智能變電站綜合自動化系統測控設計

太原科技大學電子信息工程學院 閆 珺 韓如成

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智能變電站綜合自動化系統測控設計

太原科技大學電子信息工程學院 閆 珺 韓如成

【摘要】本文主要針對某一智能變電站需要設計一套變電站綜合自動化系統。文中分別簡單介紹了智能變電站、綜合自動化系統等，并對系統測控裝置進行設計研究。通過調表明，該設計達到了系統要求，提高了供電可靠性。

【關鍵詞】智能變電站；綜合自動化系統；測控

1　引言

智能變電站作為智能電網的一部分，起著核心橋梁的作用，智能變電站的發展直接關系到智能電網的發展。

本文以中莊110KV智能變電站為背景，對本站綜合自動化系統及其測控裝置進行設計。

2　變電站綜自系統設計方案

根據要求，自動化系統采用分層分布式結構，以間隔為單位，按對象進行設計。系統結構應為網絡拓撲的結構形式，變電站向上作為遠方控制中心的網絡終端，同時又相對獨立，站內自成系統。變電站的自動化系統應符合DL/ T860，在功能邏輯上由站控層、間隔層、過程層組成。

3　測控裝置功能

3.1遙測

測控裝置接收SV接口或交流插件采集電流、電壓等采樣數據，進行電流、電壓、功率、功率因數、頻率、積分電度等量值的計算。

采用SV接口輸入交流量時，支持雙通道輸入，裝置自動對雙通道的數據進行切換。

3.2遙信

遙信：通過GOOSE接口或光耦輸入采集狀態量信息，能夠反映斷路器位置、刀閘位置及其它遙信狀態。

遙信處理分為單點和雙點遙信，通過消抖時間確認遙信狀態的變位。

對于重要的斷路器或刀閘用跳位和合位狀態組成一個雙點遙信來表示它的狀態，兩路開入組成的雙點遙信有四種狀態：00、01、10、11，其中01、10對應雙點遙信的合、分狀態，00、11是無效狀態，對雙點遙信的消抖處理也就是對上述四種狀態的消抖處理。

3.3遙控

遙控輸出模式為遙控通過GOOSE接口輸出。遙控操作分為選控和直控兩種類型，可以用選控方式對斷路器、隔刀、地刀等進行控制，還可以用直控方式進行復歸操作。

選控的分、合操作可編輯邏輯條件，在所編輯邏輯條件滿足的情況下方能進行操作，該邏輯是否判別可通過聯鎖/解鎖壓板控制，壓板投入情況下操作需要判別所編輯邏輯，退出情況下則不判別。

為保證就地操作也可通過測控裝置編輯邏輯，還應對每個選控對象設置一個就地閉鎖出口，出口受所編輯邏輯的控制，邏輯滿足時，出口閉合并保持，邏輯不滿足時，出口打開。聯鎖/解鎖壓板退出時，出口也閉合并保持。

3.4遙調

檔位輸入形式采用GOOSE模擬量輸入方式。檔位控制可投入滑檔閉鎖功能，檔位調節執行一段時間內（滑檔閉鎖時間）檔位未達到預期的位置，測控裝置可自動開出急停出口。

4　硬件設計

4.1CPU插件（站控層接口）

CPU插件設計是從先進性、通用性、可靠性等方面出發，開發研制的保護插件，完成數據采集、I/O、保護及控制功能等。

站控層及人機插件提供的三路10M/100Mbps自適應以太網的轉換回路，用于提供和站控層的通信接口。

4.2過程層接口插件

過程層接口插件作為保護裝置的過程層以太網接口

單元，主要完成保護裝置與過程層合并器或交換機的通信，通過多模光纖接收來自電子互感器的交流量數字信號；經過預處理后與保護主CPU通訊。

4.3開入、開出插件

開入模塊功能包括開關量輸入(單位置或雙位置遙信)，BCD碼或二進制輸入，脈沖量輸入等。

開出插件可以實現對開關、刀閘、有載調壓(升、降、急停)等設備的控制。每路輸出脈沖的長短通過可編程邏輯隨意控制（只作脈沖輸出）。

4.4穩壓電源插件

直流220V或110V電壓輸入經抗干擾濾波回路后，利用逆變原理輸出本裝置需要的直流電壓，即5V電源。5V為用于各處理器系統的工作電源。插件具有失電告警功能。

4.5交流測量插件

交流回路采用組合型的交流電流/電壓連接器，具有交流電流、電壓連接器混裝，可按需要組合及互換的優點。該連接器有防誤插、防觸電、交流回路短接等功能。接觸簧片為雙指形，提高了接觸的可靠性。

為保證測量精度，硬件設計上采用了硬件測頻電路，保證了頻率跟蹤快速準確。

5　結語

本文根據中莊變電站設計需求，研究設計了綜自系統測控裝置的功能及硬件結構，通過調試顯示設計達到了要求，各系統均穩定運行。

參考文獻

[1]余高旺.新一代智能變電站中多功能測控裝置的研制與應用[J].電力系統保護與控制程,2015(06).

[2]馬釗,周孝信,尚宇煒,周莉梅.未來配電系統形態及發展趨勢[J].中國電機工程學報,2015(06).

[3]田家運.間隔層測控裝置防誤操作應用分析[J].機電信息,2015(04).

[4]張輝,錢怡.淺析數字化變電站的傳動與驗收[J].機電信息,2013(01).

[5]韓本帥,孫中尉,崔海鵬.智能變電站順序控制方案研究[J].電工技術,2015(06).