傳統(tǒng)變電所改造

吉林油田供電公司

隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，變電所綜合自動化技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，近幾年來，變電所綜合自動化已成為當前我國電力工業(yè)推行技術(shù)進步的重點之一，引起了電力工業(yè)部門的高度重視。

1 變電所綜合自動化及其系統(tǒng)的概念

所謂變電所綜合自動化是將變電所的二次設備（包括測量儀表、信號系統(tǒng)、繼電保護、自動裝置和遠動裝置等）經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設計，利用先進的計算機技術(shù)，現(xiàn)代電子技術(shù)，通信技術(shù)和信號處理技術(shù)，實現(xiàn)對全變電所的主要設備和輸、配電線路的自動監(jiān)視測量、自動控制和微機保護，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動化功能，其系統(tǒng)就是利用多臺微型計算機和大規(guī)模集成電路組成的自動化系統(tǒng)代替常規(guī)的測量和監(jiān)視儀表，代替常規(guī)控制屏，中央信號系統(tǒng)和遠動屏，用微機保護代替常規(guī)的繼電保護屏，改變常規(guī)的繼電保護裝置不能與外界通信的缺陷。

2 傳統(tǒng)變電所存在的缺點

眾所周知，變電所是電力系統(tǒng)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，它擔負著電能轉(zhuǎn)換和重新分配的繁重任

務，對電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟運行起著舉足輕重的作用。隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，大容量的發(fā)電機組的不斷投運和超高壓遠距離輸電和大電網(wǎng)的出現(xiàn)，使電力系統(tǒng)的安全控制更加復雜。

3 變電所綜合自動化系統(tǒng)的特點

變電所綜合自動化系統(tǒng)便能很好地解決這些問題。因為它具有以下明顯的特點：

1、功能綜合化。它綜合了變電所除交直流電源以外的全部二次設備；微機保護代替了電磁式保護，監(jiān)控裝置綜合了儀表屏、操作屏、中央信號系統(tǒng)和光字牌。

2、結(jié)構(gòu)微機化。它系統(tǒng)內(nèi)主要插件全是微機化的分布式結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡總線連接將微機保護、數(shù)據(jù)采集、控制環(huán)節(jié)的CPU群構(gòu)成一個整體，實現(xiàn)各種功能。

3、操作監(jiān)視屏幕化。它使變電所的操作人員完全是面對彩色大屏幕顯示器進行變電所的全方位監(jiān)視與操作，指針式儀表讀數(shù)被屏幕數(shù)據(jù)顯示所代替；龐大的模擬屏被屏幕上的實時接線畫面取代，在操作屏上進行的跳閘合閘操作被屏幕上光標操作取代等等。

4、運行管理智能化。變電所綜合自動化系統(tǒng)的運行管理智能化不僅表現(xiàn)在自動化功能上，還表現(xiàn)在系統(tǒng)本身具備的在線自診斷和專家系統(tǒng)，它不僅能監(jiān)測供電系統(tǒng)的一次設備，還能夠?qū)崿F(xiàn)在線自檢。

4 綜合自動化系統(tǒng)解決傳統(tǒng)變電所存在的問題體現(xiàn)出的優(yōu)越性

正是由于綜合自動化系統(tǒng)具有以上明顯的特征，決定它在解決傳統(tǒng)變電所存在的問題方面體現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性能：

1、提高供電質(zhì)量，提高電壓合格率。由于在變電所綜合自動化系統(tǒng)中包括有電壓、無功自動控制功能，故對于具備有載調(diào)壓變壓器和無功補償電容器的變電所，可以大大提高電壓合格率，保證電力系統(tǒng)主要設備和各種電器設備的安全，降低網(wǎng)損，節(jié)約電能損耗。

2、提高變電所的安全、可靠運行水平。變電所綜合自動化系統(tǒng)中除了微機保護能迅速發(fā)現(xiàn)被保護對象的故障，并切除故障外有的自控裝置兼有監(jiān)視其控制對象工作是否正常的功能，發(fā)現(xiàn)其工作不正常及時發(fā)出告警信息，更為重要的是微機保護裝置和我微機型自動裝置具有故障自診斷功能，這使得變電所一、二次設備的可靠性大大提高。

3、提高電力系統(tǒng)的運行、管理水平。變電所綜合自動化系統(tǒng)使得監(jiān)視、測量、記錄、抄表等工作都由計算機自動進行，具有與上級調(diào)度通信功能，可將檢測到的數(shù)據(jù)及時送往調(diào)度中心，使調(diào)度員能及時掌握各變電所的運行情況，也能對它進行必要的調(diào)節(jié)與控制，大大提高運行管理水平。

4、縮小變電所占地面積，降低造價、減少總投資。變電所綜合自動化系統(tǒng)由于采用微機和通信技術(shù)，可以實現(xiàn)資源共享和信息共享。

5、減少維護工作量，減少值班員勞動，實現(xiàn)減人增效。

5 成功的范例

吉林油田公司供電公司一直致力于變電所綜合自動化系統(tǒng)的建設，對于老變電所，逐步進行自動化改造，對于新建的變電所，盡量采用綜合自動化系統(tǒng)武裝變電所，下面以供電公司東區(qū)變電所自動化改造工程為例，介紹一下微機自動裝置及監(jiān)控系統(tǒng)的功能及優(yōu)越性。

5.1東區(qū)變電所綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

東區(qū)變電所為電壓66KV/6KV的變電所，66KV進出線兩條，主變兩臺2×20000KVA，6KV配出線路28回線，66KVPT兩段，6KVPT兩段。改造依據(jù)“高可靠性、可擴充性、易操作性和可維護性”的總體設計原則，系統(tǒng)的微機自動裝置采用集中組屏的方式，其綜合自動化系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮姆植际揭惑w化結(jié)構(gòu)，遵循開放系統(tǒng)的原則，采用分層分布結(jié)構(gòu)，整個系統(tǒng)分為主控層和現(xiàn)場控制層兩部分。

5.2系統(tǒng)設置的各微機自動裝置的功能

5.2.1主變測控及線路綜合測控裝置的功能

裝置可實時測量多種電氣量：電流、電壓、功率、功率因數(shù)、頻率、電度采集、電度計算，各種電氣量通過面板上的鍵盤可查詢，即實現(xiàn)就地測量功能；同時還可通過通訊網(wǎng)上傳至后臺監(jiān)控系統(tǒng)或主網(wǎng)計算機系統(tǒng)，即實現(xiàn)遙測；裝置具有多個開關(guān)量輸入接點，采用裝置自產(chǎn)24V電源通過通訊網(wǎng)把各個開關(guān)量變位和裝置動作信息上傳至后臺監(jiān)控系統(tǒng)或主網(wǎng)計算機系統(tǒng)，即實現(xiàn)遙信；本裝置可根據(jù)后臺定義對需操作的對象（斷路器或調(diào)壓開關(guān)等）進行遙控。

5.2.2 微機監(jiān)控系統(tǒng)的功能

1、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控：測量全部電氣參數(shù)，包括三相交流電量，全部直流電量；采集開關(guān)和隔離刀閘狀態(tài)，保護信號和接點狀態(tài)等各種狀態(tài)量；可實現(xiàn)各種圖形顯示開關(guān)和隔離開關(guān)狀態(tài)，保護信號和接點狀態(tài)的各種狀態(tài)量；用接線圖、棒圖、曲線圖、地理圖等顯示實時主接線圖，主要參數(shù)參考趨勢曲線，設備運行狀態(tài)等。

2、事故報警和記錄功能：順序事件記錄；監(jiān)控主機設定各種電氣量的上限和下限，上上限、下下限的限值，越限報警；開關(guān)量變位報警，分類記錄報警事件的日期和事件；控制操作記錄。

3、統(tǒng)計分析、報表打印功能：分類整理統(tǒng)計實時數(shù)據(jù)和記錄所有電量；根據(jù)用戶提供的報表格式和計算方式統(tǒng)計分析生成報表。

4、遙測、遙信、遙控、遙調(diào)四遙遠動功能；實現(xiàn)與電力調(diào)度端的通訊；具有遠程維護功能；在計算機控制方式下，通過鍵盤輸入操作指令和鼠標點擊菜單命令輸入操作指令；多級口令，控制五防閉鎖功能，各項操作均有確認信息，經(jīng)確認方能動作。

5、計算功能：各種電氣量計算和其他輔助計算功能。

6、在線維護功能：編輯各類畫面報表；在線修改數(shù)據(jù)庫內(nèi)容；部分運行參數(shù)及限制值的在線設置，狀態(tài)修改。

5.3 該系統(tǒng)具有的優(yōu)越性

1、高可靠性：多級多步驟，強大的軟硬件配合的抗干擾措施使系統(tǒng)具有高可靠性，通過裝置硬件上的低通濾波回路和軟件上的付式算法，有效抑制高次諧波的侵入，提高抗干擾性能；監(jiān)控系統(tǒng)具有自診斷能力，具有失電保護，上電自檢，自復位恢復運行狀態(tài)能力，并具有多重校驗手段及出錯閉鎖措施。

2、可擴充性：微機自動裝置體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，模塊化設計，方便擴充，便于替換和升級；各單元采用RS485或CAN接口通訊，允許用戶增減接點。

3、易操作性和可維護性：友善的人機接口，菜單式提示操作；大屏幕液晶漢字顯示、監(jiān)測、維護、整定直觀方便；故障診斷、定位、修復功能提高可維護能力。

6 結(jié)論

從上面的實例可以看出：變電所綜合自動化建設對提高電力系統(tǒng)運行效率和水平是有百利而無一弊的，但目前我們現(xiàn)有變電所的自動化水平還是較低的，只有加快變電所綜合自動化系統(tǒng)建設步伐，才能確保電力系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟、優(yōu)化運行。《東區(qū)變電所自動化改造》項目的實施，為吉林油田其他老變電所的自動化技術(shù)改造提供了成功的范例。