對(duì)220 kV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用探析

李明珠

摘 要：大規(guī)模的集成電路和計(jì)算機(jī)構(gòu)成了變電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，它可以體改過去的中央信號(hào)、控制屏等系統(tǒng)設(shè)備，利用微機(jī)保護(hù)取代傳統(tǒng)的繼電保護(hù)屏，進(jìn)而改善常規(guī)的繼電保護(hù)裝置與外界通信困難的問題。目前，國(guó)際上的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)依據(jù)其設(shè)計(jì)思路可以分為分布式、分散分布式和范圍集中式3種。在電力系統(tǒng)變電站中，運(yùn)用微機(jī)實(shí)時(shí)計(jì)算和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊計(jì)算，找到了提升變電站自動(dòng)化水平的新方向。未來的變電站就要朝著信息化管理、信息共享實(shí)時(shí)和自動(dòng)化監(jiān)控的方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：220 kV變電站；綜合自動(dòng)化系統(tǒng)；信息化管理；繼電保護(hù)裝置

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.21.154

近年來，電力系統(tǒng)引發(fā)的安全事故越來越多，因此，要從電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性的角度出發(fā)，做好有關(guān)電力系統(tǒng)的安全工作?；陔娏夹g(shù)的發(fā)展和通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，要對(duì)220 kV變電站加以變革，使其符合當(dāng)前的用電要求。作為重要的樞紐變電站和能源中心，220 kV變電站對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的穩(wěn)定劑——電力系統(tǒng)的完善具有較大的影響。所以，要在安全性高的要求下，詳細(xì)分析、研究220 kV變電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。

1 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)特點(diǎn)

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可以提高變電站的可靠性，確保設(shè)備穩(wěn)定、安全的運(yùn)行，減少日常的維修次數(shù)，降低工作人員的工作強(qiáng)度。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是不斷電進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)和系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)，它延長(zhǎng)了設(shè)備帶電運(yùn)行的工作時(shí)間，并在監(jiān)控對(duì)象中使用網(wǎng)絡(luò)化的通信方式確保數(shù)據(jù)傳送的可靠性和及時(shí)性。利用電腦進(jìn)行自動(dòng)化的數(shù)據(jù)處理工作，可以提高工作效率，獲得較為全面的數(shù)據(jù)，進(jìn)而為系統(tǒng)的維護(hù)和分析提供可靠的數(shù)據(jù)。另外，一般故障的自我修復(fù)和自我診斷提升了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，再加上多規(guī)約功能，大大提升了系統(tǒng)的通用性，即使是不同企業(yè)的設(shè)備，都可以在綜合自動(dòng)化系統(tǒng)下正常運(yùn)行。

2 變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)存在的問題

2.1 接口問題

在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用的過程中，接口問題長(zhǎng)期存在，要想完全解決它存在較大的困難。這主要是因?yàn)閺S家不同，生產(chǎn)出的設(shè)備接口尺寸和類型也不相同，這就給變電站工作的開展帶來了一些困難。在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，抗干擾問題是不能被忽視的。但是，在綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，人們常常會(huì)忽略電磁兼容的相關(guān)問題。這主要是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的抗干擾試驗(yàn)采取的措施比較原始，缺少定量指標(biāo)。

2.2 保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)中沒有故障濾波裝置

由相關(guān)資料可知，在部分變電站的監(jiān)控和保戶系統(tǒng)中，并沒有故障濾波裝置。在應(yīng)用變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的過程中，故障濾波裝置已經(jīng)成為了變電站的一個(gè)必要裝備。當(dāng)變電站的配出線出現(xiàn)故障，引發(fā)電閘跳閘問題時(shí)，故障濾波裝置會(huì)發(fā)揮出其作用——當(dāng)發(fā)生跳閘故障時(shí)，故障前后（10±2）s發(fā)生故障時(shí)，瞬時(shí)形成的電流值和故障周圍的電波內(nèi)電力的變化情況便于分析故障原因。目前，在變電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，濾波裝置的應(yīng)用并不普遍，因此，也就無法實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。

3 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用方向

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由之前的功能分散、集中控制轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚⑿跃W(wǎng)絡(luò)的發(fā)展模式。傳統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想是功能分散，發(fā)展趨勢(shì)是多個(gè)電氣單元和間隔單元由一個(gè)功能模塊管理，轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)電氣單元、地理位置和間隔單元由一個(gè)模塊管理。這種高度分散的發(fā)展趨勢(shì)減少了自動(dòng)化系統(tǒng)故障對(duì)電網(wǎng)造成的影響，使自動(dòng)化設(shè)備具備更高的適應(yīng)性和獨(dú)立性。監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在使用了光感互感器后發(fā)生了變化——其使用光纖進(jìn)行信號(hào)傳遞，沒有鐵心，因此，也不會(huì)出現(xiàn)鐵磁諧振和磁飽和的問題，具有比較強(qiáng)的抗電磁干擾能力，頻率響應(yīng)范圍寬，容量比較大。微機(jī)保護(hù)單元和測(cè)量單元可以共用互感器，簡(jiǎn)化了二次設(shè)備，這樣就可以將保護(hù)單元和測(cè)量單元加以融合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了一個(gè)電氣單元和間隔單元由一個(gè)模塊管理的想法，并提供了技術(shù)支持，幫助變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)順利實(shí)現(xiàn)分散式控制。

3.2 保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)的作用

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的主要組成部分是濟(jì)源市保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)，其主要是負(fù)責(zé)收集、處理變電站內(nèi)部的數(shù)據(jù)，合理控制開關(guān)和斷路器等設(shè)備。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的間隔層是用來保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)的。保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)可以采集、處理和分析變電站的相關(guān)信息。保護(hù)測(cè)控功能中包括保護(hù)和測(cè)控2個(gè)功能，它們既可以融合工作，又相對(duì)獨(dú)立。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)用保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)后，可以大大減少二次接線，既節(jié)省資金，又提升了變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性。

3.3 藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用

藍(lán)牙技術(shù)具有成本低、微型化、功率小和與現(xiàn)代化的發(fā)展相適應(yīng)的優(yōu)勢(shì)。它是一種開放性的語音通信和無線數(shù)據(jù)的全球規(guī)范，其基礎(chǔ)是以成本低的近距離無線連接，然后為移動(dòng)和固定設(shè)備的通信環(huán)境建立起一個(gè)短程的、特別連接的無線電技術(shù)，從而解決了以太網(wǎng)在變電站綜合自動(dòng)化中難以布局的問題。雖然藍(lán)牙技術(shù)目前還處于起步階段，是一項(xiàng)發(fā)展中的技術(shù)，但是，其標(biāo)準(zhǔn)獲得了統(tǒng)一，并且具有較為明顯的共享知識(shí)產(chǎn)權(quán)的優(yōu)勢(shì)，具有較好的發(fā)展前景。因此，相信在不久的將來，在變電站的設(shè)備之間使用無線通信方式是可以實(shí)現(xiàn)的。

4 結(jié)束語

綜上所述，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)受到了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推動(dòng)迅速發(fā)展，而變電站自動(dòng)化發(fā)展的新方向就是變電站內(nèi)部綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用。該系統(tǒng)的不斷健全為其日后的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)的智能化、現(xiàn)代化和自動(dòng)化，而且還能在一定程度上提升變電站的控制質(zhì)量和水平，從而帶動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的穩(wěn)定、健康發(fā)展。

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〔編輯：白潔〕