綜合自動(dòng)化在變電所的應(yīng)用分析

曾慶濤

(巴彥縣供電有限責(zé)任公司，哈爾濱 151800)

綜合自動(dòng)化在變電所的應(yīng)用分析

曾慶濤

(巴彥縣供電有限責(zé)任公司，哈爾濱 151800)

綜合自動(dòng)化設(shè)備在運(yùn)行中能夠在很大程度上提高變電所的工作效率，促進(jìn)供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的現(xiàn)代化發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)與電力技術(shù)的不斷革新，對(duì)變電所實(shí)施綜合自動(dòng)化管理必定會(huì)提升變電所的綜合工作效率。

變電所；綜合自動(dòng)化；應(yīng)用；分析

1 變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析

1.1 集中式結(jié)構(gòu)分析

集中式結(jié)構(gòu)通常采用具有較強(qiáng)功能的計(jì)算機(jī)運(yùn)行，擁有大容量的數(shù)據(jù)輸入、輸出接口，對(duì)變電所設(shè)備運(yùn)行的模擬量和數(shù)字量等有關(guān)信息進(jìn)行集中化計(jì)算和處理，能夠分別完成計(jì)算機(jī)運(yùn)行監(jiān)控、計(jì)算機(jī)保護(hù)和自動(dòng)控制操作等新型功能。這種集中式結(jié)構(gòu)方式對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的操作主機(jī)要求非常高，目前我國(guó)專業(yè)技術(shù)人員對(duì)于集中式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的處理能力還非常有限，開發(fā)建設(shè)的手段單一，集中式系統(tǒng)的開放性、擴(kuò)展性和維護(hù)性等方面比較弱，對(duì)于外力和環(huán)境的抗干擾能力不夠。

1.2 集中分布式結(jié)構(gòu)分析

此結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)勢(shì)是能夠?qū)⒆冸娝C合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備的工作分散給多臺(tái)計(jì)算機(jī)。集中分布式模式一般按照功能的設(shè)計(jì)、各個(gè)功能模塊之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持或網(wǎng)絡(luò)串行的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的通信運(yùn)行。集中分布式結(jié)構(gòu)更方便于系統(tǒng)的擴(kuò)展和維護(hù)，其性能相對(duì)穩(wěn)定，可靠性強(qiáng)，系統(tǒng)局部發(fā)生故障不影響其他模塊的正常運(yùn)行。

1.3 分布分散式結(jié)構(gòu)分析

分布分散式結(jié)構(gòu)采用的是“面向?qū)ο蟆边M(jìn)行設(shè)計(jì)的。所謂的面向?qū)ο?，就是面向電氣的一次回路設(shè)備或是電器間隔設(shè)備。設(shè)備間隔層中的數(shù)據(jù)信息、采集、控制單元和保護(hù)單元根據(jù)所需，就地分散式地安裝在開關(guān)柜中或其他一次設(shè)備設(shè)施的附近，彼此間通過通信網(wǎng)絡(luò)的相連，與監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行信息通信。目前，分布分散式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中運(yùn)用比較廣泛。分布分散式系統(tǒng)是現(xiàn)代化變電所綜合自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)發(fā)展的代表，這種系統(tǒng)能夠減少連接電纜線的使用，減少電纜線在信息傳輸中受到的電磁干擾，具有較高的可靠性，方便對(duì)其進(jìn)行維護(hù)和容量擴(kuò)展，大量復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)工作能一次性在設(shè)備制造廠加工組裝完成。

2 變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在中低壓變電所中使用，能夠更好地實(shí)施無(wú)人值班制度，減少人力的投入，提高科技化對(duì)變電所的管理能效。對(duì)于高壓變電所的建設(shè)和改造，要解決技術(shù)性的分散，采取先進(jìn)的控制方式，降低對(duì)變電所運(yùn)行可靠性的影響。

3 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的空間組織模式

選擇合理的空間組織模式，不僅能節(jié)約設(shè)計(jì)的資金投入，還能提升系統(tǒng)的功能性和質(zhì)量，提升設(shè)備運(yùn)行的可靠性，有利于變電所設(shè)備運(yùn)行的規(guī)范操作。目前，我國(guó)變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)類型有三種，第一是集中處理式的集中分布，這種結(jié)構(gòu)形式是將集中控制屏幕、控制臺(tái)集中安放在主控室中。第二種是分布處理式集中布置，將系統(tǒng)的各種性能分布在多個(gè)單向功能控制設(shè)備中進(jìn)行組屏顯示，但仍集中安放在主控室中。第三種是分布式分散處理布置，這種分布式分散處理將單向功能設(shè)備安放在一次設(shè)備的機(jī)柜中，或是采取就地就近的組屏形式進(jìn)行分散設(shè)置。

4 變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中存在的技術(shù)性問題

4.1 系統(tǒng)功能不全，性能不達(dá)標(biāo)

在目前的變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)選用的機(jī)器中，存在著系統(tǒng)功能不全、系統(tǒng)性能不達(dá)標(biāo)等問題。由于一些綜合自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)廠家受利益的驅(qū)使，及用戶過于追求產(chǎn)品的技術(shù)含量，造成了對(duì)產(chǎn)品性能和實(shí)用性的忽視。

4.2 各個(gè)系統(tǒng)單元裝置之間接口不能通用的問題

在綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，各個(gè)系統(tǒng)單元裝置需要不同的產(chǎn)品，而不同產(chǎn)品的接口不匹配問題一直沒有得到妥善解決。不同生產(chǎn)廠家的通信接口的生產(chǎn)方式和使用規(guī)格與用途都不一樣，這就造成了生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)都會(huì)根據(jù)自己的預(yù)制方案進(jìn)行生產(chǎn)加工，不同用途的系統(tǒng)單元被集成應(yīng)用到同一個(gè)系統(tǒng)單元中需要工作人員解決連接的問題，這對(duì)于系統(tǒng)的組裝是非常耗時(shí)的，要想讓這些問題能夠得到妥善解決，就應(yīng)該制定統(tǒng)一的接口設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，滿足用戶的產(chǎn)品需求。

4.3 系統(tǒng)傳輸規(guī)約和傳輸網(wǎng)絡(luò)的恰當(dāng)選擇

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展，一些發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的變電站、變電所都會(huì)與國(guó)家電網(wǎng)的總調(diào)度站、聯(lián)絡(luò)站通過以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。目前，在供電系統(tǒng)中還沒有對(duì)以太網(wǎng)通信的明確規(guī)定，對(duì)于以太網(wǎng)的通信設(shè)備還沒有規(guī)范化的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，這就造成了不同生產(chǎn)廠家的通信設(shè)備在通信連接和后期的安裝維護(hù)中會(huì)給用戶造成一些不必要的麻煩，因此，需要國(guó)家出臺(tái)對(duì)變電通信設(shè)備的性能和型號(hào)有專項(xiàng)的規(guī)定，方便使用和管理。

5 變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的新技術(shù)

5.1 變電所模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)

變電所的正常運(yùn)行離不開相關(guān)技術(shù)人員對(duì)其運(yùn)行情況進(jìn)行不間斷的實(shí)時(shí)監(jiān)控，這需要相關(guān)軟硬件的不間斷工作才能保證其正常運(yùn)行。變電所的運(yùn)行中，其電流和電壓的穩(wěn)定都是模擬的量化，需要微處理器對(duì)其進(jìn)行模擬量化處理轉(zhuǎn)化，才能夠確保后期微處理器的正常工作，要將信號(hào)控制在±5 V～±10 V，才能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)化過程中模擬數(shù)據(jù)量的信號(hào)輸入。要通過小電流的互感器將大電流轉(zhuǎn)化為小電流，才能夠在cpu中實(shí)現(xiàn)信號(hào)輸入的轉(zhuǎn)換。

5.2 數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)處理

變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通過利用計(jì)算機(jī)對(duì)信息的數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)屏幕中顯示出各項(xiàng)數(shù)據(jù)的處理結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電所運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控監(jiān)管，為專業(yè)技術(shù)人員提供更多的數(shù)據(jù)信息，確保能在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問題并及時(shí)處理。變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具備自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，能夠在系統(tǒng)故障發(fā)生的第一時(shí)間內(nèi)，及時(shí)報(bào)警，將故障帶來(lái)的后果降低在最小范圍內(nèi)。

5.3 轉(zhuǎn)化后數(shù)字信號(hào)的技術(shù)操作

在變電綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)后，能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)信號(hào)內(nèi)容的識(shí)別，這個(gè)過程需要將數(shù)字信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)設(shè)備中，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)信息數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理分析。變電所內(nèi)的工作環(huán)境相對(duì)比較惡劣，電磁干擾性強(qiáng)，對(duì)于系統(tǒng)計(jì)算機(jī)設(shè)備的干擾非常嚴(yán)重。工作人員通過安裝高電壓的光電耦合器隔離電磁干擾，能夠保證計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)。

6 結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的廣泛使用助推了現(xiàn)代化供電系統(tǒng)的快速發(fā)展，變電綜合自動(dòng)化系統(tǒng)推陳出新走向供電新舞臺(tái)。變電綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化和配電網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化的運(yùn)行基礎(chǔ)，其設(shè)備的自動(dòng)化管理水平直接影響著上一級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行能效。變電綜合自動(dòng)化設(shè)備將系統(tǒng)保護(hù)、數(shù)據(jù)測(cè)量、系統(tǒng)操作、信號(hào)傳輸?shù)榷喾N功能集于一體，利用數(shù)字通信技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和電力系統(tǒng)的二次設(shè)備綜合自動(dòng)化裝置運(yùn)行。變電綜合自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行已成為變電所自動(dòng)化的主流技術(shù)，想要讓綜合自動(dòng)化設(shè)備能夠更好地滿足于未來(lái)變電行業(yè)的服務(wù)發(fā)展，仍要對(duì)其進(jìn)行不斷的改進(jìn)完善，發(fā)揮其自身優(yōu)勢(shì)。

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Applicationanalysisofintegratedautomationinsubstation

ZENG Qing-tao

(Bayan County Power Supply Co., Ltd., Harbin 151800, China)

The integrated automation equipment can greatly improve the work efficiency of substation and promote the modernization of power supply network system in operation. With the development of science and technology, the continuous innovation of automation technology and power technology, the implementation of integrated automation management of substation will surely improve the comprehensive efficiency of substation.

Substation; Integrated automation; Application; Analysis

TM76;TM63

A

1674-8646(2017)20-0096-02

2017-07-23