變電站中電子自動化系統(tǒng)的應用探討

王璞

(太原科技大學,山西太原 030024)

變電站中電子自動化系統(tǒng)的應用探討

王璞

(太原科技大學,山西太原 030024)

隨著我國變電站電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大,變電站的自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性逐漸成為電力調(diào)度中心可以安全、平穩(wěn)運行的基礎。變電站中電子自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定是整個電網(wǎng)安全運行的基礎。本文分析了變電站電子自動化系統(tǒng)的供電、對時、網(wǎng)絡、結(jié)構等方面的應用現(xiàn)狀,客觀地對自動化系統(tǒng)中存在的問題及時改進探討和改進,并且具有針對性地提出了可行的解決方案。變電站的電子自動化是整個變電站調(diào)度自動化的基礎,其可靠性、先進性、穩(wěn)定性是實現(xiàn)無人值班的基礎。

變電站 電子自動化系統(tǒng) 存在問題 應用探討

1 變電站電子自動化系統(tǒng)探究的意義

要想實現(xiàn)變電站電氣的自動化可以通過實現(xiàn)站內(nèi)信息資源的共享來完成，從而減少變電站電纜的費用與造價，從而提高變電站的運行及安全水平，減少維護的工作量，提高維護的水平，這樣會為變電站帶來巨大的經(jīng)濟效益，因此變電站的電子自動化是一個有發(fā)展前途的技術。但在實現(xiàn)變電站電子自動化的過程中，特別要保證繼電保護設備的可靠安全。這就需要將變電站的電子信息及時傳送到調(diào)度中心去，而且還需要傳送到檢修或者維修中心，為了完成這些功能的實現(xiàn)，變電站的電子自動化系統(tǒng)的探究是十分有必要的。因此，我們必須要抓住重點積極采取對策完成變電站的電子自動化系統(tǒng)改革。

2 變電站電子自動化系統(tǒng)的基本結(jié)構

目前我國變電站的電氣自動化系統(tǒng)中通常是二層結(jié)構：變電站層、間隔層。在間隔層中，設備的配置經(jīng)常會受到各種各樣因素的影響。它將繼電的保護功能、控制測量功能統(tǒng)一由一個設備來完成。它可以將控制測量功能、繼電保護功能分別由不同的設備來完成，并用串行口或者網(wǎng)絡來連接，因為這些設備功能所完成的任務都不相同，而且它就是由不同專業(yè)的人員進行管理和維護。這種方式是我國目前大多數(shù)變電站為了實現(xiàn)變電站電氣自動化的一種比較可行的方式。在國內(nèi)，很多產(chǎn)品的模擬采樣與繼電保護電氣的采樣也是分別由不同的設備來完成的。變電站的電氣結(jié)構是需要運用分層結(jié)構來實現(xiàn)的，它的每一層構成的組成都是具有不同功能的，而它的每一層功能又都是由該層的一組設備來完成的。變電站層則是指同整個變電站的電氣設備有關的功能，并完成向調(diào)度所、技術服務中心的交換信息的任務。設備層隨著技術的發(fā)展也隨之在發(fā)展，變電站的一次設備因為帶有電子設備的智能傳感器以及執(zhí)行器。這些信息包括了電壓、電流值，狀態(tài)、診斷信息以及模擬量采集的同步實施、測量值的檢驗，都可以和所有二次設備接口。

3 變電站自動化系統(tǒng)的對時與內(nèi)部網(wǎng)絡

3.1 變電站自動化系統(tǒng)的內(nèi)部網(wǎng)絡

在發(fā)送信息之前應先偵聽網(wǎng)絡是否繁忙，空閑則進行發(fā)送，網(wǎng)上如果有些信息正在傳送，會有兩個或者更多節(jié)點在等待發(fā)信，而在網(wǎng)絡上信息傳輸完畢之后，要等待節(jié)點將會同時發(fā)現(xiàn)到網(wǎng)絡的空閑從而引起沖撞。而對于一般的協(xié)議，此時的各節(jié)點所發(fā)送出去的數(shù)據(jù)都將因為碰撞而被損壞。它的運作方式在雙方都檢測到后也將發(fā)生沖撞，都將停止發(fā)送，等待下一個隨機可能會延遲的時間再重新競爭。而在發(fā)送數(shù)據(jù)之后，變電工作站首先都要偵聽網(wǎng)絡的情況是否空閑，如果網(wǎng)絡沒有數(shù)據(jù)傳送，工作站就要把所發(fā)送的信息全部投放到網(wǎng)絡中去。否則，變電工作站就只能等待下次出現(xiàn)的時候再把數(shù)據(jù)傳送與發(fā)送出去。它作為網(wǎng)絡環(huán)境下的一種基本競爭機制，它允許被任何一臺網(wǎng)絡計算機設備在網(wǎng)絡空閑的時侯發(fā)送傳遞信息。因為變電站沒有任何可以集中管理的措施來進行維護變電站，所以十分有可能會出現(xiàn)多臺設備工作站共同檢測網(wǎng)絡信息的時候，當網(wǎng)絡處于空閑狀態(tài)的時候，也可能會發(fā)出錯誤的信息將相互碰撞從而導致信息的損壞。變電工作站也必須要等待一段時間后重新發(fā)送數(shù)據(jù)。

3.2 變電站自動化系統(tǒng)的對時

變電站的電氣自動化系統(tǒng)是由監(jiān)控系統(tǒng)、五防機系統(tǒng)、保護系統(tǒng)等很多種子系統(tǒng)所構成的，系統(tǒng)功能的全面擴展，全站系統(tǒng)的校時就十分的重要。早期的變電站系統(tǒng)校時一般都是由監(jiān)控系統(tǒng)中的調(diào)度系統(tǒng)及站內(nèi)GPS時鐘通訊進行校時，然后監(jiān)控系統(tǒng)再對其進行測控和保護的，在裝置進行規(guī)約對校時由于通訊所固有的時間被延遲，再加上系統(tǒng)的通訊層次被限制也就使得系統(tǒng)的時間不能夠很好地被同步。所以變電站的站內(nèi)時鐘要進行同步都是需要改進的，最好要做到軟校時、硬校時相互補充，變電站系統(tǒng)則可以通過總控單元進行軟校時，同時還可以測控裝置、保護裝置等智能設備來通過GPS時鐘進行科學的脈沖秒校時，并將監(jiān)控系統(tǒng)做到了軟、硬校時相結(jié)合。

4 結(jié)語

近幾十年來，隨著我國計算機技術與通信技術的發(fā)展，變電站電子自動化技術的不斷提高，變電站的電子自動化是將變電站的二次設備經(jīng)過多功能的組合與優(yōu)化設計，同時利用先進的現(xiàn)代電子技術、通信技術、計算機技術以及信號處理技術，來實現(xiàn)對全站的主要設備和配電線路進行監(jiān)視、控制及保護，并利用調(diào)度通信等綜合性的自動化功能進行實時監(jiān)管。電子自動化系統(tǒng)的應用與改造，從而可以促進長期成本的降低，并將維護成本的減到最少，因此就需要軟、硬件技術的快速提高，還需要系統(tǒng)功能的部署及模式改革的支持。通過對以上問題的改進，變電站的電子自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性都將得到很大的提高，電子的自動化系統(tǒng)改造與維護的成本都會降低，從而將變電站的利益最大化。

[1]楊奇進.變電站綜合自動化發(fā)展趨勢[J].中國電機工程學報,2013,16(3):145-146.

[2]曾慶禹.變電站自動化技術的未來發(fā)展[J].電力系統(tǒng)自動化,2010,24(18):1-5.

[3]吳在軍,胡敏強.變電站自動化系統(tǒng)研究[J].電網(wǎng)技術,2013,27(10):61-65.

[4]高翔.數(shù)字化變電站應用展望[J].華東電力,2011,34(8):47-53.

[5]吳在軍,竇曉波,胡敏強.變電站數(shù)字保護裝置建模[J].電網(wǎng)技術,2012,29(21):81-84.