變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)及其測量控制

宋世超

【摘 要】 隨著電網(wǎng)規(guī)模的日益擴(kuò)大和自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化在實(shí)現(xiàn)信息實(shí)時(shí)采集、控制等方面正發(fā)揮著越來越重要的作用。本文結(jié)合變電站綜合自動(dòng)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，淺要探討了綜合自動(dòng)化變電站的不同測量控制方式，分析了現(xiàn)今各個(gè)主流綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)，為遠(yuǎn)動(dòng)日常檢修維護(hù)工作提供幫助。

【關(guān)鍵詞】 綜合自動(dòng)化 ?體系結(jié)構(gòu) ?測量控制

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)從其測量控制、安全等方面考慮，可劃分為三個(gè)系統(tǒng)。（1）監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)是完成模擬量輸入、數(shù)字量輸入、控制輸出等功能的系統(tǒng)，一般具有測量和控制器件，用于站內(nèi)線路和變壓器運(yùn)行參數(shù)的測量、監(jiān)視，以及斷路器、隔離開關(guān)、變壓器分接頭等設(shè)備的投切和調(diào)整。（2）保護(hù)系統(tǒng)。在綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，繼電保護(hù)宜相對(duì)獨(dú)立，除輸入量和跳閘要獨(dú)立外，保護(hù)的啟動(dòng)、測量和邏輯功能也應(yīng)獨(dú)立，此時(shí)，保護(hù)裝置需要通過串行通信接口送出的僅是某些保護(hù)動(dòng)作的指示信號(hào)或記錄數(shù)據(jù);也可通過通信接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方改變保護(hù)定值。此外，一般要求的故障錄波及測距功能由保護(hù)系統(tǒng)附帶完成，如有較高要求，則配置專用設(shè)備并有相應(yīng)的通信接口。（3）斷路器閉鎖系統(tǒng)。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)具有全方位的防誤操作系統(tǒng)，以通過閉鎖功能，有效地實(shí)現(xiàn)“五防”，從而保證電網(wǎng)和人身的安全。

1 關(guān)于后臺(tái)監(jiān)控機(jī)的幾個(gè)問題

1.1 后臺(tái)監(jiān)控機(jī)運(yùn)行管理

在實(shí)際運(yùn)行中，已經(jīng)多次出現(xiàn)了后臺(tái)監(jiān)控機(jī)由于人為和監(jiān)控機(jī)本身等原因?qū)е掳c瘓不能工作，嚴(yán)重影響變電站的整體運(yùn)行。為防止這種情況發(fā)生，一是要制定變電站后臺(tái)監(jiān)控機(jī)的運(yùn)行和管理制度并嚴(yán)格執(zhí)行，對(duì)值班人員進(jìn)行約束，防止利用后臺(tái)監(jiān)控機(jī)玩游戲、上網(wǎng)，防止私自使用軟盤和光盤使監(jiān)控機(jī)感染病毒等。二是加強(qiáng)管理部門的定期和不定期檢查，發(fā)現(xiàn)問題，立即處理，不留后患。三是設(shè)置操作系統(tǒng)和監(jiān)控軟件密碼管理辦法，只有管理部門和變電站站長掌握密碼，普通值班人員不掌握密碼，防止隨意進(jìn)入操作系統(tǒng)和啟動(dòng)、停運(yùn)監(jiān)控軟件，防止使用后臺(tái)監(jiān)控機(jī)的軟、硬件資源并遭到破壞。四是用監(jiān)控軟件封裝操作系統(tǒng)，如東方電子生產(chǎn)的DF系列自動(dòng)化系統(tǒng)的后臺(tái)監(jiān)控軟件具有啟動(dòng)后封裝操作系統(tǒng)的功能。監(jiān)控軟件封裝操作系統(tǒng)是指當(dāng)?shù)谝淮螁?dòng)后臺(tái)監(jiān)控機(jī)時(shí)，監(jiān)控機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)操作系統(tǒng)后繼續(xù)啟動(dòng)監(jiān)控軟件，直至啟動(dòng)到監(jiān)控軟件界面，如果停運(yùn)監(jiān)控軟件，需要輸入密碼，只有掌握密碼的人才能停運(yùn)監(jiān)控軟件，進(jìn)入到操作系統(tǒng)。

1.2 后臺(tái)監(jiān)控機(jī)機(jī)型的選擇

由于后臺(tái)監(jiān)控機(jī)要求實(shí)時(shí)運(yùn)行，處理的數(shù)據(jù)量比較大，響應(yīng)速度快，而且處在強(qiáng)電磁環(huán)境，所以一般普通計(jì)算機(jī)無法滿足要求，在選擇時(shí)應(yīng)選擇高性能工控機(jī)。高性能工控機(jī)能夠在強(qiáng)電磁環(huán)境工作，抗干擾性能強(qiáng)，能夠?qū)崟r(shí)運(yùn)行，硬件設(shè)備工作穩(wěn)定性好，能夠滿足變電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的要求。目前在一些變電站，由于后臺(tái)監(jiān)控機(jī)使用商用機(jī)、家用機(jī)和其它計(jì)算機(jī)，已經(jīng)出現(xiàn)后臺(tái)監(jiān)控機(jī)損壞而不能工作情況。高性能工控機(jī)能夠保證變電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1.3 后臺(tái)監(jiān)控機(jī)不間斷電源的解決方案

在一些變電站中，沒有為后臺(tái)監(jiān)控機(jī)配置不間斷電源，使用的是站用變交流電源。使用站用變交流電源存在下列弊端：一是當(dāng)系統(tǒng)停電時(shí)，后臺(tái)監(jiān)控機(jī)失去電源，不能工作;二是站用變交流電壓波動(dòng)較大，電壓質(zhì)量有時(shí)不合格，有時(shí)電壓高，燒毀計(jì)算機(jī)，有時(shí)電壓低，計(jì)算機(jī)不能工作，不能給后臺(tái)監(jiān)控機(jī)提供合格的電源;三是當(dāng)站用變一次熔斷器熔斷時(shí)，后臺(tái)監(jiān)控機(jī)失去電源;四是當(dāng)10 kV系統(tǒng)接地時(shí)，站用變交流電源受到嚴(yán)重的諧波干擾，影響后臺(tái)監(jiān)控機(jī)的正常工作。所以，綜自變電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)配備不間斷電源，以防止站用電出現(xiàn)故障時(shí)確保監(jiān)控系統(tǒng)正常工作，特別是在發(fā)生事故后可以保證各種信息不至于丟失。

1.4 后臺(tái)監(jiān)控軟件的備份問題

后臺(tái)監(jiān)控機(jī)無論使用質(zhì)量多好的后臺(tái)計(jì)算機(jī)，都有可能損壞，所以在變電站新投產(chǎn)時(shí)，都應(yīng)該對(duì)后臺(tái)監(jiān)控軟件進(jìn)行備份，而且這種備份工作應(yīng)隨變電站設(shè)備的變更及時(shí)更新。雖然有些廠家備份了某些變電站的后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)軟件，但是廠家畢竟是面向全國市場，其備份不太完善、可靠，因此，還是建議繼電保護(hù)管理部門做好各站后臺(tái)監(jiān)控軟件的備份工作，并妥善保管，以防不測。后臺(tái)監(jiān)控軟件的備份可以保存在移動(dòng)硬盤或者光盤上。

2 保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)事故和預(yù)警音響信號(hào)

一些變電站的保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的事故和預(yù)警音響信號(hào)受后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的控制，當(dāng)后臺(tái)監(jiān)控機(jī)不能工作時(shí)，事故和預(yù)警音響信號(hào)則不能發(fā)出，不能提示值班人員處理事故或故障，嚴(yán)重影響變電站的安全運(yùn)行，對(duì)于這種情況，應(yīng)與廠家聯(lián)系，共同處理，將保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的事故和預(yù)警音響信號(hào)獨(dú)立出來，不受后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)控制，防止發(fā)生后臺(tái)監(jiān)控機(jī)不工作時(shí)發(fā)不出保護(hù)事故和預(yù)警音響信號(hào)情況。

3 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的選型及定貨問題

目前，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家很多，各廠家的軟件兼容性較差，然而現(xiàn)行的主要定貨規(guī)則是：10kV保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)捆綁銷售，即購買誰的10kV保護(hù)就得購買誰的后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。這就造成了一個(gè)變電站的保護(hù)五花八門，不同廠家的產(chǎn)品接入監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)都要進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換或者接口轉(zhuǎn)換。這不僅會(huì)造成綜合自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行不可靠，同時(shí)還會(huì)造成許多應(yīng)具有的功能不能實(shí)現(xiàn)。所以，在綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的選型及定貨問題上，一個(gè)變電站最好選用同一個(gè)廠家的產(chǎn)品，這樣做的好處在于：同一個(gè)廠家的產(chǎn)品的通信規(guī)約是一樣的，無須增加轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié);廠家在售后服務(wù)上也不會(huì)產(chǎn)生互相推諉的現(xiàn)象。

4 結(jié)語

上述問題是變電站自動(dòng)化系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的一些較為嚴(yán)重的問題，有的自己能夠處理，而大部分需要廠家處理，而有的是廠家也無法處理的，而這些問題的存在，不利于變電站的安全、可靠和穩(wěn)定運(yùn)行。在選擇變電站自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)注意上述問題是否存在和變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的整體功能是否完備。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)是變電站的核心，選擇一套高質(zhì)量的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)于變電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行十分重要。

參考文獻(xiàn)

[1]顏麗淵.變電站直流系統(tǒng)接地故障查找與處理方法研究[A].2011年云南電力技術(shù)論壇論文集（入選部分）[C]，2011.

[2]田皞.變電站自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性探討[A].2011年云南電力技術(shù)論壇論文集（入選部分）[C]，2011.