M100G綜合自動化系統(tǒng)在35 kV變電所的應(yīng)用

摘 要：本文主要介紹了M100G綜合自動化系統(tǒng)的構(gòu)成及特點。M100G在甬滬寧管道35 kV變電站綜合自動化系統(tǒng)中的成功應(yīng)用，操作水平的提高變電站安全，穩(wěn)定，可靠，管理，降低運行維護成本，對提高經(jīng)濟效益具有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：M100G 變電所 自動化系統(tǒng)

中圖分類號：TM63 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（a）-0148-02

甬滬寧輸油管道是一種新的世紀(jì)，中國石化的主要策略，目前國際最先進的石油設(shè)備，石油技術(shù)，在生產(chǎn)線自動化控制系統(tǒng)得到了充分的應(yīng)用。35 kV變電站綜合自動化系統(tǒng)的使用m100g上海華建發(fā)展。

甬滬寧原油管道在35 kV變電站嵐山抽水站設(shè)有主變壓器的兩種類型，s9-31500/ 35F，額定電壓35 kV/6.3 kV，額定電流519.54/2886.67；站用變壓器的兩個，類型scb9-800/35，額定電流的13.2/1154.7；35 kV隔離柜兩種，分別在307線1和308 2號線，2s3.2型。

1 對變電站綜合自動化系統(tǒng)的實施的指導(dǎo)思想

模擬，數(shù)字國家收購，管理，統(tǒng)計，準(zhǔn)確地反映現(xiàn)場設(shè)備的實際操作，以完善的“四遙”身臨其境的功能，現(xiàn)場條件創(chuàng)建操作人員值班，并符合設(shè)計規(guī)范。

2 M100G變電所綜合自動化系統(tǒng)的特點

m100g變電站綜合自動化系統(tǒng)基本上是一個分層的分布式控制系統(tǒng)由微型計算機，包括計算機控制，微機保護，電能質(zhì)量自動控制系統(tǒng)。在每個子系統(tǒng)中，往往由多個智能模塊。例如：變壓器保護，微機保護系統(tǒng)，電容器保護，短路保護。因此在變電站綜合自動化系統(tǒng)中，必須通過內(nèi)部信息交換子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信和信息共享，各子系統(tǒng)，以減少兩個設(shè)備配置復(fù)制并簡化子系統(tǒng)的互連，從而減少重復(fù)投資，提高整個系統(tǒng)的安全性和可靠性。

m100g綜合自動化系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，除了一般的分布式系統(tǒng)具有高可靠性，靈活性和簡單的外部與系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與維修，而且還具有以下優(yōu)點。

2.1 完整的變電所自動化系統(tǒng)

隨著高性能建筑變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)m100g綜合自動化系統(tǒng)性能良好，避免了變電站自動化系統(tǒng)拼湊而成的結(jié)構(gòu)從單元設(shè)備帶來了整個系統(tǒng)的使用，通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)等的限制，降低了系統(tǒng)的運行，維護工作量和系統(tǒng)的擴展，使系統(tǒng)更加清晰，系統(tǒng)信息更迅速，系統(tǒng)維護更簡單，更便于系統(tǒng)的擴展。

2.2 嵌入式以太網(wǎng)的快速響應(yīng)系統(tǒng)

數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)是變電站自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通信網(wǎng)絡(luò)，m100g采用以太網(wǎng)通信技術(shù)從間隔單位最受歡迎的，和單元內(nèi)的平衡通信效率，從根本上克服了在問答傳輸效率的通信設(shè)備的使用導(dǎo)致底部外部通信帶寬不足的矛盾，采集，傳輸，在分布式系統(tǒng)中的所有方面的響應(yīng)信息有了質(zhì)的飛躍。

2.3 人性化的設(shè)計理念

在單位，m100g使用“自由調(diào)”的概念設(shè)計，“即插即用”的設(shè)計方法和軟，硬件平臺，采用全中文顯示輸出接口的操作界面和圖形，表格。利用全息重構(gòu)技術(shù)，該工藝調(diào)試，用戶可以使用提供的匹配分析軟件讀取存儲在單元中的信息很容易，和再現(xiàn)數(shù)據(jù)的設(shè)備和邏輯過程清晰。變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)，采用面向?qū)ο蟮氖褂萌藱C交互圖描述了數(shù)據(jù)庫的描述，使工作變得更簡單，更方便。與各種圖形功能的人機接口，還可以支持多媒體功能。

2.4 高性能的通用平臺

為適應(yīng)系統(tǒng)發(fā)展的需要，M100G單元設(shè)備的核心模件采用了32位微處理器，配置以大容量的RAM和Flansh Memory，并進行了全方位的可靠性設(shè)計，從而使單元設(shè)備在提高了可靠性的同時又具有很強的數(shù)據(jù)處理、邏輯運算和信息存儲能力。此舉不僅是提高了產(chǎn)品的性能，更重要的意義在于使產(chǎn)品設(shè)計不僅在硬件上，而且在軟件上徹底通用化。

2.5 高標(biāo)準(zhǔn)的電磁兼容性能

優(yōu)良的電磁兼容性能是先進的變電所自動化系統(tǒng)必須滿足的要求之一。M100G對提高系統(tǒng)整體的電磁兼容性能給與了足夠的重視。單元設(shè)備設(shè)計不局限于部分滿足某些抗干擾標(biāo)準(zhǔn)，而是從單元設(shè)備的交流輸入、直流電源、開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出以及通信等各個環(huán)節(jié)進行電磁兼容設(shè)計。

3 M100G綜合自動化系統(tǒng)的構(gòu)成

m100g變電站自動化系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，縱向劃分為變電站。

隔離層m100g站根據(jù)間隔分布的配置。間隔裝置可分散就地開關(guān)領(lǐng)域，減少兩個大的二次接線。區(qū)間設(shè)備是相對獨立的，只有通過通信網(wǎng)絡(luò)，通信設(shè)備和變電站層，取消了對信號，主控制室的大量引進測量，控制，保護及電纜的使用，節(jié)省投資，提高系統(tǒng)的可靠性。

在變電站m100g設(shè)備的設(shè)計也采用了分布式的，開放的模式，配置完成站監(jiān)控功能，提供全面的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與控制，保護，信息和其他功能的記錄和分析，對變電站設(shè)備的配置方式，一方面保證整個電力系統(tǒng)的可靠性；另一方面，是另外的功能選擇，配置靈活，更合理的。

為m100g變電站自動化系統(tǒng)的功能可分為變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)，通信系統(tǒng)，保護和控制子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)等一些。

3.1 計算機監(jiān)控系統(tǒng)

變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)是不依賴于硬件系統(tǒng)，獨立于硬件平臺。其主要功能包括數(shù)據(jù)采集和處理；事件顯示，打印，顯示和報警；打印圖形，歷史報表；圖形編輯；編輯數(shù)據(jù)庫定義；報告；歷史檔案館。

3.2 保護與測控子系統(tǒng)

變電所綜合自動化系統(tǒng)保護與測控子系統(tǒng)是以電流、電壓保護及三相重合閘為基本配置的保護裝置。它分微機線路保護裝置、電容器保護測控裝置、微機變壓器保護裝置、微機所用變壓器保護裝置、微機備用電源自投裝置、微機電動機保護裝置、測控裝置，各種保護功能均由軟件實現(xiàn)。

3.3 通信子系統(tǒng)

M100G的通信子系統(tǒng)是M100G變電所綜合自動化系統(tǒng)的重要組成部分，用于變電所的綜合自動化系統(tǒng)與遠(yuǎn)方調(diào)度的通信連接。它與變電所的保護與測控單元通過雙以太網(wǎng)進行通訊。

車站設(shè)備信息的變電站綜合自動化系統(tǒng)可以充分共享，與外部信息系統(tǒng)及遠(yuǎn)動通信接口的實現(xiàn)共享。建立一個快速，穩(wěn)定，可靠、靈活的通信網(wǎng)絡(luò)是變電站自動化系統(tǒng)的基本要求，也是對整個電力系統(tǒng)運行管理自動化的基本前提。M100G的通信子系統(tǒng)又分站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)動通信接口以及與其它智能設(shè)備接口等三個部分組成。

（1）站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)。

M100G變電站自動化系統(tǒng)采用基于間隔層以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，采用10 M以太網(wǎng)。使用基于集線器的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可根據(jù)需要選擇一雙或光學(xué)傳輸介質(zhì)。

保護裝置，定位裝置，直接接入以太網(wǎng)接口層以太網(wǎng)自動裝置，通過智能設(shè)備協(xié)議轉(zhuǎn)換器等分布，控制裝置或低電壓保護設(shè)備適配器的以太網(wǎng)層。根據(jù)間隔與集線器相連的適當(dāng)?shù)拈g隔層設(shè)備的物理位置，然后所有的中間樞紐變電站層訪問集中器。

（2）遠(yuǎn)程通信接口。

由于電力信息分級管理的需要，對各種M100G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量也需要根據(jù)用戶的需要傳送到調(diào)度系統(tǒng)，與傳統(tǒng)意義上的遙控功能的實現(xiàn)。

基于mx101g通信服務(wù)器致力于完成變電站自動化系統(tǒng)M100G變電站自動化系統(tǒng)（運行TCP/IP 10M以太網(wǎng)）互連和各種外部網(wǎng)絡(luò)，可以在變電站保護信息的收集，控制，使用不同的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議在一一把許多方法，和所有主機的相應(yīng)的指令控制設(shè)備發(fā)送到正確的執(zhí)行。

考慮到遠(yuǎn)動系統(tǒng)需要的硬件和數(shù)據(jù)庫配置參數(shù)特別多，而且還需要各種實時數(shù)據(jù)采集中觀察到遠(yuǎn)東在日常維護界面，所以除了提供漢字液晶顯示和鍵盤操作面板，M100G變電站自動化系統(tǒng)，Windows的圖形遠(yuǎn)程調(diào)試接口該軟件還提供了配置。具有良好的Windows編程接口的軟件的參數(shù)管理設(shè)備的硬件和數(shù)據(jù)庫，并可以運行在中印的過程，節(jié)省人工維護的麻煩。

同時，遠(yuǎn)動接口裝置還提供豐富的遠(yuǎn)程維護功能。我們可以根據(jù)要求通過遠(yuǎn)程撥號連接來運行裝置的調(diào)試配置軟件，在遠(yuǎn)離現(xiàn)場的情況下同樣能正確地分析和處理裝置的各種異常。

（3）其他智能設(shè)備接口。

M100G變電站自動化系統(tǒng)采用開放式的設(shè)計理念，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是在每一層的通信網(wǎng)絡(luò)采用，其他設(shè)備制造商可以利用技術(shù)來直接訪問M100G一般站網(wǎng)絡(luò)。為了與現(xiàn)有設(shè)備兼容，M100G是專為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連協(xié)議轉(zhuǎn)換器的實現(xiàn)。M100G智能通訊接口，可以方便地將不提供以太網(wǎng)的計算機設(shè)備在變電站自動化系統(tǒng)M100G。

4 系統(tǒng)評價

由于M100G系統(tǒng)調(diào)試，運行狀況良好，各項技術(shù)數(shù)據(jù)應(yīng)滿足的基本要求。

具體目標(biāo)如下。

模擬測量精度：等于98.9%。

遠(yuǎn)程信號的正確動作率：大于或等于98%。

控制的正確率：等于99%。

遙測傳輸延遲：小于2 s。

在傳輸時間的遙控信號的變化：小于2 s。

遠(yuǎn)程控制，遠(yuǎn)程命令脈沖傳輸時間：小于4 s。

響應(yīng)時間：小于3 s。

5 下一步的工作

（1）火災(zāi)自動報警和自動滅火系統(tǒng)的建立。

（2）完善的防誤功能，該m100g操作系統(tǒng)軟件，使用遠(yuǎn)程遙測作為判斷依據(jù)，在人為地設(shè)置封閉條件，可以控制操作，為了實現(xiàn)目標(biāo)，開關(guān)操作。但操作對象是有限的操作元件具有遠(yuǎn)程控制功能，所以它不能解決所有一次設(shè)備的防誤。計算機防錯裝置使用的成功運作經(jīng)驗，有機和m100g系統(tǒng)結(jié)合起來，從而提高了防誤操作系統(tǒng)。

（3）解決接點抖動問題：大量的遙信量取源于各種類型的開關(guān)接點，而這些開關(guān)接點基本上長時間處于“通”或“斷”的某種狀態(tài)，而使接觸面滋生氧化膜。一旦從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)入另一種狀態(tài)，則極易出現(xiàn)狀態(tài)不變的假象而造成嚴(yán)重后果，故應(yīng)解決開關(guān)接點接觸面氧化的問題，從而正確反映接點的位置狀態(tài)。

6 結(jié)論

M100G綜合自動化系統(tǒng)在甬滬寧管道35 kV變電所的成功應(yīng)用，對提高變電所安全、穩(wěn)定、可靠、管理的運行水平，降低運行維護成本，提高經(jīng)濟效益等都具有十分重要的意義，通過甬滬寧管道35 kV變電所綜合自動化系統(tǒng)在實施中所積累的設(shè)計、安裝、調(diào)試、運行維護等多方面的經(jīng)驗，為甬滬寧管道安全、平穩(wěn)地運行，打下了良好的基礎(chǔ)。