變電站自動化在新港碼頭的應(yīng)用與發(fā)展

摘要：文章闡述了實現(xiàn)自動化監(jiān)控，無人值班是當(dāng)今變電站發(fā)展的趨勢。介紹了變電站自動化在新港碼頭變電站的應(yīng)用與發(fā)展，及取得的效果。

關(guān)鍵詞：變電站自動化；應(yīng)用；發(fā)展；無人值班；減員增效

中圖分類號：TM76文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-8937（2012）05-0104-02

變電站自動化已成為當(dāng)今電力系統(tǒng)發(fā)展的趨勢，為改變新港電站監(jiān)控管理的落后狀況，適應(yīng)當(dāng)今電力發(fā)展要求，同時解決人員退休造成的運(yùn)行值班人員不足問題，2001年7月，新港開始對碼頭各變電站進(jìn)行了自動化改造。

1變電站改造模式

2001年7月，新港首先在圓筒倉變電站進(jìn)行自動化改造，圓筒倉電站自動化系統(tǒng)采用了南京恒星自動化設(shè)備有限公司的監(jiān)控設(shè)備、該套設(shè)備主要由前臺監(jiān)控系統(tǒng)、后臺監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)方調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)三部分組成。

筒倉電站前臺監(jiān)控系統(tǒng)采用了全分散式與集中配屏式相結(jié)合的監(jiān)控方式。

1.1高壓側(cè)全分散式監(jiān)控

該模式主要特點(diǎn)是以一個高壓開關(guān)柜為安裝單位，將數(shù)據(jù)采集、控制、閉鎖、保護(hù)等單元分散就地安裝在該高壓柜上。各高壓柜通過帶屏蔽的雙絞線與主控室內(nèi)的站監(jiān)控機(jī)通信。

筒倉電站高壓側(cè)就是通過南京恒星公司生產(chǎn)的DPL—100分布式微機(jī)饋線保護(hù)裝置實現(xiàn)監(jiān)控功能的。高壓側(cè)四臺開關(guān)柜，每臺開關(guān)柜上都配有一臺DPL—100裝置，該裝置集中控制，保護(hù)、測量、通信4大功能于一身。既可在主控室監(jiān)控機(jī)的管理下實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控操作，亦可本回路自成系統(tǒng)，單獨(dú)運(yùn)行，實現(xiàn)就地監(jiān)控操作。運(yùn)行值班人員在DPL裝置的顯示屏上就可以查閱到該高壓柜的開關(guān)狀態(tài)、實時電壓、電流等運(yùn)行數(shù)據(jù)。并可在DPL上對柜內(nèi)真空開關(guān)進(jìn)行分合閘操作。當(dāng)DPL監(jiān)控到有接地故障發(fā)生時，保護(hù)裝置將動作，斷開故障回路，同時記錄事故日期、時間、事故電流、電壓、故障相別、故障點(diǎn)位置、事故前頻率等故障信息，并自動記錄下故障波形，方便維護(hù)人員事后分析故障原因。

通過DPL裝置上的RS485接口，可實現(xiàn)DPL與后臺監(jiān)控機(jī)之間的通信，做到下情上報，上情下達(dá)（圖1所示）。

1.2低壓側(cè)集中配屏監(jiān)控模式

與高壓側(cè)不同，低壓側(cè)集中配屏監(jiān)控模式最大特點(diǎn)是以功能為單位由PM2000監(jiān)控屏內(nèi)不同模塊完成對低壓開關(guān)的遙測、遙信、遙控等功能。

如低壓側(cè)柜各開關(guān)的狀態(tài)信息由PM2000監(jiān)控屏內(nèi)的PM2154模塊集中采集，各開關(guān)實時運(yùn)行的電壓、電流數(shù)據(jù)由PM2155模塊采集，而PM2157模塊則負(fù)責(zé)采集各開關(guān)柜的電度表讀數(shù)，通過PM2156模塊可實現(xiàn)對低壓開關(guān)遙控分、合閘。

各功能模塊通過DC總線將數(shù)據(jù)傳送至PM2152監(jiān)控管理單元集中處理，值班人員在PM2152面板顯示屏上就可以查閱到以圖形、文字兩種形式顯示出來的低壓柜運(yùn)數(shù)據(jù)，并可監(jiān)測各功能模塊的屬性、在線情況、運(yùn)行狀態(tài)和自檢信息。

通過PM2152監(jiān)控單元上的RS485接口，可把低壓開關(guān)柜的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)上報后臺監(jiān)控機(jī)，同時接收監(jiān)控機(jī)下發(fā)的保護(hù)定值及控制命令。

1.3后臺監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能

筒倉電站主控室采用P3/550嵌屏式工控機(jī)作后臺監(jiān)控機(jī)，選用南京恒星公司SuPac變電站保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)軟件對前臺上報數(shù)據(jù)進(jìn)行后臺處理。

SuPac變電站保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)是一個集實時數(shù)據(jù)監(jiān)測、保護(hù)監(jiān)視、遠(yuǎn)方控制等功能于一體，具有良好人機(jī)界面，功能強(qiáng)大的后臺軟件系統(tǒng)。該系統(tǒng)由核心SCADA數(shù)據(jù)庫和在線運(yùn)行程序兩部分組成。核心SCADA數(shù)據(jù)庫負(fù)責(zé)從數(shù)據(jù)口（DC卡或其它接口）讀取由前臺上報的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)。而在線運(yùn)行程序則負(fù)責(zé)處理，調(diào)用數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)。運(yùn)行人員只需坐在后臺監(jiān)控電腦前就可對筒倉電站各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)了如指掌。

筒倉電站設(shè)備運(yùn)行正常時，監(jiān)控電腦主畫面是筒倉電站的一次接線圖，從圖上值班人員可直觀地監(jiān)視筒倉電站各開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)，并可在主畫面一次圖上對筒電站的幾個主要開關(guān)進(jìn)行遙控分、合閘操作。當(dāng)電站設(shè)備發(fā)生故障，報警窗將自動彈出，并伴有報警聲，提醒值班人員注意，同時報警窗顯示頁列出保護(hù)動作信息（包括時間、故障類型、設(shè)備名稱等）。

值班員如想了解電站各開關(guān)的具體運(yùn)行數(shù)據(jù)，只要打開實時數(shù)據(jù)表程序，就可以查閱到以表格、曲線圖和棒圖形式實時顯示出來的模擬量、開關(guān)量、累計量等。

監(jiān)控系統(tǒng)除能監(jiān)測實時運(yùn)行數(shù)據(jù)，還能將各種遙測和電度數(shù)據(jù)值送入歷史庫保存，根據(jù)模擬量不同系統(tǒng)設(shè)置了三種存貯密度，遙測一級庫 （每5 min入一次庫），遙測二級庫（30 min），遙測三級庫（60 min），用戶可根據(jù)需要選擇不同的存貯度。歷史數(shù)據(jù)可保存兩年，值班人員只要打開歷史數(shù)據(jù)圖表程序，即可調(diào)用、查閱歷史數(shù)據(jù)。

SuPac系統(tǒng)的異常數(shù)據(jù)處理程序可處理由單元上傳來EPD（異常數(shù)據(jù)，包括開關(guān)變位，模擬量越限）和SPD事件順序記錄，通過該程序值班人員可方便、快速地查閱到某一時間內(nèi)電站設(shè)備的事故、事件記錄。

1.4遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)

為解決人員退休造成筒倉電站值班員不足問題，將筒倉電站主控室監(jiān)控機(jī)通過光纖與110 kV電站計算機(jī)相連接進(jìn)行通訊，這樣110 kV電站運(yùn)行人員就可在計算機(jī)上對筒倉電站運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，實現(xiàn)了筒倉電站無人值班。

2變電站自動化改造后的優(yōu)點(diǎn)

圓筒倉變電站自動化改造取得成功后，新港又按照圓筒倉電站自動化模式分別對大碼頭變電站擴(kuò)容電站等10 kV變電站進(jìn)行自動化改造，進(jìn)行自動化改造后取得良好的使用效果，主要有以下幾個方面。

2.1提高了變電站運(yùn)行的安全性、可靠性

改造前新港變電站的繼電保護(hù)采用電磁型和晶體管型，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性不高，且本身沒有故障自診斷的能力，自能靠一年一度的整定值校驗發(fā)現(xiàn)問題，才進(jìn)行調(diào)整與檢修，或必須等到保護(hù)裝置發(fā)生拒動或誤動之后才能發(fā)現(xiàn)問題，可靠性較低。而自動化改造后采用的微機(jī)裝置對保護(hù)對象有實時監(jiān)控功能，當(dāng)發(fā)現(xiàn)其監(jiān)控對象工作不正常時能及時發(fā)出告警信息并切除故障。更為重要的是，微機(jī)保護(hù)裝置具有故障自診斷功能，能檢測出自動化系統(tǒng)自身故障，這使得變電站一、二次設(shè)備的可靠性大大提高。

2.2提高了變電站的運(yùn)行管理水平

變電站實現(xiàn)自動化后，監(jiān)視、測量、記錄、抄表等工作都由計算機(jī)自動進(jìn)行，既提高了測量的精度，又避免了人為的主觀干預(yù)，運(yùn)行人員只要通過觀看監(jiān)控機(jī)屏幕，對變電站各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)便一目了然，且各種操作都有事件順序記錄可供查閱，大大提高了運(yùn)行管理水平。

2.3維護(hù)調(diào)試方便、快捷

改造前采用的電磁型繼電保護(hù)裝置，其工作點(diǎn)易受環(huán)境溫度的影響，因此必須每年定期停電較驗，工作量相當(dāng)大，也無法在遠(yuǎn)方對保護(hù)定值進(jìn)行修改。而自動化系統(tǒng)中，各子系統(tǒng)有故障自診斷能力，系統(tǒng)內(nèi)部有故障時能自檢出故障部位，縮短了維修時間。微機(jī)保護(hù)的定值又可在線檢查，節(jié)約了定期核對定值的時間。

2.4全面實現(xiàn)10kV變電站無人值班，達(dá)到減員增效的

目的

近幾年隨著人員退休，值班員嚴(yán)重不足，進(jìn)行變電站自動化改造后撤消以上10 kV變電站站運(yùn)行值班員，實行無人值班。這樣每年可為公司節(jié)省工資、管理費(fèi)約100萬元，達(dá)到了減員增效目的。

3結(jié)語

實現(xiàn)變電站自動化和無人值班后，大大提高了我司港口的供電質(zhì)量并帶來了較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，真正達(dá)到減員增效。

參考文獻(xiàn)：

[1] 洪憲平.超高壓廠站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計要點(diǎn)[J].電力系統(tǒng)自動

化，1999，23(20):38-40.

[2] 金山紅.關(guān)于35KV線路主保護(hù)配置的探討[J].浙江電力，

2002，(1):67-68.