房程
（大庆油田电力集团油田热电厂 163000）
摘要： 综合自动化技术越来越多地应用于变电站实际生产中,加强员工培训,提高技术水平,显得日益重要，重点分析了35kV综合自动化仿真变电站培训系统构建过程中的三个步骤。通过三步法所构建的基于物理仿真为基础的变电站仿真培训系统,在实际生产中发挥了巨大作用。
关键词：综合自动化；变电站；仿真培训
随着计算机技术在电网中的应用,综合自动化变电站也日益增多,对变电站运行和维护人员的技术要求都越来越高。结合实际应用开发出经济适用、方便灵活的仿真培训系统是进行仿真研究、构建仿真培训系统时必须要考虑的问题。我们在进行35kV 变电站综合自动化变电站培训系统时, 主要是按照“三步法”进行构建的,采用了基于物理(硬)仿真为基础,和软仿真有一定结合的技术,这样,既保证了直观形象, 又降低了造价, 还增强了灵活性。为运行维护及相关的技术人员提供了一个可动手进行实际操作演练的培训基地,能够较快提高受训人员的技术水平。
1 构建仿真变电站原型
一次系统的主接线是变电站最基本的骨架, 是进行仿真系统构建的基础。在35kV 变电站中,一次系统主接线以单母线分段式接线方式为多，在一次系统的主接线形式确定后,就要合理选择各电压等级的进出线负荷性质和具体设备的台数,保证在每个电压等级中以最小的接线方式体现最大的系统特点。在35kV 系统中考虑到所有变电所都采用双电源,所以选择了两条进线。在6kV 系统中,根据负荷性质,采用了一条电机回路,一条电容器回路,同时考虑到部分6kV 线路常采用双回路形式,因此选择了两条出线回路,对这些回路在不同的母线上进行合理分配,体现不同的特点, 达到了以最小的系统、最小的投资获得最大的培训功能。
2 构建培训系统应具有的功能
一般来讲, 构建的仿真系统仿真不是目的,最终的目的还是服务于生产,在功能上贴近生产实际。具体来讲,在结合实际分析后,认为所构建的变电站仿真培训系统必须满足以下这些基本功能:设备微机操作、数据微机监控、报警微机显示，除此之外还能完整仿真变电站运行的整个生产过程,能够实现正常运行工况的培训,包括抄表、监盘、设备巡视等。能够实时仿真各种非正常工况。对待随机所设置的所有故障,仿真系统的动态行为应与实际一致。可根据需要进行各类正常的倒闸操作,包括运行方式的调整、负荷的停送、各类保护的投退等,且操作过程中所引起的各种电参数和信号的变化,仿真系统都能实时反应出来。具有故障设置功能。能够实现对系统过电压、低电压、两相短路、单相接地、过负荷等系统常见故障以及变压器温度、瓦斯、气压、液压等常见非电量故障进行模拟。具有充分体现保护的选择性、快速性、灵敏性和可靠等要求的功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆各级保护装置在故障状态下的动作情况要能够真实的反应实际情况。
3 构建仿真系统的实现形式
3.1 一次系统设备的仿真
首先一次系统设备拟采用形式进行了分析,对变电站控制室外的设备,如果采用直接实物的物理仿真必然会造成投资剧增,而且需要一定的占地面积。因此采用了物理仿真和数字仿真相结合的方法, 35kV一次设备及变压器采用仿真模型，其中各段母线以及各个设备的模拟量输出依靠功率放大器模拟仿真实现，这样可以通过改变模拟量的大小达到故障模拟的目的。而其断路器和刀闸辅助触点、有载调压变压器分接头的位置、变压器非电量保护信号等开关量信号通过继电器接点输出。6kV一次设备采用真实设备，并选用6kV中置手车式高压开关柜配备真实的电压互感器和电流互感器，仿真系统通以真实的低压电流,在真实地再现了一次系统的接线和回路中各种电参数的真实性和实时性同时增强了仿真系统的可操作性和可维护性。
3.2 二次回路的仿真
二次回路仿真主要是通过采用物理仿真的方式实现,原因有三：一是能够同一次系统有效的进行闭环结合,使二次系统能够直接真实的反映一次设备的状态;二是可以为在这些真实的二次回路上直接设置二次回路故障提供条件;三是给接受培训的人员在仿真变控制室内的感受与实际控制室相同,且便于在这种真实地在这些二次回路上开展二次回路接线和故障查找的培训工作。基于以上原因, 在具体实物仿真的形式上,对控制室内的控制屏、保护屏上元件包括可操作元件( 如连片、熔断器、转换开关等) 都是按照被仿实物1:1进行仿真保护屏上的保护装置在充分考虑了变电站目前各变电所中所使用且具有一定代表性多个厂家的继电保护和自动装置的类型后,选用了真实的保护单元装置。按照图1配置了与实际相同的保护单元和自动装置,和一次系统真实有效的进行了配合。
3.3 控制室内仿真装置柜的布置
在组柜时,传统的变电站通常会将35kV的控制柜和保护柜分开单独组柜,而在采用综合自动化技术的新型变电站中,35kV 的控制柜和保护柜是组合在一起组柜的,因此也采用了此种方式进行组柜。所有的保护装置、操作把手、指示灯具等都在柜面上得到了真实再现。为真实进行倒闸操作和微机“五防”功能提供了硬件资源。
3.4 一、二次回路中故障设置
同时配置专门的仿真机, 在需要设置故障时，在仿真机的仿真软件平台上通过对不同设备设置不同类型的故障，使功率放大器模拟出相应的遥测量，故障状态就可在后台机和前台机上反映出来。同时在各断路器的控制回路内可以进行二次回路的故障点设置,正常工作时,把空气开关全部打至合位,此时电路可正常工作,当需要设置故障时,可将相应的空气开关打至断位,即可模拟相应的控制回路故障。可设定的主要回路故障有:远控合闸断线、手动分闸断线、合闸线圈断线、跳闸线圈断线、合闸压力低、跳闸压力低等。
4 结语
根据综合自动化变电站特点和应有的培训功能提出的构建方案,建造了具有真实性、实时性、开放性、稳定性、可维护性、先进性的变电站仿真培训系统,是一套基于物理方式实现、与软仿真又有一定结合的综合自动化培训装置。实践证明,它不仅能够提供真实的变电站培训环境,呈现各种正常工况和非正常工况,且获得了极高的真实性,真正符合了培训的需求。
参考文献
[1] 张全元,朱平. 500kV变电站仿真系统的研究[J]. 湖北电力. 2000(04)
[2] 张东英,杨以涵.变电站仿真培训综述[J]. 电力系统自动化. 1999(23)
论文作者:房程
论文发表刊物:《电力设备》2016年第12期
论文发表时间:2016/8/26
标签：变电站论文; 系统论文; 回路论文; 故障论文; 设备论文; 真实论文; 接线论文; 《电力设备》2016年第12期论文;