定工作。單元還應(yīng)具有可掉電保護(hù)的數(shù)據(jù)保護(hù)區(qū)，保存保護(hù)動作、開關(guān)變位記錄、歷史測量記錄及計量值等，在通信恢復(fù)時保證系統(tǒng)各類史記錄數(shù)據(jù)的完整性。

在各個變電站建立了微機監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各個變電站監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。設(shè)立一個中心控制室，對各個變電站的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和調(diào)度。中心控制室可以單獨設(shè)立，也可以放在現(xiàn)有的6個站的控制室中。每個站與中心控制室之間均通過交換機用光纖相連接。中心控制室設(shè)兩臺工程師站，每個工程師站均配置HP服務(wù)器，工程師站之間用以太網(wǎng)相連，中心控制室通過交換機與六個變電站的后臺微機通信。中心控制室也可選用

Web服務(wù)器，與各個變電站微機實現(xiàn)調(diào)度聯(lián)網(wǎng)。如圖2所示。

本系統(tǒng)可基于Windows2000的操作平臺，安裝PecStar2.0綜合自動化組態(tài)軟件。實現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集、記錄、越限報警、事件追憶分析，到繼電保護(hù)工作狀態(tài)的監(jiān)視和控制、故障濾波、遙控和遙控閉鎖、遠(yuǎn)動、通信。其功能主要有以下幾個方面：

1）支持多種硬件軟件規(guī)約的數(shù)據(jù)采集功能

2）多種數(shù)據(jù)計算，統(tǒng)計功能

3）智能化圖形用戶界面

4）在線修改定值、節(jié)電容量動態(tài)擴充

5）靈活組態(tài)的自定義報表

6）歷史數(shù)據(jù)查詢和運行管理統(tǒng)計信息

7）安全管理及操作跟蹤管理

8）事故追憶及故障分析工具

9）商用數(shù)據(jù)庫接入支持

10）雙機熱備及通道冗余功能

3 設(shè)計的幾個環(huán)節(jié)

3.1 單元硬件通用化

各個變電站微機監(jiān)控系統(tǒng)中每個間隔單元均為一個獨立的微機系統(tǒng)，不同間隔單元之間的差別在于間隔功能不同（如不同的保護(hù)功能），模擬量輸入路數(shù)及開關(guān)量輸人輸出的個數(shù)不同。選擇一種合適的微機系統(tǒng)，能夠適應(yīng)不同間隔層單元對硬件的基本要求達(dá)到間隔單元通用化的設(shè)計目的。通用化設(shè)計的優(yōu)勢在于單元硬件可互換、便于生產(chǎn)、調(diào)試及維護(hù)；為軟件的通用設(shè)計提供必要的條件。

3.2 可靠性措施

單元的可靠性決定整個系統(tǒng)的可靠性。許多單元分散就地安裝在一次設(shè)備上。一次設(shè)備的強電、磁場干擾以及震動、高溫對單元及通信將是嚴(yán)峻的考驗。因此，在設(shè)計時，應(yīng)從電路結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝等方面采取各種抗干擾措施，提高裝置的可靠性。裝置的數(shù)字核心部分應(yīng)盡可能集中，作到數(shù)字總線不出板甚至不出芯片。主板應(yīng)采用多層制版工藝和表面封裝技術(shù)，選擇低功耗、集成度高的器件如PSD等。微機數(shù)字核心與外部的連接如模擬量輸入、開入開出回路、通信接口應(yīng)采取多級隔離措施；硬件上設(shè)計獨立的看門狗電路消除死機現(xiàn)象。軟件上采取數(shù)字濾波、開關(guān)量去抖、自檢等一系列措施。盡可能減少內(nèi)部模塊之間的電纜連線、選擇可靠性高、強度好的接插件以加強裝置的抗震能力。選擇屏蔽性好的機箱外殼，機箱內(nèi)部各模塊之間如主板和繼電器板、電源板之間應(yīng)采取相應(yīng)的隔離措施。

3.3 功能配置應(yīng)可靠、分配合理和易于實現(xiàn)

如：小電流接地自動選線也可采用分散式的處理辦法，在系統(tǒng)接地時，由單元微機或前置機收集各出線單元測量的零序電流、電壓值，綜合進(jìn)行相位和大小比較，實現(xiàn)自動選線；無功電壓自動控制功能有專門的單元裝置完成；電能計量采用脈沖計數(shù)法可以滿足電量考核標(biāo)準(zhǔn)，但作為商業(yè)化運營的計費標(biāo)準(zhǔn)則不能滿足，因此，用于計費的電能計量應(yīng)由獨立的電能管理系統(tǒng)來實現(xiàn)，在系統(tǒng)中的計量僅作為參考。

4 結(jié)束語

建立變電站微機聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)變電站綜合自動化是變電站實現(xiàn)現(xiàn)代化管理的必然趨勢。變電站微機聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的建立應(yīng)以提高運行管理水平，降低基建和運行管理費用為宗指。在注重變電站的安全性、可靠性外，還應(yīng)注重對各種設(shè)備選型和技術(shù)方案比較的工作。另外，制定和完善規(guī)章制度，加強對無人值班變電站的安全運行管理，提高維護(hù)、檢修質(zhì)量也是非常重要的。

參考文獻(xiàn)

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