淺談電力系統(tǒng)中變電站的運(yùn)用與自動化

賈鵬洲　楊超　梁彥萍

[摘 要]本文主要分析了變電站自動化系統(tǒng)的主要功能，以及變電站自動化系統(tǒng)中常用的通訊方式，分析了遠(yuǎn)程電能量數(shù)據(jù)終端（ERTU）調(diào)試策略以及電壓無功綜合自動控制系統(tǒng)調(diào)試策略，最后提出了自動化調(diào)試策略的應(yīng)用，對實(shí)際調(diào)試工作有很強(qiáng)的指導(dǎo)作用。

[關(guān)鍵詞]變電站；自動化調(diào)試

一、變電站綜合自動化系統(tǒng)

自從結(jié)構(gòu)模式提出來之后，變電站綜合自動化系統(tǒng)兩大瓶頸問題得到了解決（開放式變電站的綜合信息的管理與不同協(xié)議IED并網(wǎng)），可以根據(jù)具體情況靈活配置自動化系統(tǒng)，來滿足不同的類型變電站需求。

1.變電站自動化系統(tǒng)主要功能變電站自動化系統(tǒng)主要的功能有：

（1） 微機(jī)的保護(hù)功能包括母線保護(hù)、一次或多次重合閘功能、電容器保護(hù)、變壓器保護(hù)、低周減載、備用電源自投等。

（2）數(shù)據(jù)的采集模擬量與采集狀態(tài)量。①模擬量的采集采樣各個進(jìn)出線回路功率與電流值、各段的母線電壓；電網(wǎng)相位和頻率等電量的參數(shù)以及變壓器的壓力、瓦斯值以及溫度等非電量的參數(shù)。②狀態(tài)量的采集包括變壓器分接頭位置、接地刀閘狀態(tài)、隔離開關(guān)狀態(tài)、斷路器狀態(tài)等，此類信號多數(shù)采用光電隔離的方式中的開關(guān)量中斷的輸入。

（3）對時間的記錄以及故障的錄波事件的記錄包括保護(hù)性的動作序列的記錄，以及開關(guān)的跳合的記錄，事件的分辨率一般為1～3ms，可以存放100個時間的記錄順序。

（4）設(shè)置一些遠(yuǎn)方的整定的保護(hù)定值對于一些保護(hù)裝置，可以設(shè)置一些保護(hù)的定值，可以方便的顯示并能根據(jù)需要實(shí)時進(jìn)行切換。

（5）操作與控制可以對變壓器進(jìn)行分接頭的調(diào)控，對隔離的開關(guān)的合與分進(jìn)行實(shí)時控制，還可對斷路器以及電容器組進(jìn)行調(diào)換。

（6）電容器的自動調(diào)控、電壓的自動調(diào)控以及備用電源的自動投入，電容器可以自動的切換通過電壓和功率因子的自控變壓器。如果主電源失效，可以自動投入備用的電源。

（7）和遠(yuǎn)程調(diào)控中心互相通信可以將采集的狀態(tài)量實(shí)時送往遠(yuǎn)程調(diào)控中心，方便裝置的遠(yuǎn)程調(diào)控，接受遠(yuǎn)程調(diào)控中心所發(fā)來的一些指令。

2.變電站自動化常見的通信方式變電站的自動化系統(tǒng)通常采用的接口有以太網(wǎng)數(shù)據(jù)以及串行數(shù)據(jù)的接口等。

二、變電站自動化的調(diào)試的內(nèi)容、目的與常見的故障

1.調(diào)試的目的

變電站的自動化調(diào)試的目的是檢驗各變電站無人值班自動化系統(tǒng)的各部分（信息傳輸系統(tǒng)、調(diào)控信息處理系統(tǒng)以及自動化中斷裝置），包括各部分控制對象的計量及其控制、各種參數(shù)的測量、自動裝置動作的信號、繼電保護(hù)以及位置狀態(tài)信號燈有關(guān)信息是否正確，運(yùn)行是否能正常。

2.調(diào)試的內(nèi)容

變電站自動化系統(tǒng)調(diào)試的內(nèi)容主要是指針對系統(tǒng)所包含的設(shè)備進(jìn)行的安裝調(diào)試的工作，包括GPS衛(wèi)星時鐘、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、后臺計算機(jī)以及二次電纜和通訊線等的調(diào)試安裝工作，還包括裝置參數(shù)的設(shè)置以及數(shù)據(jù)庫和內(nèi)部的監(jiān)控系統(tǒng)軟件等方面工作。

3.經(jīng)常性的調(diào)試?yán)щy與故障

由于多方面的原因，像廠家過多，中間的環(huán)節(jié)比較多，調(diào)試的內(nèi)容比較復(fù)雜，在安裝變電站調(diào)試過程當(dāng)中會造成如下的困難：（1）在本體的調(diào)試當(dāng)中，由于中間的環(huán)節(jié)多，出現(xiàn)遙測、遙信等故障之后，找到故障的點(diǎn)比較困難，這樣就把很多的時間和精力都花費(fèi)在故障的排除上面。（2）變電站與調(diào)度是聯(lián)系密切的，變電站需要變電站與調(diào)度端之問相互配合才能順利進(jìn)各項數(shù)據(jù)的采集，上報，調(diào)度等各項命令工作。（3）小電流和直流等設(shè)備廠家比較多，并且多數(shù)有自己的通訊的規(guī)約，不同的規(guī)約方式帶來了通訊的調(diào)試的困難。

三、自動化調(diào)試的策略

1.遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)調(diào)試策略。作為計費(fèi)計量自動化系統(tǒng)重要組成之一的電能的數(shù)據(jù)終端，是一種中間設(shè)備，介于費(fèi)率裝置以及計量主站當(dāng)中，主要用來完成數(shù)據(jù)的采集與處理以及存儲和轉(zhuǎn)發(fā)功能。

2.電壓綜合自動控制系統(tǒng)的調(diào)試策略后臺 V Q C 能對系統(tǒng)的運(yùn)行模式以及一次接線的方式進(jìn)行自動地識別，且根據(jù)系統(tǒng)工況和運(yùn)行方式，采取相應(yīng)優(yōu)化措施，滿足無功電壓的制定范圍，另外其閉鎖的功能，能夠保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，用戶能根據(jù)需要配置相應(yīng)的信號，還可以對電容器進(jìn)行投切順序的控制。

四、調(diào)試策略的應(yīng)用

變電站中自動裝置以及智能裝置安裝完畢，參數(shù)的設(shè)置完畢，終端裝置的通信規(guī)約的選定，調(diào)控數(shù)據(jù)序以及自動化控制系統(tǒng)的建立，等設(shè)置都已完畢之后，就能通過自動變電站系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)調(diào)和系統(tǒng)的無人值班調(diào)試工作。調(diào)試策略在變電站中應(yīng)用的效果：

1.本體的調(diào)試過程：①當(dāng)只進(jìn)行調(diào)檔的控制時，主變既發(fā)生急停的動作又發(fā)生調(diào)檔的動作?？梢圆捎帽倔w的調(diào)試小的遙控的故障調(diào)試的策略，能夠先排除二次回路故障的可能性，

并發(fā)現(xiàn)裝置收到的只是自動化系統(tǒng)的調(diào)檔的命令，不用急停，說明數(shù)據(jù)庫是正確的，問題在于裝置的測控上面，此時可以檢查參數(shù)的設(shè)置，可以發(fā)現(xiàn)時間的判斷設(shè)置比較短。②當(dāng)監(jiān)控裝置的裝置告警的信號不能被系統(tǒng)及時收到時，可以采用本體調(diào)試當(dāng)中遙信故障調(diào)試的策略，就能馬上發(fā)現(xiàn)總控上面還沒收到遙信位報文，說明測控裝置存在問題，把測控裝置的 C P U板重新?lián)Q上一個之后，故障就被排除了。

2.調(diào)度聯(lián)調(diào)的過程：①當(dāng)調(diào)度端開關(guān)的位置不對時，通常采用調(diào)度聯(lián)調(diào)的上送遙信的調(diào)試策略，通過檢測上傳的報文，可以很快發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)動的總控早就發(fā)出遙信傳報文，所以問題確定故障出現(xiàn)在調(diào)度端，可以明確的告知變電站端已經(jīng)正確的上傳，可以開始調(diào)度端的檢查。②當(dāng)SOE 信息錯誤，而調(diào)度端事故總信號COS 信息卻沒有錯誤時，可以采用調(diào)度的聯(lián)凋上送遙信過的故障調(diào)試的策略。③當(dāng)在區(qū)訓(xùn)系統(tǒng)的通訊不能正常進(jìn)行時，通過采用調(diào)度的聯(lián)調(diào)的上傳通訊的故障調(diào)試的策略，能夠很快發(fā)現(xiàn)調(diào)度兩臺前置機(jī)的控制權(quán)問題，自動化系統(tǒng)的不穩(wěn)定，所以就會出現(xiàn)此故障。

五、結(jié)語

通過提出的地理系統(tǒng)變電站的自動化的試訓(xùn)的策略：并對調(diào)試過程中容易出現(xiàn)的一些故障進(jìn)行排除，調(diào)試主要分為調(diào)度聯(lián)調(diào)和本體的調(diào)試階段兩個階段，并進(jìn)行了進(jìn)一步的細(xì)分，并對細(xì)分之后工作中所發(fā)生的故障進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)試的策略，有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)的作用。此自動調(diào)試策略如果應(yīng)用到新建110kv 的變電站自動化工程當(dāng)中，就會取得很好的效果，此調(diào)試的策略對110kv 變電站來說相當(dāng)?shù)倪m合，對220kv 及其以上的變電站來講，策略尚不齊全。