220kV智能變電站綜自系統(tǒng)分析

邱燦

摘 要：作為智能變電站的核心系統(tǒng)之一，綜合自動化系統(tǒng)在智能變電站中具有重要作用。該文對220kV智能變電站綜合自動化系統(tǒng)進(jìn)行了分析，研究了智能變電站綜合自動化系統(tǒng)的特點，分析了智能變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，提出了相應(yīng)的抗干擾措施。

關(guān)鍵詞：220kV智能變電站 ?綜合自動化 ?抗干擾 ?返校

中圖分類號：TM731 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（b）-0090-01

變電站綜合自動化系統(tǒng)是指通過微機(jī)控制技術(shù)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的有效處理和通信，確保站端設(shè)備自動化運行的系統(tǒng)。通過變電站綜合自動化系統(tǒng)能夠提高站端二次設(shè)備的監(jiān)控和測量水平，增強(qiáng)對站端設(shè)備的管理和監(jiān)控，確保站端設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，提高變電站設(shè)備運行的可靠性及安全性。該文對220 kV智能變電站綜合自動化系統(tǒng)進(jìn)行了分析。

1 智能變電站綜合自動化系統(tǒng)的特點

（1）智能變電站綜合自動化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)站端信息的有效采集，確保站端主線路的交流量傳輸至調(diào)度系統(tǒng)，為調(diào)度提供數(shù)據(jù)支持。

（2）智能變電站的綜合自動化系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理，實現(xiàn)對重要數(shù)據(jù)的存儲和計算，提供重要時間節(jié)點，重要事件的存儲。

（3）智能變電站綜合自動化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對變電站內(nèi)一次設(shè)備的整體監(jiān)控，當(dāng)一次設(shè)備遙信出現(xiàn)變位時進(jìn)行有效報警，以實現(xiàn)故障自我防御功能。

（4）通過對電壓及無功進(jìn)行綜合控制，智能變電站綜合自動化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對站端電容器及變壓器分接頭的自動調(diào)控。

（5）通過對母線、變壓器及饋線等變電站內(nèi)核心設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，智能變電站綜合自動化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)變電站內(nèi)設(shè)備監(jiān)控基本覆蓋。

（6）智能變電站綜合自動化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)動功能，即通過調(diào)控中心傳輸?shù)倪b信數(shù)據(jù)實現(xiàn)對站端一次設(shè)備的控制，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時將信號傳輸至調(diào)控中心，完成對站端一次設(shè)備的閉環(huán)控制。

2 智能變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

2.1 分布式的結(jié)構(gòu)

智能變電站綜合自動化系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)主要是考慮到保護(hù)功能和監(jiān)控構(gòu)建方面的協(xié)調(diào)，并以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)了分布式結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。分布式結(jié)構(gòu)中智能變電站的CPU采用與其他設(shè)備相協(xié)調(diào)的方式運行，相關(guān)的智能模塊采用串聯(lián)的方式實現(xiàn)通信。這種通信方式不會對智能變電站綜合自動化系統(tǒng)運行造成較大的影響，通常在中低壓變電站中普遍采用這種方式構(gòu)建綜合自動化系統(tǒng)。

2.2 集中式的結(jié)構(gòu)

智能變電站綜合自動化系統(tǒng)的集中式結(jié)構(gòu)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛，其主要是根據(jù)系統(tǒng)自身的信息類型來進(jìn)行構(gòu)建的。如果智能變電站綜合自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)為閉環(huán)的信息系統(tǒng)，則此時其所采用的集中式系統(tǒng)模塊不會與硬件系統(tǒng)有明顯的聯(lián)系，系統(tǒng)通過不同模塊之間的信息交互和傳遞實現(xiàn)了模塊化的操作。集中式系統(tǒng)主要受計算機(jī)硬件水平的限制，其對監(jiān)控主機(jī)的性能要求較高，通常在一些大型的監(jiān)控室內(nèi)使用。這種系統(tǒng)也存在一些如開發(fā)利用手段不足，系統(tǒng)的抗干擾性較差，難以對系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)開發(fā)等缺點。

2.3 分散的分布式結(jié)構(gòu)

智能變電站綜合自動化系統(tǒng)采用分散的分布式系統(tǒng)主要是依據(jù)面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想，這里所說的面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想主要是在設(shè)計的過程中對一次回路設(shè)備、保護(hù)及控制單元進(jìn)行設(shè)計，保證其能夠在開關(guān)柜的不同模塊之間進(jìn)行有效使用。利用這種結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)的功能分散和集中管理，有利于實現(xiàn)現(xiàn)場總線技術(shù)，因此這種系統(tǒng)的二次接線較少，減少了二次檢修人員的工作量。同時該系統(tǒng)布置較為整齊，有利于后期的維護(hù)和調(diào)整。該系統(tǒng)實際應(yīng)用過程中不會對其他設(shè)備造成明顯的影響，安全性和穩(wěn)定性較好，同時該系統(tǒng)還具有很強(qiáng)的抗干擾性，在智能變電站中被廣泛使用。

3 智能變電站綜合自動化系統(tǒng)抗干擾分析

3.1 硬件的抗干擾分析

智能變電站綜合自動化系統(tǒng)也會遭受到干擾的影響，抗干擾的主要措施是隔離、配線及合理布線減少弱電源的傳遞等。

（1）對硬件進(jìn)行合理設(shè)計。當(dāng)前大部分廠家主要采用硬件狗技術(shù)對綜合自動化系統(tǒng)進(jìn)行抗干擾，在測控系統(tǒng)中利用模塊化設(shè)計實現(xiàn)抗干擾，在硬件上將強(qiáng)電系統(tǒng)和弱電系統(tǒng)在物理區(qū)間上進(jìn)行嚴(yán)格的分離，在模塊區(qū)間上采用印刷電路板實現(xiàn)總線控制，這樣就能大大減少電磁干擾在弱電中的耦合。在實際的變電站綜合自動化系統(tǒng)現(xiàn)場中應(yīng)重點對金屬外殼及屏柜的接地情況進(jìn)行檢查，有效增強(qiáng)其抗干擾能力。

（2）220 kV及以上智能變電站綜合自動化系統(tǒng)進(jìn)行雙冗余配置。在智能變電站的裝置內(nèi)部通常采用雙以太網(wǎng)的方式進(jìn)行通信，兩個網(wǎng)絡(luò)互為備用，當(dāng)某個網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障停止運行時，其通訊將切換至另一個網(wǎng)絡(luò)中。

（3）二次回路的抗干擾措施。智能變電站綜合自動化系統(tǒng)的強(qiáng)電回路、弱電回路都是使用各自獨立的電纜進(jìn)行通信的，在微機(jī)保護(hù)中所使用的電纜大多是屏蔽電纜，其在控制室和開關(guān)場同時進(jìn)行接地，二次電纜的敷設(shè)路徑應(yīng)盡量躲避高壓母線，避雷針及避雷器，二次電纜的相電壓和相電流應(yīng)同時置于一段電纜內(nèi)。

3.2 綜合自動化系統(tǒng)軟件的抗干擾措施

智能變電站綜合自動化系統(tǒng)軟件抗干擾主要是在軟件設(shè)計時增強(qiáng)軟件的校正性及協(xié)調(diào)性，簡化軟件結(jié)構(gòu)，當(dāng)前所采用的軟件抗干擾措施主要有：

（1）使軟件的各模塊之間能夠互相訪問。在智能變電站綜合自動化系統(tǒng)正常運行時，其向各個管理系統(tǒng)發(fā)出測控命令，如果此時管理系統(tǒng)的插件均正常，則可進(jìn)行有效的回復(fù)，如果不正常則需要進(jìn)行處理，并向上一級的機(jī)構(gòu)報告通訊中斷信號。

（2）多次返校進(jìn)行校驗?？稍谥悄茏冸娬揪C合自動化系統(tǒng)的測控單元中設(shè)置唯一的通信地址，當(dāng)進(jìn)行遠(yuǎn)方操作時利用校正碼進(jìn)行反校，例如對某一開關(guān)進(jìn)行遙控合操作時，可利用監(jiān)控系統(tǒng)先發(fā)出命令碼，然后通過測控裝置將命令碼送至監(jiān)控單元，其接到命令碼后再進(jìn)行操作，如果綜合自動化系統(tǒng)的裝置地址不對，則此時不能完成反校，無法進(jìn)行操作，后臺機(jī)會提示反較失敗，這樣就能有效避免誤操作。

4 結(jié)語

綜合自動化系統(tǒng)作為智能變電站的核心系統(tǒng)，其能夠在站端完成對變電站內(nèi)設(shè)備的智能自動控制。該文對220 kV智能變電站綜合自動化系統(tǒng)進(jìn)行了分析，研究了智能變電站綜自系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，所提出的抗干擾措施具有一定的推廣應(yīng)用價值。

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