綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)在變電站的應(yīng)用

潘軍

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，新增大量的發(fā)電廠和半變電站，使得電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，對運(yùn)行水平的要求不斷提高，以便及時掌握電網(wǎng)及變電站的運(yùn)行情況，提高變電站的可控性。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足系統(tǒng)的要求。當(dāng)代計算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)手段的應(yīng)用，以改變了傳統(tǒng)二次設(shè)備的模式，為簡化系統(tǒng)，信息共享，減少電纜，減少占地面積，降低造價等已改變了變電站運(yùn)行的面貌。變電站自動化也由“熱門話題”已轉(zhuǎn)向了實用階段，電力行業(yè)各有關(guān)部門把變電站自動化做為一項新技術(shù)革新手段應(yīng)用于電力系統(tǒng)運(yùn)行中來，各大專業(yè)廠家亦把變電站自動化系統(tǒng)的開發(fā)做為重點開發(fā)項目，不斷的完善和改進(jìn)，相應(yīng)地推出各具特色的變電站綜合自動化系統(tǒng)，以滿足電力系統(tǒng)中的要求。

關(guān)鍵詞：綜合自動化;監(jiān)控系統(tǒng);變電站;應(yīng)用

引言

在信息化時代，各種電壓等級的變電站利用微機(jī)技術(shù)實現(xiàn)變電站的綜合自動化，從而可以保證我國電力資源的平穩(wěn)供應(yīng)以及電力企業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)（簡稱監(jiān)控系統(tǒng)）可以消除系統(tǒng)中存在的安全隱患，實現(xiàn)對變電站設(shè)備的實時監(jiān)控，并對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行儲存和分析，從而可以在保障我國電力資源平穩(wěn)供應(yīng)的同時提升變電站的經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而有效地促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。

1綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)在變電站的重要性

變電站綜合自動化系統(tǒng)是針對變電站專門研制開發(fā)的后臺軟件，它是利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等實現(xiàn)對變電站二次設(shè)備（包括繼電保護(hù)、控制、測量、信號、故障錄波、自動裝置及遠(yuǎn)動裝置等）的功能進(jìn)行重新組合、優(yōu)化設(shè)計，對變電站全部設(shè)備的運(yùn)行情況執(zhí)行監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動化系統(tǒng)。通過變電站綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備間相互交換信息、數(shù)據(jù)共享，完成變電站運(yùn)行監(jiān)視和控制任務(wù)。變電站綜合自動化替代了變電站常規(guī)二次設(shè)備，簡化了變電站二次接線。變電站綜合自動化是提高變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，降低運(yùn)行維護(hù)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，向用戶提供高質(zhì)量電能的一項重要技術(shù)措施。

2綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)在變電站的現(xiàn)狀

2.1對工作人員的素質(zhì)要求較高

綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)是依托于網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)的發(fā)展以及電氣自動化工程的進(jìn)步而衍生出的全新的技術(shù)，因此如果想有效地發(fā)揮該系統(tǒng)的作用，需要配備專業(yè)的高素質(zhì)高水平的工作人員。由此可見，該系統(tǒng)對于配電工和維修電工的素質(zhì)具有比較高的要求，需要配備相應(yīng)的技術(shù)能力和故障判斷能力，從而可以保證后續(xù)工作的順利進(jìn)行。因此，變電站需要積極地提升工作人員的工作能力以及工作素質(zhì)，使得其作用可以得到有效的發(fā)揮，降低變電站在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)安全事故的可能性，進(jìn)一步保證我國電力資源的平穩(wěn)供應(yīng)。

2.2自動化設(shè)計工作仍處于較低水平

電廠自動化設(shè)計工作仍處于較低水平，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上DCS和控制技術(shù)的飛速發(fā)展。由于電廠采用DCS之后，控制邏輯均由計算機(jī)軟件完成，控制系統(tǒng)邏輯設(shè)計的大部分工作從電力設(shè)計院轉(zhuǎn)移至DCS制造廠，這意味著DCS制造廠應(yīng)對控制系統(tǒng)性能負(fù)主要責(zé)任，電力設(shè)計院僅承擔(dān)編制技術(shù)規(guī)范書、提供基礎(chǔ)資料和控制要求、確認(rèn)DCS制造廠圖紙文件和安裝接線設(shè)計等工作。設(shè)計院往往忙于安裝接線設(shè)計，忽視對于控制邏輯圖的確認(rèn)和控制策略的研究，加上較少深入?yún)⑴c系統(tǒng)驗收和調(diào)試，久而久之，電力設(shè)計院在控制系統(tǒng)設(shè)計方面的技能和專長逐漸衰退，也無法對DCS技術(shù)有更深入的認(rèn)識，不能及時解決DCS調(diào)試和投運(yùn)過程中遇到的問題。多年來DCS技術(shù)規(guī)范書一直未能作過實質(zhì)性修改和更新。

3綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)在變電站的應(yīng)用

3.1系統(tǒng)功能

智能化數(shù)據(jù)處理：綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)最為重要的就是對變電器的數(shù)據(jù)的采集以及處理，從而可以及時地對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，得出應(yīng)對措施并加以實施。另外，該系統(tǒng)內(nèi)部還具有報警系統(tǒng)，從而可以對變電器內(nèi)部的實際情況進(jìn)行及時的反饋，避免由于出現(xiàn)重大的安全事故導(dǎo)致變電站出現(xiàn)更大損失。再者，這種系統(tǒng)為了保證該技術(shù)的順利進(jìn)行，需要配備相應(yīng)的智能化自學(xué)習(xí)、自診斷和自恢復(fù)等功能，進(jìn)一步保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。最后，在高壓開關(guān)柜出現(xiàn)故障之后，該系統(tǒng)可以對出現(xiàn)故障的設(shè)備進(jìn)行判斷處理，對供電系統(tǒng)的波形進(jìn)行分析，從而及時地排除故障，進(jìn)一步保障電網(wǎng)的安全。用戶管理：系統(tǒng)功能中還需要配備用戶管理功能、在線統(tǒng)計計算功能、畫面顯示和打印功能、衛(wèi)星時鐘同步功能等。為了提升該系統(tǒng)的適應(yīng)性，需要配備相應(yīng)的與其他設(shè)備的接口，從而可以保證該系統(tǒng)的順利運(yùn)行。

3.2遠(yuǎn)動接口

遠(yuǎn)動工作站通常為雙機(jī)配置?一臺為主機(jī)?另一臺為備用機(jī)。值班主機(jī)擔(dān)負(fù)以下任務(wù)：a.與調(diào)度前置機(jī)通信;b.控制切換裝置的切換動作;c.GPS對時。備用遠(yuǎn)動工作站依據(jù)配置方式的不同?可能擔(dān)負(fù)以下任務(wù)中的部分或全部任務(wù)：a.監(jiān)聽主機(jī)的工作狀況?一旦主機(jī)發(fā)生故障?備用主機(jī)將自動升為主機(jī)?并擔(dān)負(fù)起主機(jī)的作用;b.監(jiān)聽次要通道的信息?以確定該通道的通道狀況。切換裝置可以完成對上行雙通道信號及下行信號的切換選擇。切換裝置有2種切換模式?無論工作在何種模式上?切換裝置依據(jù)主機(jī)發(fā)出的切換命令而動作。a.模式1：切換裝置選擇一路較好的上行信號送入2臺前置機(jī)?同時將主機(jī)的下行信號送入主備兩個通道。此時?備用機(jī)的下行信號及信號相對較差上行通道信號被隔絕在切換裝置中?沒有進(jìn)入下一級設(shè)備。b.模式2：切換裝置將較好的通道接入主機(jī)?將備用機(jī)與另一通道相連。這時?相當(dāng)于主機(jī)與好通道、備用機(jī)與差通道分別通信。相比較于模式1?采用模式2的系統(tǒng)可以實現(xiàn)實時監(jiān)控到另一通道的狀況。為提高信息傳輸可靠性?采取在RCS-9789進(jìn)行通道切換裝置?選取工作通道。對省調(diào)僅發(fā)送其所需的遙測、遙信信號?省調(diào)不對站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行遙控操作。市地調(diào)不僅接受變電站發(fā)送的遙測、遙信信息?而且在變電站控制方式置于遙控操作時?由地調(diào)中心對變電站10KV以上斷路器、主變壓器中性點地刀、主變壓器有載調(diào)壓開關(guān)進(jìn)行遙控操作。

3.3對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性

工作在現(xiàn)場設(shè)備前端，作為工廠網(wǎng)絡(luò)底層的現(xiàn)場總線，是專為在現(xiàn)場環(huán)境工作而設(shè)計的，它可以支持雙絞線、同軸電纜、光纜、射頻、紅外線、電力線等，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，能采用兩線制實現(xiàn)供電與通信，并可滿足本質(zhì)安全防爆要求等?，F(xiàn)場總線既是一個開放的通信網(wǎng)絡(luò)，又是一種全分布式的控制系統(tǒng)，它作為智能設(shè)備（IED）的聯(lián)系紐帶，把掛在總線上作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的智能設(shè)備鏈接為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并進(jìn)一步構(gòu)成自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)基本控制、補(bǔ)償計算、參數(shù)修改、報警、顯示、監(jiān)控、優(yōu)化及控管一體化的綜合自動化功能。

3.4變電站運(yùn)行優(yōu)化控制

如綜合電壓無功控制、過負(fù)荷控制、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行控制及各種控制連鎖，為變電站的運(yùn)行、管理上等級提供了技術(shù)保障。高性能、高可靠性的歷史數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，數(shù)據(jù)記錄間隔5min、15min、30min、1h可靈活設(shè)定;屏幕硬拷貝和統(tǒng)計報表、工程圖紙的高質(zhì)量打印，是監(jiān)控系統(tǒng)的重要特色。

結(jié)語

基于我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電力資源在我國資源體系中占據(jù)著越來越重要的地位，發(fā)揮著十分重要的作用。因此，在實際應(yīng)用的過程中需要采取合理的措施大力地提升我國電力自動化的水平。此時，在變電站運(yùn)行的過程中應(yīng)用綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)可以有效地解決在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中出現(xiàn)的故障問題，從而可以保證該系統(tǒng)平穩(wěn)有效地運(yùn)行，進(jìn)一步提升我國電力系統(tǒng)的發(fā)展水平，保證我國電力資源的平穩(wěn)供應(yīng)。

參考文獻(xiàn)

[1]溫新葉，周萃鑾，管福巧，等.無人值守變電站自動調(diào)度系統(tǒng)及應(yīng)急調(diào)度方法[J].農(nóng)村電氣化，2020，43（11）：51-54.

[2]邵麟淞.變電站綜合自動化監(jiān)控管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2020.

[3]李慶章.綜合自動化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用研究[J].機(jī)電工程技術(shù)，2019，48（7）：170-171.