變電站自動化在新港碼頭的應用與發展

摘要：文章闡述了實現自動化監控，無人值班是當今變電站發展的趨勢。介紹了變電站自動化在新港碼頭變電站的應用與發展，及取得的效果。

關鍵詞：變電站自動化；應用；發展；無人值班；減員增效

中圖分類號：TM76文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2012）05-0104-02

變電站自動化已成為當今電力系統發展的趨勢，為改變新港電站監控管理的落后狀況，適應當今電力發展要求，同時解決人員退休造成的運行值班人員不足問題，2001年7月，新港開始對碼頭各變電站進行了自動化改造。

1變電站改造模式

2001年7月，新港首先在圓筒倉變電站進行自動化改造，圓筒倉電站自動化系統采用了南京恒星自動化設備有限公司的監控設備、該套設備主要由前臺監控系統、后臺監控系統和遠方調度監控系統三部分組成。

筒倉電站前臺監控系統采用了全分散式與集中配屏式相結合的監控方式。

1.1高壓側全分散式監控

該模式主要特點是以一個高壓開關柜為安裝單位，將數據采集、控制、閉鎖、保護等單元分散就地安裝在該高壓柜上。各高壓柜通過帶屏蔽的雙絞線與主控室內的站監控機通信。

筒倉電站高壓側就是通過南京恒星公司生產的DPL—100分布式微機饋線保護裝置實現監控功能的。高壓側四臺開關柜，每臺開關柜上都配有一臺DPL—100裝置，該裝置集中控制，保護、測量、通信4大功能于一身。既可在主控室監控機的管理下實現遠程監控操作，亦可本回路自成系統，單獨運行，實現就地監控操作。運行值班人員在DPL裝置的顯示屏上就可以查閱到該高壓柜的開關狀態、實時電壓、電流等運行數據。并可在DPL上對柜內真空開關進行分合閘操作。當DPL監控到有接地故障發生時，保護裝置將動作，斷開故障回路，同時記錄事故日期、時間、事故電流、電壓、故障相別、故障點位置、事故前頻率等故障信息，并自動記錄下故障波形，方便維護人員事后分析故障原因。

通過DPL裝置上的RS485接口，可實現DPL與后臺監控機之間的通信，做到下情上報，上情下達（圖1所示）。

1.2低壓側集中配屏監控模式

與高壓側不同，低壓側集中配屏監控模式最大特點是以功能為單位由PM2000監控屏內不同模塊完成對低壓開關的遙測、遙信、遙控等功能。

如低壓側柜各開關的狀態信息由PM2000監控屏內的PM2154模塊集中采集，各開關實時運行的電壓、電流數據由PM2155模塊采集，而PM2157模塊則負責采集各開關柜的電度表讀數，通過PM2156模塊可實現對低壓開關遙控分、合閘。

各功能模塊通過DC總線將數據傳送至PM2152監控管理單元集中處理，值班人員在PM2152面板顯示屏上就可以查閱到以圖形、文字兩種形式顯示出來的低壓柜運數據，并可監測各功能模塊的屬性、在線情況、運行狀態和自檢信息。

通過PM2152監控單元上的RS485接口，可把低壓開關柜的各種運行數據上報后臺監控機，同時接收監控機下發的保護定值及控制命令。

1.3后臺監控系統結構、功能

筒倉電站主控室采用P3/550嵌屏式工控機作后臺監控機，選用南京恒星公司SuPac變電站保護監控系統軟件對前臺上報數據進行后臺處理。

SuPac變電站保護監控系統是一個集實時數據監測、保護監視、遠方控制等功能于一體，具有良好人機界面，功能強大的后臺軟件系統。該系統由核心SCADA數據庫和在線運行程序兩部分組成。核心SCADA數據庫負責從數據口（DC卡或其它接口）讀取由前臺上報的各種運行數據。而在線運行程序則負責處理，調用數據庫內的數據。運行人員只需坐在后臺監控電腦前就可對筒倉電站各設備的運行狀態了如指掌。

筒倉電站設備運行正常時，監控電腦主畫面是筒倉電站的一次接線圖，從圖上值班人員可直觀地監視筒倉電站各開關的運行狀態，并可在主畫面一次圖上對筒電站的幾個主要開關進行遙控分、合閘操作。當電站設備發生故障，報警窗將自動彈出，并伴有報警聲，提醒值班人員注意，同時報警窗顯示頁列出保護動作信息（包括時間、故障類型、設備名稱等）。

值班員如想了解電站各開關的具體運行數據，只要打開實時數據表程序，就可以查閱到以表格、曲線圖和棒圖形式實時顯示出來的模擬量、開關量、累計量等。

監控系統除能監測實時運行數據，還能將各種遙測和電度數據值送入歷史庫保存，根據模擬量不同系統設置了三種存貯密度，遙測一級庫 （每5 min入一次庫），遙測二級庫（30 min），遙測三級庫（60 min），用戶可根據需要選擇不同的存貯度。歷史數據可保存兩年，值班人員只要打開歷史數據圖表程序，即可調用、查閱歷史數據。

SuPac系統的異常數據處理程序可處理由單元上傳來EPD（異常數據，包括開關變位，模擬量越限）和SPD事件順序記錄，通過該程序值班人員可方便、快速地查閱到某一時間內電站設備的事故、事件記錄。

1.4遠方監控系統

為解決人員退休造成筒倉電站值班員不足問題，將筒倉電站主控室監控機通過光纖與110 kV電站計算機相連接進行通訊，這樣110 kV電站運行人員就可在計算機上對筒倉電站運行狀態進行遠程監控，實現了筒倉電站無人值班。

2變電站自動化改造后的優點

圓筒倉變電站自動化改造取得成功后，新港又按照圓筒倉電站自動化模式分別對大碼頭變電站擴容電站等10 kV變電站進行自動化改造，進行自動化改造后取得良好的使用效果，主要有以下幾個方面。

2.1提高了變電站運行的安全性、可靠性

改造前新港變電站的繼電保護采用電磁型和晶體管型，結構復雜、可靠性不高，且本身沒有故障自診斷的能力，自能靠一年一度的整定值校驗發現問題，才進行調整與檢修，或必須等到保護裝置發生拒動或誤動之后才能發現問題，可靠性較低。而自動化改造后采用的微機裝置對保護對象有實時監控功能，當發現其監控對象工作不正常時能及時發出告警信息并切除故障。更為重要的是，微機保護裝置具有故障自診斷功能，能檢測出自動化系統自身故障，這使得變電站一、二次設備的可靠性大大提高。

2.2提高了變電站的運行管理水平

變電站實現自動化后，監視、測量、記錄、抄表等工作都由計算機自動進行，既提高了測量的精度，又避免了人為的主觀干預，運行人員只要通過觀看監控機屏幕，對變電站各設備的運行狀態、運行參數便一目了然，且各種操作都有事件順序記錄可供查閱，大大提高了運行管理水平。

2.3維護調試方便、快捷

改造前采用的電磁型繼電保護裝置，其工作點易受環境溫度的影響，因此必須每年定期停電較驗，工作量相當大，也無法在遠方對保護定值進行修改。而自動化系統中，各子系統有故障自診斷能力，系統內部有故障時能自檢出故障部位，縮短了維修時間。微機保護的定值又可在線檢查，節約了定期核對定值的時間。

2.4全面實現10kV變電站無人值班，達到減員增效的

目的

近幾年隨著人員退休，值班員嚴重不足，進行變電站自動化改造后撤消以上10 kV變電站站運行值班員，實行無人值班。這樣每年可為公司節省工資、管理費約100萬元，達到了減員增效目的。

3結語

實現變電站自動化和無人值班后，大大提高了我司港口的供電質量并帶來了較大的經濟效益和社會效益，真正達到減員增效。

參考文獻：

[1] 洪憲平.超高壓廠站監控系統設計要點[J].電力系統自動

化，1999，23(20):38-40.

[2] 金山紅.關于35KV線路主保護配置的探討[J].浙江電力，

2002，(1):67-68.