智能變電站線路保護測控裝置應用設計

林平

摘 要：分析變電站自動化系統的發展歷程經歷了集中式、數字化、智能化變電站三個階段，目前處于智能化變電站發展過程中。智能化變電站是由三層結構組成，包括過程層、間隔層、站控層，能夠避免應用二次電纜，可實現數據信息有效共享。在智能化變電站不斷發展下，測控裝置已經普遍應用于變電站中，需要應用良好的設計，才能充分發揮出測控裝置的作用。

關鍵詞：智能變電站;線路保護;測控裝置;應用設計

在智能變電站發展過程中，線路保護質量成為最為關注的環節。因此，智能變電站內采用了測控裝置，通過科學安裝測控裝置，能夠起到保護線路的作用，實現線路安全運行，提高供電質量。為了實現測控裝置在智能變電站更加有效地保護線路，設計人員應根據智能變電站線路的實際運行特點，完善測控裝置設計方案，從而達到降低線路故障發生率的目的。

1 合理應用測控裝置的重要性

智能變電站是指應用先進的傳感器、通信技術、信息技術、控制技術，采用一次設備參量數字化與標準化的信息平臺，實現各項變電設備可靠運行的電站。為了促進智能變電站線路能夠更加安全、可靠地運行，測控裝置應達到科學運用的要求。智能變電站與傳統變電站相比較，智能變電站內部結構要更加復雜，加大了測控裝置的安裝難度。因此，工作人員在實際工作中應根據實際設備的運行情況進行科學合理化的測控裝置設計工作，實現提升設備安全性的要求。另外，智能變電站內部含有較多的網絡層，還具備良好的數字化功能，能夠有效縮減線纜消耗量。在應用測控裝置時達到合理化要求，可保障智能變電站內各個分散單元實現良好結合，能夠讓各類信息可以集中化處理。在設計時，設計人員應具備辨別能力，在掌握各項設備實際運行情況時，能夠設計出科學、合理化的測控裝置，可有效降低線路故障發生率。

2 智能變電站線路保護測控裝置特點

2.1 數據共享

智能變電站是整合多種變電設備共同運行，實現優質變電的過程。整合過程中，應用了通信平臺，并采取合理布設的方式，實現了數據共享。在智能變電站中安裝線路保護測控裝置，能夠有效收集、測量、調控各變電設備的運行信息，發揮出監測功能。工作人員在實際工作中，可以根據線路保護測控裝置提供的數據掌握設備運行情況，可應用手動調節的模式解決線路運行中存在的問題，促進設備良好運行。

2.2 測護性能好

智能變電站中存在較多的智能組件，要保證每個組件安全運行，需要線路保護測控裝置充分發揮出調節作用。智能變電站中含有的各個組件，可實現集成過程，也可以達到分散要求，具有靈活搭配的能力。安裝線路保護測控裝置后，可以幫助工作人員全面了解各種組件實際運行的狀態，針對發生問題的組件制定有效的調節方案，從而達到保證各智能組件安全性的要求。

2.3 自動化程度高

在智能變電站自動化技術快速發展下，線路保護測控裝置的安裝成為重點關注對象。智能變電站應用的線路保護測控裝置與傳統相比較，智能變電站線路保護測控裝置具有更高的自動化能力，可有效提高設備安全性、降低變電安全事故發生率。另外，智能變電站線路保護測控裝置的結構也較為簡單化。

3 測控裝置應用設計要點

3.1 硬件設備

分析智能變電站線路保護測控裝置的構成可知，是由顯示屏、指示燈、12個按鍵、接線端子組成。在測控裝置內部還存在主機板、輸入板與輸出板、人機界面，三者連接的方式是使用31芯與26芯的扁平電纜。在主機板內含有CPU設備、電源模塊裝置設備、A/D轉換與接口設備、RS485設備、光纖通訊電路設備等。輸入與輸出板塊存在接線端子設備、遙信設備、RS485及光纖通訊電路設備、CANBUS接口電路設備、遙脈輸入隔離及接口電路設備等。人機界面含有的設備較少，包括調試串行接口設備、鍵盤設備、液晶顯示接口設備、指示燈電路設備。

3.2 軟件設計

應用于智能變電站線路保護測控裝置的軟件為16MHz高速80C196KB的CPU，測控裝置具有的測量功能、控制功能、通訊功能是由CPU完成。主CPU屬于多任務操作系統，能夠促進各任務之間的有效配合，完成工作指令。

3.3 交流采集技術

在應用交流采集技術時，要嚴格依照規律實施采集作業，采集的數據為交流信號中的瞬時值，將獲取的瞬時值傳輸至測量計算回路內，經過數學算法后得到測量結果。在測量時，應選擇硬件計算功能，避免應用軟件功能，應用一條階梯曲線，不采用原本一條光滑被測正弦信號。探究原理誤差的出現是由以下兩個原因導致：首先，一定時間內產生的連續數據中所產生的誤差，在使用時間上代替了離散數據，決定誤差產生的因素是每個正弦信號周期內具體的采樣數。其次，A/D轉換器的轉換速度與CPU處理實踐引發的誤差。如果想要深入探究誤差產生的原因，應探究連續電壓及電流量轉化時的A/D轉換器位數。然后，將互感器內二次電壓與電流經過的交流采樣裝置直接進行隔離，讓原本存在的二次電流與二次電壓轉變成弱電流與電壓信號。另外，還可以應用采樣保持器，對電壓與電流信號進行保留，還要將保留后的電壓與電流信號利用模與數（A/D）進行轉變，應用數據線作為媒介實現傳輸過程，將信號直接傳輸至CPU，計算出電壓值、電流值、有功功率值、無功功率值等，并將計算結果儲存于記憶元件內。應用交流采樣測量裝置，可以將收集到的電網各項數據與參數應用一定的方式直接傳輸至調度室或者是監控終端。各種電網數據在傳輸時，要遵照規約制度圍繞CDT、101、102、103、104等規約制度開展。目前，較多的交流采樣裝置生產廠商、制造商會在制造與生產時應用規約，但是未形成統一規約制度。因此，不同廠家生產的裝置會呈現出相同型號存在較大差異的現象，導致交流采樣裝置在應用時表現出不同的效果。

3.4 遙測技術

遙測技術也被稱為遠程測量技術，在應用此技術時需要將測量的變化量值直接應用遠程通訊技術向外傳輸，并且能夠實時、完整地表示出系統實際運行狀態，也可以稱為模擬量，并分成電量與非電量兩種模式。

3.5 遙信技術

即遠程指示技術及遠程信號，在此基礎應用過程中，主要是遠程監控開關位置的告警情況以及閥門位置的狀態信息，而遙信信息作為一個二元狀態量，其主要意義在于針對于每一個遙感對象而言。遙信信息能夠表現為兩種狀態，0 和 1，兩種遙信狀態為“非”的關系。

3.6 遙控技術

遙控技術也叫作遠程命令，在應用遠程通信技術時，可以下發指令，可以改變設備運行狀態，例如，改變斷路器分合閘運行狀態等。

3.7 遙調技術

遙調技術也叫作遠程調節技術，運用遠程通信技術對兩個以上正確 在運行的設備進行遠程控制命令，比如調節機組處理狀態、調節勵磁電流運行狀態、調節有載調壓分接頭位置狀態等。

4 測控裝置應用效果分析

將設計后的測控裝置應用于實際中后，經分析具有如下效果：首先，整體設計可靠。此設計方法應用于實際后，整個系統具有靈活可靠的特點，并且一個裝置發生損壞，不會影響其他裝置。充分利用了通訊網絡與四合一的優勢，實現測控與保護功能于一體的目的。另外，人力、物力、財力得到大量節省，降低了施工難度、縮減了維護工作量。其次，人機界面操作簡便。應用全漢化的界面，并應用大屏蔽液晶屏顯示，能夠將跳閘、告警報告、定值鑒定、遙測與遙信等直接顯示，方便運維人員操作與維護。

5 結束語：

綜上所述，智能變電站應用線路保護測控裝置應根據實際進行科學、合理化的設計，才能充分發揮出測控裝置線路保護的作用，促進智能變電站良好運轉。

參考文獻：

[1] 吳旭東.智能變電站線路保護測控裝置的應用設計[J].工程建設與設計，2019，（24）：4.