淺析變電站自動化控制

摘 要：如今，綜合自動化體系較之于過去的變電站的二次體系來看，有著很多的優(yōu)勢特征。而且是今后的電力體系的關鍵發(fā)展方向，文章具體的講解了目前的體系的具體狀態(tài)，分析了它的顯著特征。

關鍵詞：變電站；自動化；系統(tǒng)

引言

由于科技高速前進，此時電腦對電力體系的干擾不斷的增強，而且?guī)恿俗詣踊w系的發(fā)展，其是當前電力體系的一個非常優(yōu)秀的發(fā)展趨勢。

1 變電站綜合自動化系統(tǒng)的概念

該體系有著非常好的兼容的特征，而且能擴展，步驟簡便，可以被很多的使用人認可，被大范圍的應用到監(jiān)控活動的構成之中。

1.1 系統(tǒng)概念

1.1.1 系統(tǒng)設計思想

完整的變電站綜合自動化系統(tǒng)除在各控制保護單元保留緊急手動操作跳、合閘的手段外，其余的全部控制、監(jiān)視、測量和報警功能均可通過計算機監(jiān)控系統(tǒng)來完成。變電站無需另設遠動設備，監(jiān)控系統(tǒng)完全滿足遙信、遙測、遙控、遙調(diào)的功能以及無人值班之需要。從系統(tǒng)設計的角度來看有以下特點：①分布式設計。體系自身有著模塊化等的結構，部保護以及控制，報警燈都在開關附近，各種保護，報警燈都在本單元中間形成信號，經(jīng)由光線開展傳遞活動，兩個單元間不會發(fā)生擾動現(xiàn)象，一般不會導致很顯著的干擾。②集中式設計。系統(tǒng)采用模塊化、集中式立柜結構，各控制保護功能均集中在專用的采集、控制保護柜，所有的控制、保護、測量、報警等信號均在采集、控制保護柜內(nèi)處理成數(shù)據(jù)信號后經(jīng)光纖總線傳輸至主控室的監(jiān)控計算機。③非常簡便。由于之前的繼電器現(xiàn)在成為了多功效特征的，此時的二次接線就更加的簡便，分布式設計本身在主控和開關柜中間形成連接，對于集中式的來講，它通常也存在于整個區(qū)域之中，同時其中的接線并不是很繁瑣，別的接線要在控制等區(qū)域之中開展。④可擴展性。系統(tǒng)設計可考慮用戶今后變電站規(guī)模及功能擴充的需要。⑤兼容性好。系統(tǒng)由標準化之軟硬件組成，并配有標準的串行通訊接口以及就地的I/O接口，用戶可按照自己的需要靈活配置，系統(tǒng)軟件也能容易適應計算機技術的急速發(fā)展。

1.1.2 系統(tǒng)規(guī)范

采用目前最為流行的工業(yè)標準軟件，UNIX操作系統(tǒng)，X窗口人機接口及TCP/IP網(wǎng)絡通訊規(guī)約。為滿足開放系統(tǒng)之要求，系統(tǒng)設計一般采用：可攜性軟件設計--容許硬件技術發(fā)展后之軟件轉換；標準計算機產(chǎn)品——容許整個系統(tǒng)高度兼容性能。

1.2 系統(tǒng)功能

系統(tǒng)與用戶之間的交互界面為視窗圖形化顯示，通過鼠標來操控功能鍵，其活動很是便捷。一般來講，菜單就像是樹的狀態(tài)一樣，使用人可以靈便的掌控菜單，開展綜合化的管控活動，所有的鍵都可以體現(xiàn)出鍵盤的具體特征，鍵盤和使用方向之間有著非常緊密的關聯(lián)，同時畫面中的所有的意外現(xiàn)象在出現(xiàn)之前的時候都會有預警。所有的體系的初始內(nèi)容均是經(jīng)由實時來獲取的。體系的所有的功效都是結婚使用人的規(guī)定來落實的，此時才可以實現(xiàn)設定的標注，而且結合變電站的相關信息來設置。一般情況下系統(tǒng)可按以下基本功能配置：①系統(tǒng)配置狀況；②變電站單線圖；③報警表；④事件表；⑤遙控修改繼電器整定值；⑥操作閉鎖；⑦電量報表；⑧趨勢圖。

1.2.1 變電站單線圖

第一，饋線開關根據(jù)顏色分開，能夠一目了然，第二，鼠標用來完成的開關的控制，確定核定刀閘。第三，饋線測量數(shù)值能夠同時出現(xiàn)在一個畫面上，第四，繼電器整定值本身是能夠發(fā)生變化的。

1.2.2 數(shù)據(jù)采集、處理

采集有關信息，如開關量、測量量、外部輸入訊號等數(shù)據(jù)，傳至監(jiān)控系統(tǒng)作實時處理，更新數(shù)據(jù)庫及顯示畫面，為系統(tǒng)實現(xiàn)其他功能提供必需的運行信息。

1.2.3 運行監(jiān)視

系統(tǒng)如何運行，通常光，聲音，表格，等，值班者因此能夠獲得安全控制必須掌握的所有信息。①報警。按系統(tǒng)實際需要，用戶可以指定在某些事件發(fā)生時或保護動作時自動發(fā)出報警，如一般可設置在以下情況發(fā)出報警：開關量突變（如保護跳閘動作）；斷路器位置錯位；模擬量超過整定值；變壓器保護動作（如瓦斯、溫度）。模擬量之越限值可在線修改。報警都有各種信息以及時間上的判定。②事件。系統(tǒng)中產(chǎn)生的各種活動，刀閘閉合，開合開關，繼電保護等等，這些動作都將被打印，并存放在硬盤之中，可以根據(jù)設置的記錄內(nèi)容完成相應記錄：報警，經(jīng)過人員確定的報警內(nèi)容，對開關進行的操控頻率和時間，繼電器的目前情況，通訊的狀態(tài)，不同的事件在文字上和時間上都有相對應的內(nèi)容，自動完成打印。③調(diào)整繼電器整定值。可通過系統(tǒng)主機或集中控制柜修改各繼電器的保護功能和整定值。所有遙改功能均為在線方式，修改完成后的定值將直接傳回對應的繼電器儲存。④操作閉鎖。系統(tǒng)對所有操作對象均可設定閉鎖功能，以防止操作人員誤操作。⑤模擬量采集及報表產(chǎn)生。采集的數(shù)據(jù)儲存於系統(tǒng)硬盤作為編輯報表的基礎。按變電站實際輸入的信號，可制作出不同的報表：有功電量日、月、年報表；饋線電流日、月、年報表。⑥趨勢圖。趨勢圖提供操作人員快速及直觀的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，趨勢圖可分為圖形式或表格式兩種。

2 微機自動保護裝置的應用

一個35kV變電所改造工程中，成功地將國產(chǎn)的變電站微機保護裝置系統(tǒng)運用于終端變電站。施工圖設計初期采用的是傳統(tǒng)的電磁式繼電器保護，并設置了信號屏。

2.1 微機保護系統(tǒng)與傳統(tǒng)保護系統(tǒng)的比較

微機保護相較于過去的保護裝置來說，其繼電器的形式發(fā)生了變化，不再使用電磁式繼電器，而選擇多功能繼電器。并且不再使用過去的信號屏，信號都進入電腦，為了控制更加方便，使用集中式的操作方式，把全部的控制單元都聚集在一起，并且二次系統(tǒng)看起來不會太過復雜繁冗，其成分包括采集屏，保護屏，監(jiān)控以及交直流屏。在這項系統(tǒng)中，不再需要很多屏柜，通訊方式也不再是接點輸出，而是用網(wǎng)絡通訊的手段，所以不再像從前那樣依賴二次接線。并且，因為技術變得更加先進，不再需要花很多空間，控制屏的操作方法也有所更新，這樣一來，操作的便捷性以及安全性也都更高。

2.2 微機保護的系統(tǒng)配置及監(jiān)控系統(tǒng)

系統(tǒng)保護由下列裝置組成：①線路保護裝置。②主變保護裝置——可完成變壓器的主、后備保護。③綜合保護裝置。④線路保護裝置。⑤電容器保護裝置。⑥備用電源自投裝置。⑦小電流接地檢測裝置。⑧綜合數(shù)據(jù)采集裝置。⑨監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能——數(shù)據(jù)采集、控制操作、畫面制作、監(jiān)視顯示、事故處理、制表與打印。

2.3 設計微機保護系統(tǒng)時應注意的問題

2.3.1 因為保護單元以及控制單元都必須利用微機作為操作中介，因此，模擬量以及開關量的方位都需要發(fā)生變化，從前是開關柜，現(xiàn)在是保護屏，而輸入量的多少則跟保護以及控制的需求的差異有直接關系。

2.3.2 微機和開關柜進行接線的方式比較簡單，大量的二次接線在微機采集控制單元和保護單元內(nèi)部端子連接。

2.3.3 在過去，繼電保護取得的各種計算數(shù)值需要經(jīng)過轉化，變?yōu)椤坝嬎銠C整定值”，否則不可直接運用在計算機之中，而此變電所開工使用以來，僅出現(xiàn)幾次使用緊急按鈕，并且是因為操作尚未完全熟練。其他操作都是在計算機上完成控制的，顯示出很強的應用性。

3 結束語

自動化系統(tǒng)在目前的水平來說，還未得到完全的普及，不過其系統(tǒng)的強大性已經(jīng)獲得認可，對傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的替代僅僅是時間上的問題，通過不斷的優(yōu)化和發(fā)展，微機自動化必將成為新的發(fā)展重點。