刍议智能变电站中的远动自动化系统论文_卢杰柱

卢杰柱

(广东电网有限责任公司佛山供电局变电管理二所 广东佛山 528300)

摘要:现在随着通讯科技、计算机科学的发展,远动自动化系统已经被普遍使用在我国目前新建的智能变电站中,远动自动化系统独有的高效率性、高安全性和高可靠性将使我国电力系统迈入新的发展时期。

关键词:远动;电力系统;自动化

远动自动化系统融合了计算机科技、先进通讯技术和远动控制科技,整个系统的自动化功能包含自动控制、自动检查、自动调整、自动传输以及系统安全维护,远动自动化系统的应用使得变电站供电的安全性和可靠性大大提升。智能变电站远动自动化系统涉及的范围很广,包括自动化调度、电力系统网络的一次及二次设备等多项内容,是名副其实的众多专业系统合力生产的产物。智能变电站的远动自动化系统在使用过程中尚且面临着众多亟待解决的问题,这些问题出现在本系统设计、制造和实施的各个方面,如不及时讨论解决,在使用过程中会对智能变电站的运行产生不良的影响。但随着国家深入地进行电网改造,为远动自动化系统问题的解决提供了可供参考的经验。

1.系统特点和组成

1.1系统性能

系统内硬件系统模块的结构是模件化、固态电路、插入式和标准化结构,具备可靠、先进和技术成熟的优点,系统硬件接口符合国际工业标准,能够满足系统升级功能和扩展结构的要求,促进硬件系统维护的顺利进行。系统软件使用TCp/IP网络协议,具有兼容性高、可移植性好、可靠性高的特点,系统网络结构开放,能够实现人机界面在多个窗口显示,属于多个任务实时进行的开放式操作系统,同样满足国际标准。但要注意系统的安全维护,积极实施各种手段,防止各种各样的计算机病毒入侵系统,以免损坏系统及丢失内存中的数据信息。这要求系统运行稳定,不发生扰动、拒动、误动等情况,并且电磁兼容性优异。

1.2自动化电子监控

实时电子监控具有极高的可靠性和自动处理功能,能够自动、实时监管智能变电站的运行情况,是一个现代化智能变电站的基础组成部分,其功能可概括为:

(1)转发

该系统可灵活设置转发速率、数据、地点,转发方式也多种多样,包括网络转发、独立工作以及通道转发等。

(2)监控

系统各方面的网络通讯情况和运转情况都可以使用自动化电子监控系统直接以画面的形式观看。

(3)数据采集与处理

变电站运转讯息可通过RTU通信设备和自动化电子监控系统对接来收集,并将讯息实时传递到数据库中,再根据系统反馈的命令对所属的变电站进行调控。

1.3硬件系统

服务器、采集装置、工作站点和网络通讯装置组成了系统硬件。工作站种类有运程工作站、调度员工作站和维系工作站,作用是在此进行工作人员与系统的交互管理。系统包括应用服务器、前置服务器和数据服务器等不同功能的服务器,前置服务器兼具通讯装置和前置机的功能,可同时使用网络接收通道和专用的采集通道。数据服务器用以管理变电站中的常规静态数据以及处理历史数据

1.4监控系统结构及其特点

(1)SOE功能与故障的录波

SOE可用以记录监控保护设备的多种信号,例如系统保护讯号、开关量输出输入信息以及远程遥感信号等等,有1ms的分辨率。可以选用专业录波设备,如R30来检查系统故障,也可以选择监控系统内置故障录播设备。

(2)结构模块化

监控装置的结构特点为模块化,模块化的结构拥有极大的优势,例如扩展、设计、维修非常方便,使用者在组成装置时可以选择不同的模块,提高设计的灵活性,也将丰富装置的类型。监控装置分为不同的结构,按照信号和功能类型分类,可将监控系统分为如下模块:开关量输入输出,CPU,开关量输入,电源,刚CT,开关量输出,CT,带控制回路断线检测开关量,等等模块。利用不同的模块组成的保护监控设备,功能类型各不相同,如:在接入测量TA和保护TA时,可以选择多块TA模板来组成保护监控设备;在接入保护TA时,如果选择一块TA模板,即可组成纯保护设备,如此一来就可以扩展监控保护设备的功能。

2.系统介绍及功能条件

假如某智能变电站以双母线带母联并列运行为日常运转方式,该变电站共有220kv的电源进线2回,有2回辅助电力变馈线和4回机组变馈线组成的变馈线共有6回(长期备用线1回)。智能变电站远动自动化系统必须符合下列条件才能满足电网运行需求:

(1)既可以组屏安装保护测控设备也可以就地安装,安装方式灵活。

(2)为了满足变电站管理智能化,科技化的要求,为了提升监控设备辨别能力和安全保护功能,系统必须能够提供变电站内的各种信息,包括一次设备和二次设备,以此满足控制变电站和集中监控的要求。

(3)变电站内各种信息应该能够通过各种方式实现信息通讯。

(4)在控制维修费用的基础上,尽可能的降低投资和扩建,所以系统应该具备维护便捷,内容扩充空间大的功能。

(5)变电站的电力系统必须拥有良好的抗电磁干预的功能,以此保证系统信息安全。

(6)系统建设过程中应本着节约成本的理念,简化电网回路,减少电缆使用量。

(7)变电站应该以智能化为建设目标,尽可能实现操作和控制智能化,无需工作人员管理。

(8)变电站的建设与可靠性和安全性为第一要务,在建设过程中应采用多种技术,例如智能化监控,来保证变电站内各种设备的重要信息安全。

3.提高系统运行能力

3.1设计标准化系统

只有本着统一自动化设计的原则,建立具有宏观性、科学性的远动自动化系统,在选型过程中注意评价方式、体系、过程的合理化和安全性,才能设计出科学、合理、智能的远动自动化系统。通用装置、通用设计、 通用工艺和通用造价必须渗透在各个微观环节,例如:选取交换机和服务器、装置型号、操作设置等诸多方面,如此才能使智能变电站的整体构架协调、高效、统一、完整,并使各个阶段的运行规范、标准,例如采购设备、构建电网以及采购装置等。

3.2提升整体安全性

电网运行关系重大,所以远动自动化系统的安全性能应该是智能变电站建设过程中关注的重点。要想电网运行和变电站内各大设备得到可靠、稳固、完整的监控,必须凭借丰富的工作经验选择设备的型号,因为这些设备除了满足站内基本工作,还必须保证运行安全,只有具备先进科技水平的设备才能满足智能变电站的功能需求,不至于因为功能的落后被迅速淘汰。

4.接地分析

系统地线、信号地线、交流地线和安全地线是远动自动化系统中的四种地线,接地方式大致有以下几种:

4.1一点式接地法

一点式接地法多用于信号地线接地,共有串联一点接地和并联一点接地两种接地方法,如图1和图2所示。

4.2低频接地法

交流电设备一般情况下有3条地线,包括噪声地线、低电平信号地线和金属件地线。低频接地法将这3条地线于一点接地,如图3,简单实用,适合众多智能控制设备的接地。

图3 低频接地法

4.3回流接地

回流法接地是计算机控制系统时较为普遍的接地方法,使安全地线和信号地线分别回流,各回流条之间互不干扰,分层回流,尽可能减少汇流条的公共抗阻,如图4.

图4 回流接地法

5.结语

智能变电站是电网系统的重要组成部分,若要站内情况能够精准传达到上级,并根据上级反馈的信息迅速调动本级电网,就必须保证远动自动化系统的运转安全可靠,这决定了变电站的智能化水平和先进程度,是智能变电站建设过程中不容忽视的关键问题。本文详细介绍了远动自动化系统各方面的结构及特性,反映了目前我国智能变电站建设的水平,以期为国内智能变电站建设提供可供参考的信息

参考文献:

[1]陈希,孙业成,等.电力系统信息产业的发展方向[J].电网技术,2000,12:42-43.

[2]高嵩.远动控制技术在电力系统自动化中的应用分析[J].科技创新与应用,2017(7):198.

[3]王帅.远动控制技术在电力系统自动化中的应用[J].电子制作,2014(1):56.

[4] 肖高建.浅谈远动控制技术在电力系自动化中的应用[J].山东工业技术,2016(3):138.

论文作者:卢杰柱

论文发表刊物:《河南电力》2018年10期

论文发表时间:2018/11/16

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