變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)方案

梁素英

（四川省金路樹(shù)脂有限公司，四川德陽(yáng)618000）

變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)方案

梁素英

（四川省金路樹(shù)脂有限公司，四川德陽(yáng)618000）

介紹了變電站全分布式微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的硬件和軟件，該HLSYS系統(tǒng)的工業(yè)控制系統(tǒng)平臺(tái)OASYS具有先進(jìn)、穩(wěn)定的雙機(jī)切換機(jī)制，其穩(wěn)定性和可靠性在同類后臺(tái)系統(tǒng)中居領(lǐng)先地位。關(guān)鍵詞：變電站；SEL；自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)；以太網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

四川金路樹(shù)脂有限公司25萬(wàn)t/a燒堿裝置為節(jié)約投資，在設(shè)計(jì)時(shí)將整流所的高壓系統(tǒng)和變電站融為一體。整流系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)來(lái)說(shuō)是一個(gè)大的諧波源，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致微機(jī)綜合保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)測(cè)控單元誤動(dòng)甚至拒動(dòng)，其抗干擾能力、可靠性和穩(wěn)定性對(duì)氯堿化工的安全生產(chǎn)猶為重要。

1 系統(tǒng)特征

四川金路使用的HLSYS變電站全分布式微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是新一代高可靠性、高穩(wěn)定性、全開(kāi)放性的自動(dòng)化系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用先進(jìn)的工業(yè)控制系統(tǒng)平臺(tái)OASYS，以美國(guó)Metso公司生產(chǎn)的MB2100通訊管理機(jī)作為通信交換核心，并采用美國(guó)SEL公司的保護(hù)測(cè)控裝置進(jìn)行集成，整套綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具有硬件穩(wěn)定可靠、軟件先進(jìn)成熟的優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)自2004年10月運(yùn)行以來(lái)，生產(chǎn)安全、平穩(wěn)。

該系統(tǒng)具有自診斷功能，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的硬件和軟件運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)監(jiān)視。系統(tǒng)的自恢復(fù)功能可殺死失控和死鎖程序并自動(dòng)恢復(fù)到正常狀態(tài)，系統(tǒng)的軟件和硬件均具有較強(qiáng)的抗干擾能力。該系統(tǒng)具有在線操作票生成功能；人性化人機(jī)界面可根據(jù)用戶的喜好定義成各種圖形、菜單；具有方便的Excel報(bào)表工具，報(bào)表處理采用了使用廣泛的視窗Excel電子表格軟件，提供方便可靠的數(shù)據(jù)定義方法，使得所制表格成為完全符合電力系統(tǒng)要求的報(bào)表，提供了簡(jiǎn)便直觀的報(bào)表制作軟件。

SEL將IEC618500標(biāo)準(zhǔn)納入產(chǎn)品，可以應(yīng)用幾個(gè)編程自動(dòng)化控制器和五口交換機(jī)創(chuàng)建強(qiáng)大的配電系統(tǒng)，通過(guò)IEC618500標(biāo)準(zhǔn)在控制器之間傳輸數(shù)據(jù)，使系統(tǒng)的有效數(shù)據(jù)傳輸具有統(tǒng)一的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)可依。

該系統(tǒng)具有先進(jìn)的雙機(jī)切換機(jī)制OASYS保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，其穩(wěn)定性和可靠性在同類后臺(tái)系統(tǒng)中居領(lǐng)先地位。系統(tǒng)還具有功能強(qiáng)大的互操作性，可與內(nèi)部的其他數(shù)據(jù)庫(kù)和系統(tǒng)交互操作，也可與第三方產(chǎn)品共享各類信息，通過(guò)光纖通訊將變電站的有效數(shù)據(jù)傳輸給生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)，便于安全生產(chǎn)的計(jì)劃調(diào)度。

2 硬件系統(tǒng)組成

系統(tǒng)按分層、分散、分布式原則由站控層、通訊層和間隔層3部分組成。站控層主要是監(jiān)控主機(jī)及后臺(tái)監(jiān)控軟件；通訊層由SEL保護(hù)管理器、通訊管理機(jī)和以太網(wǎng)構(gòu)成；間隔層由分散安裝在高壓開(kāi)關(guān)柜上的保護(hù)測(cè)控綜合裝置及現(xiàn)場(chǎng)的其他智能裝置組成。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖見(jiàn)圖1。

站控層由2套DELL服務(wù)器構(gòu)成，主要功能是收集通訊層的有效信息，并在綜合自動(dòng)化主站系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和信息顯示。HLSYS變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的站控層采用以太網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，監(jiān)控系統(tǒng)采用美國(guó)VALMET公司開(kāi)發(fā)的擁有豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的高可靠、高穩(wěn)定的OASYS 6.2 forNT平臺(tái)。

通訊管理單元是變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的通訊樞紐，HLSYS變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。采用美國(guó)Metso自動(dòng)化公司生產(chǎn)的高可靠，高穩(wěn)定的MB2100通訊管理機(jī)與調(diào)度通信。MB2100連接間隔層不同的智能設(shè)備，然后與站控層的TCP/IPEthernet網(wǎng)絡(luò)連接，協(xié)調(diào)所有設(shè)備間的數(shù)據(jù)，完成信息傳輸和交換，由此實(shí)現(xiàn)變電所的控制功能。

每個(gè)高壓開(kāi)關(guān)間隔配置一臺(tái)SEL－351A作為間隔層的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)高壓開(kāi)關(guān)柜的保護(hù)、測(cè)量、信號(hào)傳輸和操作控制等功能。SEL－351A裝置可實(shí)現(xiàn)多種測(cè)量功能，每臺(tái)主變間隔配置1臺(tái)SEL-587（應(yīng)用于二圈變）作為主變差動(dòng)保護(hù)，高、低壓側(cè)應(yīng)用SEL-351A實(shí)現(xiàn)后備保護(hù)。間隔層的設(shè)備具有強(qiáng)大的SELogic邏輯編程功能，用戶可以編制定義各種可編程邏輯控制。

3 軟件系統(tǒng)功能

HLSYS變電站綜合自動(dòng)化主站系統(tǒng)基于Unix或微機(jī)平臺(tái)，采用Unix/WindowsNT實(shí)時(shí)多任務(wù)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，主干網(wǎng)支持10M/100M以太網(wǎng)雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)、雙機(jī)熱備用配置，充分保證系統(tǒng)的安全性。系統(tǒng)可完成常規(guī)數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)測(cè)量、控制、保護(hù)、記錄和統(tǒng)計(jì)等功能，實(shí)現(xiàn)變電站運(yùn)行管理。

3.1 數(shù)據(jù)采集與處理

（1）采集的模擬數(shù)據(jù)包括電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、有功電能量、無(wú)功電能量、有無(wú)功最大需量、功率因數(shù)、頻率、溫度及有載調(diào)壓變壓器檔位等。

（2）采集的狀態(tài)數(shù)據(jù)包括開(kāi)關(guān)和刀閘位置、事故動(dòng)作信號(hào)、保護(hù)動(dòng)作信號(hào)及設(shè)備投/切信號(hào)等。（3）事件順序記錄數(shù)據(jù)和其他智能設(shè)備的數(shù)據(jù)。（4）分級(jí)掃描、設(shè)備降級(jí)掃描、設(shè)備共線方式和通道并行查詢。

（5）模擬數(shù)據(jù)的處理包括工程量轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)濾波平滑處理、數(shù)據(jù)合理性檢查、零值死區(qū)檢查、多組越限限值檢查、越限延時(shí)報(bào)警判斷及旁路開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)替代處理等。

（6）狀態(tài)數(shù)據(jù)的處理包括狀態(tài)數(shù)據(jù)置反處理、狀態(tài)合理性檢查、計(jì)劃與事故跳閘的識(shí)別、事故報(bào)警處理和組合信號(hào)邏輯計(jì)算處理等。

（7）電能數(shù)據(jù)的處理包括工程量轉(zhuǎn)換、合理性檢查、置電度底數(shù)及分時(shí)電能計(jì)量等。

3.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理與保存

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的處理包括平均值、最大/最小值、出現(xiàn)時(shí)間、負(fù)荷率、電壓合格率、開(kāi)關(guān)動(dòng)作次數(shù)、自定義計(jì)算等實(shí)時(shí)計(jì)算和小時(shí)、日、月、年、典型日等統(tǒng)計(jì)計(jì)算，按定義的時(shí)間間隔自動(dòng)保存在歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中。歷史數(shù)據(jù)的檢索按事件分類或時(shí)間選擇，以表格、曲線和報(bào)表的方式檢索和顯示。

3.3 事件處理與報(bào)警

系統(tǒng)顯示報(bào)警窗并語(yǔ)音報(bào)警；報(bào)警元件在顯示畫(huà)面上閃爍；自動(dòng)彈出事故廠站和事故系統(tǒng)畫(huà)面；啟動(dòng)事故追憶或事件觸發(fā)轉(zhuǎn)儲(chǔ)。單個(gè)事件發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)按接收事件的先后順序處理；多個(gè)事件同時(shí)發(fā)生時(shí)，則按優(yōu)先級(jí)處理。圖形工作站提供選擇的報(bào)警確認(rèn)方式。

Projectof transformer station automatic system

LIANGSu-ying
(Sichuan Jinlu Resin Co.,Ltd.,Deyang 618000,China)

The hardware and software of totally distrubited microcomputer comprehensive automatic system of transformer station were introduced.Industry control system platform OASYS had advance and stable switching between twomachine.The stability and feasibility was advance in the same kinds of background system.

transformerstation;SEL;automaticmonitoring controlsystem;Ethernetnetworksstructure

book=26,ebook=149

TM762

B

1009－1785(2010)08－0026-02

2009-08-24