110kV變電站自動化系統(tǒng)相關(guān)問題

翟星亮

摘 要：變電站自動化是當(dāng)今變電站發(fā)展的主流趨勢。文章以110KV自動化變電站為例，對我國目前變電站自動化系統(tǒng)的優(yōu)點和不足進行了較為詳細的闡述，并提出針對性建議，僅供廣大電力同行參考。

關(guān)鍵詞：110kV自動化變電站；問題；建議

引言

自上個世紀90年代以來，變電站自動化就是我國電力系統(tǒng)改革的重要內(nèi)容之一。隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，變電站綜合自動化迎來了更加廣闊的發(fā)展空間。作者結(jié)合多年工作經(jīng)驗，以主流的110KV自動化變電站為例，對變電站自動化相關(guān)內(nèi)容進行討論分析，以期實現(xiàn)拋磚引玉之效，希望對廣大同行在變電站自動化改造中的工作有所幫助。

1 110kV自動化變電站的優(yōu)勢體現(xiàn)

1.1 自動化程度高，系統(tǒng)運行安全可靠。變電站自動化系統(tǒng)成功實現(xiàn)了負荷調(diào)整、電壓調(diào)節(jié)及電量報表等工作由調(diào)度系統(tǒng)自動完成的功能，傳統(tǒng)的工作人員根據(jù)調(diào)度指令進行操作的工作模式一去不返，簡化了工作環(huán)節(jié)，進而避免了因為人為誤操作引發(fā)的安全事故，保障了變電站運轉(zhuǎn)安全。

1.2 系統(tǒng)運行可靠性高、經(jīng)濟效益好。變電站自動化控制系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，同屬一個間隔的一次設(shè)備與二次設(shè)備互相對應(yīng)，不同間隔僅保留信息通訊連接，除此之外彼此互不干涉，從而避免了局部發(fā)生事故后影響其他部分的正常運行，提高了系統(tǒng)可靠性。同時，采集系統(tǒng)科學(xué)分布，信息傳輸距離和傳輸密度大幅降低，二次電纜獲得顯著簡化，成本大幅下降。

1.3 友好型人機界面方便使用管理。變電站自動化的基礎(chǔ)是計算機化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化。采用了良好的計算機接口的微機裝置及自動化裝置的調(diào)試和維護工作非常方便。

1.4 信號采集功能快速高效。和常規(guī)變電站相比，自動化變電站取消了常規(guī)的控制、信號、測量及遠動模式，包括控制、同期、防誤閉鎖、設(shè)備狀態(tài)信號監(jiān)視、信號報警、SOE 測量、計量等功能在內(nèi)的全部監(jiān)控、管理和遠動功能都由自動化系統(tǒng)完成。

1.5 繼電保護功能獨立性高。自動化變電站系統(tǒng)為需要保護的電力設(shè)施單元分別設(shè)置繼電保護，各繼電保護系統(tǒng)相互獨立運行，電氣參數(shù)由相關(guān)的PT，CT直接輸入，動作后通過輸出接點作用于跳閘線圈。每個保護裝置都以通訊接口與站內(nèi)通訊網(wǎng)相連接，實現(xiàn)了信息安全與監(jiān)控系統(tǒng)的有效暢通，而保護功能與監(jiān)控系統(tǒng)、通訊網(wǎng)無關(guān)。

2 110kV自動化變電站的不足與缺陷

2.1 相對落后的運行管理模式。自動化變電站雖然實現(xiàn)了功能上的自動運行，但實際工作中部分變電站仍采用傳統(tǒng)變電站值班方式，減人增效效果無從談起，變電站自動化特點沒有得以充分發(fā)揮。也有的變電站雖然采用了無人值守式工作模式，但由于配套制度沒有跟上，導(dǎo)致發(fā)生了一些安全事故。

2.2 發(fā)生遙控信號誤動問題。自動化變電站通信控制器的信號發(fā)出后，依次通過串口、MODEM 、通道，發(fā)送至主站。基于保護規(guī)約復(fù)雜繁瑣的原因，主站對保護規(guī)約進行了擴展。結(jié)果在運行過程中會經(jīng)常發(fā)生遙控信號誤動的情況。產(chǎn)生這個問題的原因非常復(fù)雜，規(guī)約處理水平不足、測控單元裝置運行不穩(wěn)都有可能導(dǎo)致這個現(xiàn)象發(fā)生。

2.3 實時數(shù)據(jù)突然變?yōu)榱?。在日常工作中，?jīng)常發(fā)生部分監(jiān)控設(shè)備實時數(shù)據(jù)突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象。而電壓曲線、電流曲線，也會經(jīng)過一段時間就突然變?yōu)榱恪拈L期實踐上看，上述現(xiàn)象的發(fā)生沒有規(guī)律可循，推測可能是測控單元裝置的問題。另外，查歷史事項時，事項查詢的分類方法不利于使用對比法進行分類查詢。

2.4 雙機系統(tǒng)切換失靈。當(dāng)前自動化變電站的值班設(shè)備和備用設(shè)備采用以串口通信為主以以太網(wǎng)為副的方式進行監(jiān)視，雖然理論上可以絕對保證主備狀態(tài)的正確，但在實際工作中，經(jīng)常會發(fā)生兩臺通信控制器同時轉(zhuǎn)為備用狀態(tài)的情況發(fā)生，結(jié)果直接導(dǎo)致通信控制器死機，數(shù)據(jù)不刷新，遙控失效。

2.5 繼電保護與監(jiān)控系統(tǒng)通訊存在不連續(xù)性。保護裝置功能完善，工作正常。但由于誤發(fā)信號的存在，使得保護管理機中止運行，信號中斷。

3 關(guān)于加強110kV自動化變電站運行安全性的若干建議

3.1 在新建110kV自動化變電站的設(shè)計方面。110kV自動化變電站的設(shè)計要堅持縮小容量、縮短輻射半徑、提高分布密度的建設(shè)方針，全力發(fā)展戶外小型變電站，要不斷提升技術(shù)水平，在滿足使用要求的基礎(chǔ)上盡可能地降低成本。二次設(shè)計要改進變電站現(xiàn)場對主變溫度、母線電壓、電流等主要運行參數(shù)的顯示方式，力求簡單、直觀。常規(guī)變電站的預(yù)告信號和事故信號功能要予以保留，以幫助變電值班人員更快地發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，及時處理事故。

3.2 在常規(guī)變電站的自動化改造方面。常規(guī)變電站的自動化改造是電力系統(tǒng)適應(yīng)當(dāng)前工作要求的必然選擇。一次設(shè)備是變電站實行自動化的關(guān)鍵，變電站自動化改造要圍繞一次設(shè)備進行。改造內(nèi)容主要包括：一次設(shè)備無油化改造、二次部分中的電磁式繼電器改為“四遙”集成模塊保護，變電站現(xiàn)場電壓、電流、溫升等主要參數(shù)的顯示要力求簡單直觀、便于監(jiān)控。此外，還要增設(shè)遠方操作轉(zhuǎn)換功能、遠方復(fù)歸信號繼電器、小電流系統(tǒng)接地選線裝置。

3.3 必須保證變電站設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量和變電站建設(shè)工程質(zhì)量。已有數(shù)據(jù)顯示，自動化變電站所發(fā)生的故障、事故當(dāng)中相當(dāng)一部分是由于設(shè)備質(zhì)量或變電站施工質(zhì)量不過關(guān)引起的。為保障自動化變電站的正常運行，必須嚴把設(shè)備質(zhì)量關(guān)和變電站施工質(zhì)量關(guān)，切實落實產(chǎn)品售后服務(wù)工作。

3.4 提高自動化變電站的運行管理模式的科學(xué)化和規(guī)范化水平。我國現(xiàn)階段的自動化變電站主要有少人值班和無人值班兩種運行管理模式。少人值班值班人數(shù)為常規(guī)變電站值班人數(shù)百分之五十。無人值班即“無人值班，有人看守”模式，需要另外成立運維站、監(jiān)控班來替代常規(guī)變電站管理。由于缺乏對這兩種值班方式的準確認識，很大一部分人把自動化變電站單純視為無人值班變電站，但從實際效果來看，采用“少人值班”的運行管理模式更為可行。下面從變電站安全性、可靠性和經(jīng)濟運行方面談一點看法：

3.4.1 變電站電力系統(tǒng)重要的中間環(huán)節(jié)，它的正常運轉(zhuǎn)，直接關(guān)系到供電質(zhì)量與供電安全?；谧冸娬景踩a(chǎn)的重要意義，變電站值班崗位必須保留，雖然工作模式會越來越先進，但本質(zhì)上必須加強。

3.4.2 變電站往往地處偏僻，遠離城市，人煙稀少。如果采用“無人值班，有人值守”的模式，由于工作人員過少，一旦發(fā)生意外難以應(yīng)對，使得變電站的安全運轉(zhuǎn)和工作人員人身安全缺乏足夠保障。采用“少人值班”的模式，可以較好地解決這些問題。

綜上所述，自動化變電站的運行管理采用“少人值班”模式效果最為理想。人員一般控制到3人左右，輪流值崗。由于自動化變電站與常規(guī)變電站相比，工作要求更高，為保障工作質(zhì)量與工作安全，就需要選擇工作責(zé)任心更強、業(yè)務(wù)更加熟練、水平更高的人員負責(zé)。

4 結(jié)束語

當(dāng)前，我國電力系統(tǒng)110KV自動化變電站的數(shù)量正在隨著新建變電站和老式變電站升級改造而越來越多，和傳統(tǒng)變電站防誤系統(tǒng)相比，自動化變電站能夠通過監(jiān)控系統(tǒng)對斷路器、刀閘等設(shè)備進行遙控操作，變電站運行模式更加先進。除此之外，自動化變電站功能更加豐富，手段更加靈活，對于許多長期困擾傳統(tǒng)變電站的疑難問題有著很好的解決效果，安全性、可靠性和經(jīng)濟性更加優(yōu)良。是今后一個時期我國電網(wǎng)的發(fā)展方向。

參考文獻

[1]陳玉明.220kV新塘變電站自動化系統(tǒng)的功能與設(shè)計原則[J].電力自動化設(shè)備，1999（5）.

[2]余永紅，許建昆.自動化系統(tǒng)在寶蓋220kV變電站的應(yīng)用[J].電力自動化設(shè)備，2001（12）.