變電站自動(dòng)化控制范文
時(shí)間:2023-03-14 09:49:19
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關(guān)鍵詞:變電站;自動(dòng)化控制技術(shù);微機(jī)控制;管理要點(diǎn);遠(yuǎn)程控制;電能信息傳輸
中國(guó)的變電站已實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化技術(shù),主要的功能是發(fā)揮系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)控作用,并在顯示器上將所監(jiān)測(cè)到的各種信息呈現(xiàn)出來(lái)。自動(dòng)化技術(shù)給變電站的運(yùn)行帶來(lái)了諸多的便利,而且還降低了運(yùn)行成本。當(dāng)變電站處于自動(dòng)化運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候,繼電保護(hù)裝置所發(fā)揮的功能是值得關(guān)注的。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,變電站自動(dòng)化運(yùn)行中,將微機(jī)自動(dòng)化技術(shù)所具備的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來(lái)。具體而言,就是應(yīng)用先進(jìn)的微型計(jì)算機(jī)組對(duì)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行予以自動(dòng)化控制,配合使用集成控制電路,使得通信技術(shù)被融入到自動(dòng)化技術(shù)中,推動(dòng)了變電站快速發(fā)展。
1變電站采用微機(jī)自動(dòng)化技術(shù)實(shí)施管理
在自動(dòng)控制系統(tǒng)中,微機(jī)保護(hù)是系統(tǒng)運(yùn)行中不可或缺的一部分,主要發(fā)揮的功能是對(duì)變電站所使用的主要設(shè)備實(shí)施保護(hù),同時(shí)還要保護(hù)好配電線路。對(duì)這些保護(hù)采用微機(jī)自動(dòng)化控制技術(shù),可以對(duì)變電站實(shí)施全方位控制和保護(hù)。傳統(tǒng)的電磁式設(shè)備被技術(shù)先進(jìn)的具有高端科技含量的新型二次設(shè)備所取締,使得變電站在運(yùn)行中,各項(xiàng)配置都得以優(yōu)化,所產(chǎn)生的信息資源都得以共享。原有的一些只有采用硬件技術(shù)才可以實(shí)現(xiàn)的變電站功能,通過(guò)軟件開發(fā)就可以完成的,而且在軟件開發(fā)之后,根據(jù)需要將可以發(fā)揮指定功能的軟件模塊構(gòu)建起來(lái)。對(duì)于一些使用多個(gè)硬件經(jīng)過(guò)組合之后才能夠?qū)崿F(xiàn)的功能,通過(guò)運(yùn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),就可以將這些硬件的功能充分地發(fā)揮出來(lái)。當(dāng)計(jì)算機(jī)進(jìn)行局部通信的時(shí)候,所有的信號(hào)傳輸不再使用電纜作為載體,而是運(yùn)用無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò),由此而使得設(shè)備維修、維護(hù)工作量降低。當(dāng)變電站經(jīng)過(guò)自動(dòng)化改造之后,不僅自動(dòng)化程度有所提高,而且變電站運(yùn)行的安全可靠性也有所提高。從技術(shù)的角度而言,變電站的自動(dòng)化控制屬于是集成控制。微機(jī)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理,對(duì)變電站的運(yùn)行設(shè)備實(shí)施保護(hù),同時(shí)還可以發(fā)揮測(cè)量的功能。微機(jī)控制系統(tǒng)不僅構(gòu)造簡(jiǎn)單,而且使得電力系統(tǒng)能夠更安全穩(wěn)定地供電。微機(jī)控制系統(tǒng)的功能綜合性特點(diǎn),使其在元件的使用、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、可以技術(shù)管理上都采用了通訊網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行,操作人員多信息的變化可以隨時(shí)掌握,并對(duì)變電站的運(yùn)行實(shí)施有效控制。在對(duì)規(guī)定中自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)施管理時(shí),要將微機(jī)自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)越性充分地發(fā)揮出來(lái),以其靈活、可靠、具有良好的保護(hù)性能等特點(diǎn),使得微機(jī)保護(hù)裝置具有維護(hù)上的優(yōu)越性。
2變電站中微機(jī)自動(dòng)化控制技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
某變電站不僅配網(wǎng)運(yùn)行的規(guī)模大,而且電壓等級(jí)相對(duì)較高,承擔(dān)周邊環(huán)境的村鎮(zhèn)用電供應(yīng)。多年來(lái),變電站持續(xù)地運(yùn)行中會(huì)暴露二次系統(tǒng)運(yùn)行的問(wèn)題,這就需要變電站要高度重視二次系統(tǒng)的改造工作,以使得變電站的運(yùn)行狀態(tài)良好。具體的改造內(nèi)容為,對(duì)變電站配網(wǎng)上所安裝的保護(hù)裝置實(shí)施微機(jī)自動(dòng)化改造。所有技術(shù)改造之后的設(shè)備都在開關(guān)柜中組屏安裝,包括主機(jī)、變電站監(jiān)控系統(tǒng)串行通訊卡、網(wǎng)卡等,都根據(jù)變電站自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行的需要而構(gòu)建集成電路。具體操作中,是從變電站的主要控制室內(nèi)向室外敷設(shè)屏蔽控制電纜,以鏈接各種配電設(shè)備,電纜的總長(zhǎng)度大約為12公里。主要控制變壓器保護(hù)屏所在位置,可以用通訊屏取而代之,從通訊屏開始敷設(shè)以太網(wǎng)線,一直延伸到后臺(tái)工作站。在后臺(tái)工作站的終端安裝后臺(tái)系統(tǒng)。對(duì)通訊線路的敷設(shè),從技術(shù)的角度而言需要敷設(shè)兩條,其中的一條通訊線路在6千伏高壓柜中分布;另一條線路是與網(wǎng)卡鏈接。在變電站運(yùn)行中,安裝有6千伏高壓柜,還要臨時(shí)安裝保護(hù)測(cè)控裝置,以在微機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中,還可以隨時(shí)調(diào)整,并針對(duì)調(diào)試過(guò)程中所存在的問(wèn)題,采用實(shí)驗(yàn)的方法判斷故障原因,并根據(jù)所獲得的結(jié)果制定技術(shù)處理措施。為了保證電網(wǎng)能夠持續(xù)而穩(wěn)定地提供電能,在對(duì)變電站配網(wǎng)上所安裝的保護(hù)裝置實(shí)施微機(jī)自動(dòng)化改造的過(guò)程中,要確保兩個(gè)系統(tǒng)處于并列運(yùn)行狀態(tài),原有的電纜以及保護(hù)屏都要予以拆除,對(duì)連接設(shè)備的電纜進(jìn)行整理,對(duì)新的保護(hù)屏所需要安裝的位置予以確定。變電站經(jīng)過(guò)技術(shù)改造之后,不僅自動(dòng)化運(yùn)行的水平提高,而且變電站處于運(yùn)行狀態(tài)的安全系數(shù)有所增加,以能夠?yàn)殡娔苡脩艨煽抗╇?。?dāng)微機(jī)綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)程中,還建立了人機(jī)交互界面。計(jì)算機(jī)擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)信息管理功能,甚至可以使用挖掘技術(shù)對(duì)所獲得的信息進(jìn)行處理,從而為變電站的管理人員和專業(yè)技術(shù)人員的變電站運(yùn)行管理工作提供了支撐。經(jīng)過(guò)技術(shù)改造之后,二次系統(tǒng)故障得以有效解決,甚至使可能存在的安全隱患都得以消除,使得二次系統(tǒng)在運(yùn)行中具有較高的安全系數(shù)。當(dāng)變電站采用了新的微機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)之后,使得變電站運(yùn)行較為穩(wěn)定,所獲得的數(shù)據(jù)信息更為精確,使各個(gè)設(shè)備之間都能夠協(xié)調(diào)運(yùn)行,相應(yīng)的,變電站二次保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性得以明顯。從經(jīng)濟(jì)的角度而言,微機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)接口為標(biāo)準(zhǔn)化通用接口,可以使系統(tǒng)能夠與相關(guān)設(shè)備兼容,不僅使空間合理利用,還降低了人力、物力成本。
3變電站自動(dòng)化設(shè)備的維護(hù)管理技術(shù)要點(diǎn)
3.1對(duì)真空重合器的維護(hù)
真空重合器的維護(hù),就是對(duì)其油面和油色進(jìn)行常規(guī)檢查,看是否有破損。檢查真空重合器的構(gòu)架,要求不可以出現(xiàn)變形或者斷裂的現(xiàn)象。要對(duì)真空重合器做好維護(hù)工作,要按照規(guī)定每隔5年就要對(duì)真空開關(guān)維修一次,包括運(yùn)動(dòng)部件是否有嚴(yán)重的磨損、分合閘的運(yùn)作的靈敏度等。還要提取變壓油樣本進(jìn)行試驗(yàn),如果樣本的耐壓值沒(méi)有達(dá)到1.5千伏,就要對(duì)變壓器油進(jìn)行更換。
3.2對(duì)跌落熔斷器的維護(hù)
跌落熔斷器的維護(hù)要注重倒閘操作。注意檢查熔絲,如果發(fā)現(xiàn)熔絲有損傷之處,就要及時(shí)更換。如果發(fā)現(xiàn)熔管已經(jīng)出現(xiàn)變形,很有可能是由于受潮所引起的,更換熔管的同時(shí),還要對(duì)作業(yè)環(huán)境進(jìn)行檢查,采取必要的防潮措施。如果跌落熔斷器的絕緣子是瓷質(zhì)的,要注意檢查是否有放電的痕跡、是否出現(xiàn)裂紋等。熔管的鴨嘴夾要具備一定的壓力,否則會(huì)在變壓器運(yùn)行的過(guò)程中脫落,因此松弛的鴨嘴夾要對(duì)螺釘進(jìn)行調(diào)整,以加大其對(duì)熔管施加的夾力。
3.3對(duì)六氟化硫重合器的維護(hù)
六氟化硫重合器的運(yùn)行過(guò)程中,如果六氟化硫重合器沒(méi)有配備壓力表,可以采用氣壓檢測(cè)法對(duì)其進(jìn)行氣壓檢測(cè)。將集線盒蓋板拆卸下來(lái),在下頂蓋上面有一個(gè)軸,施加壓力后松手,如果軸恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài),就表明氣壓正常。對(duì)配有壓力表的六氟化硫重合器,將氣門蓋擰下來(lái)之后就可以進(jìn)行氣壓檢查。在環(huán)境溫度為20℃時(shí),氣壓為0.35兆帕,則為正常。如果氣壓沒(méi)有超過(guò)0.25兆帕,就需要停止運(yùn)行。測(cè)量合閘和分閘速度的時(shí)候,所獲得的數(shù)據(jù)超出了規(guī)定數(shù)值,就要調(diào)整彈簧的拉力,以使合閘和分閘的速度符合運(yùn)行要求。六氟化硫重合器的電池每三個(gè)月檢查一次,如果常電壓還沒(méi)有達(dá)到7.5伏,就需要換電池。按照電池的負(fù)極線拆、正極線的順序拆下來(lái)。電池的安裝則是先安裝正極線,然后安裝負(fù)極線。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程進(jìn)入到信息通信技術(shù)階段,使自動(dòng)化技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域普及,不僅給變電站的運(yùn)行帶來(lái)了諸多的便捷,而且還會(huì)由于自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用而使各種信息資源在計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)了共享。變電站各種電氣設(shè)備的連接,依賴于電纜并按照設(shè)計(jì)電路連接,將微機(jī)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用其中,使電氣系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行,并不斷向智能化發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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篇2
摘 要:本文首先分析了自動(dòng)化控制技術(shù)的含義,同時(shí)闡述了自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì),最后對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行分析。旨在提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率,避免故障發(fā)生,保證變電站正常運(yùn)營(yíng)。
關(guān)鍵詞:綜合自動(dòng)化控制技術(shù);智能變電站;電力調(diào)度
一、綜合自動(dòng)化控制技術(shù)概念
(一)綜合自動(dòng)化技術(shù)
綜合自動(dòng)化技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為前提,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為介質(zhì),分層模式作為主要結(jié)構(gòu),從而進(jìn)行自我控制來(lái)融合多種技術(shù)的一種綜合性技術(shù)。計(jì)算機(jī)作為基礎(chǔ),在電力調(diào)度工作中,需要其進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算與數(shù)據(jù)分析,并迅速做出正確的判斷,所以要求其功能強(qiáng)大且工作效率高。綜合自動(dòng)化控制技術(shù)的輔助技術(shù)之一就是通信技術(shù),通過(guò)對(duì)其的運(yùn)用來(lái)管理整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng),其中包括電力系統(tǒng)的每一個(gè)細(xì)節(jié),通過(guò)這樣自動(dòng)化的控制與管理,避免了人工操作過(guò)程中出現(xiàn)的一些情況,提高工作效率。
(二)綜合自動(dòng)化控制技術(shù)功能組成
綜合自動(dòng)化控制技術(shù)其功能組成包括了兩個(gè)部分,分別是計(jì)算機(jī)和單片機(jī)兩部分。主要作用是保護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行,提高電力系統(tǒng)的工作效率。同時(shí)可以自動(dòng)化控制變電站,定期提交變電站電壓報(bào)表,自動(dòng)進(jìn)行用電調(diào)整,盡量減少人工干擾,此外,能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中出現(xiàn)的問(wèn)題迅速尋找出來(lái)并解決掉,保證電力系統(tǒng)的安全。
二、智能變電站電力調(diào)度中綜合自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
(一)提升供電能力,提高服務(wù)的質(zhì)量的優(yōu)勢(shì)
綜合自動(dòng)化控制技術(shù)可以對(duì)變電器和無(wú)功補(bǔ)償變?nèi)萜鬟M(jìn)行流暢而隨意的操作與控制,提高電力調(diào)度能力,同時(shí)為保證服務(wù)質(zhì)量,綜合自動(dòng)化控制技術(shù)對(duì)變電站內(nèi)的設(shè)備都會(huì)有定期的保養(yǎng),保證其運(yùn)行良好,降低其出現(xiàn)故障的頻率,延長(zhǎng)設(shè)備使用勖。而且由于變電站使用了自動(dòng)化控制技術(shù),所以減少了許多工作人員數(shù)量,但是同樣的也避免了許多人工操作出現(xiàn)的錯(cuò)誤,從而提高了服務(wù)質(zhì)量,整體為變電站電力調(diào)度工作提高了供電能力。
(二)提升變電站的管理效率的優(yōu)勢(shì)
綜合自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)用主要依靠計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò),在電量充足的條件下,這些設(shè)備都是可以無(wú)人管理進(jìn)行自動(dòng)化的工作,而且可以24小時(shí)不間斷的進(jìn)行,變電站的工作人員主要的職責(zé)就是對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行定時(shí)的檢查,確保設(shè)備無(wú)硬件故障問(wèn)題出現(xiàn),其管理模式分為兩步,第一步是通過(guò)計(jì)算機(jī)迅速且自動(dòng)化分析和處理出現(xiàn)的問(wèn)題,提高變電站管理效率,避免出現(xiàn)人工操作時(shí)思考問(wèn)題緩慢的問(wèn)題。第二步,是在計(jì)算機(jī)分析結(jié)束后,管理人員通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的觀察與自身經(jīng)驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行分析和探索,找出第一步的不足,保證變電站的工作質(zhì)量,通過(guò)這兩步,可以提升變電站的管理效率。
(三)確保電力系統(tǒng)安全性的優(yōu)勢(shì)
由于傳統(tǒng)的變電站工作是由人工進(jìn)行的,所以無(wú)法感知設(shè)備內(nèi)部細(xì)節(jié)處的故障,使得故障沒(méi)有被及時(shí)發(fā)現(xiàn),隨著故障越來(lái)越嚴(yán)重,最終導(dǎo)致變電站的電力調(diào)度和供電工作受到了很大的影響。然而自動(dòng)化技術(shù)可以很好避免這樣的事情發(fā)生,其尋找問(wèn)題的速度很快,細(xì)微地區(qū)的故障都能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并迅速做出最佳決策,采取一定的措施進(jìn)行解決,避免了故障擴(kuò)大,保證了電力系統(tǒng)的安全性。同時(shí),綜合自動(dòng)化控制技術(shù)在變電站中進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí),可以迅速有效的通過(guò)警報(bào)來(lái)通知管理人員,使得電力系統(tǒng)的安全性得到進(jìn)一步的提升。
(四)有效節(jié)約成本優(yōu)勢(shì)
由于綜合自動(dòng)化控制技術(shù)其投入成本不高,且工作時(shí)間長(zhǎng)工作效率高,可自動(dòng)進(jìn)行工作,無(wú)需人員介入,所以大大減少了人力的支出,降低了變電站的運(yùn)營(yíng)成本,而且還節(jié)約了很大一部分的生產(chǎn)成本,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,其使用壽命也在不斷的延長(zhǎng),使用效率和安全性也在不斷的提升,導(dǎo)致其成本一直處于降低趨勢(shì)。
三、智能變電站電力調(diào)度中綜合自動(dòng)化控制技術(shù)的具體應(yīng)用
(一)多臺(tái)計(jì)算機(jī)集中式應(yīng)用
多臺(tái)計(jì)算機(jī)集中式應(yīng)用是指綜合自動(dòng)化技術(shù)其對(duì)智能變電站的控制是采用多臺(tái)計(jì)算機(jī)共同工作,利用計(jì)算機(jī)其強(qiáng)大的功能進(jìn)行電力調(diào)度的運(yùn)行和獲取數(shù)據(jù)信息,并進(jìn)行計(jì)算機(jī)間的各自分工,對(duì)獲取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析,最后集中所有分析結(jié)果,并進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)與控制的一種應(yīng)用模式,這也是智能變電站經(jīng)常使用的一種控制形式。
(二)分布式結(jié)構(gòu)應(yīng)用
分布式結(jié)構(gòu)一般適用于低壓智能變電站,其與多臺(tái)計(jì)算機(jī)集中式結(jié)構(gòu)最大的區(qū)別就是增加了計(jì)算機(jī)數(shù)量,在工作過(guò)程中,不會(huì)集中最后的分析結(jié)果進(jìn)行應(yīng)用,而是通過(guò)將功能與職責(zé)各自分工后進(jìn)入互不干擾,獨(dú)立完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理的模式,這種應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)就在于可以在同一時(shí)段處理許多數(shù)據(jù)而不出現(xiàn)卡死的問(wèn)題,提升了處理數(shù)據(jù)的效率,在真?zhèn)€運(yùn)行模式中,終端系統(tǒng)處于控制全局的位置,并將各個(gè)計(jì)算機(jī)的情況進(jìn)行總結(jié)。
(三)分布分散式結(jié)構(gòu)應(yīng)用
分布分散結(jié)構(gòu)模式應(yīng)用在被分成變電站層和間隔層兩層的雙層次變電站系統(tǒng)中,是一種自動(dòng)化控制技術(shù),相較于傳統(tǒng)的原件和斷路器間隔的設(shè)計(jì)方面,具有一定的創(chuàng)新性,可以全面系統(tǒng)的收集斷路器間隔數(shù)據(jù)。同時(shí)以此為前提,成功將保護(hù)和控制功能等匯總與于小范圍控制單元中,大大節(jié)省了電纜線路,并且能減弱電磁干擾,提高傳遞信息的準(zhǔn)確度,就算某些地方出現(xiàn)問(wèn)題,對(duì)整體的運(yùn)行情況也沒(méi)有多大的影響。此外,分布分散結(jié)構(gòu)的設(shè)置也比較簡(jiǎn)單,廠家可以提前組裝好,有效提高智能變電站建設(shè)過(guò)程的施工效率,降低其施工難度。要根據(jù)變電站的實(shí)情來(lái)選擇運(yùn)用哪種結(jié)構(gòu)模式,同時(shí)有關(guān)工作人員要提前做好充分的調(diào)研,以節(jié)約成本,提高管理效率,減少問(wèn)題的產(chǎn)生。
四、總結(jié)
綜上所述,自動(dòng)化控制技術(shù)是未來(lái)極有發(fā)展前途的重要技術(shù),其不僅可以有效的減少人力的使用降低生產(chǎn)成本,還可以提高電力系統(tǒng)的安全性,但是其在我國(guó)電力系統(tǒng)的應(yīng)用還處于初步發(fā)展階段,需要不斷的進(jìn)步與發(fā)展,目前較為廣泛的應(yīng)用于智能變電站電力調(diào)度工作中,本文重點(diǎn)分析了綜合技術(shù)在智能變電站電力調(diào)度中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及其具體應(yīng)用,旨在提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率,避免故障發(fā)生,保證變電站正常運(yùn)營(yíng)。
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關(guān)鍵詞:變電站;自動(dòng)化系統(tǒng) ;控制與操作
中圖分類號(hào):F407.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1、前 言
電力自動(dòng)化是指綜合運(yùn)用控制理論、電子設(shè)備、儀器儀表、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)及其他技術(shù),對(duì)發(fā)電過(guò)程實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策,達(dá)到增加發(fā)電量、提高發(fā)電生產(chǎn)效率和質(zhì)量、降低消耗、確保安全等目的的一類綜合性技術(shù)。隨著社會(huì)及電力工業(yè)的發(fā)展,電力自動(dòng)化的重要性與日劇增。傳統(tǒng)的信息、通訊和自動(dòng)化技術(shù)之間的障礙正在逐漸消失。最新的技術(shù),包括無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)總線、變頻器及人機(jī)界面、控制軟件等,大大提升了過(guò)程系統(tǒng)的效率和安全性能。
2、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的定義
1997年國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議(CIGRE)WG34.03工作組在“變電站內(nèi)數(shù)據(jù)流的通信要求”報(bào)告中提出了“變電站自動(dòng)化”和“變電站自動(dòng)化系統(tǒng)(SAS)”2個(gè)名詞。此名詞立即被國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)TC57技術(shù)委員會(huì)(電力系統(tǒng)控制和通信技術(shù)委員會(huì))在制定IEC61850(即變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng))標(biāo)準(zhǔn)中采納。IEC61850對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)(substation au-tomation system)的定義為:變電站自動(dòng)化系統(tǒng)(SAS)就是在變電站內(nèi)提供包括通信基礎(chǔ)設(shè)施在內(nèi)的自動(dòng)化。 IEC61850指出,變電站自動(dòng)化系統(tǒng)(SAS)的功能是指變電站必須完成的任務(wù)。這些功能包括控制、監(jiān)視和保護(hù)變電站的設(shè)備及其饋線。同時(shí),還包括變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)功能,即系統(tǒng)組態(tài)、通信管理和軟件管理等功能。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能在邏輯上可分配在3個(gè)層次(變電站層,間隔層或單元層,過(guò)程層)。這些層及邏輯接口1~9之間的邏輯關(guān)系可用圖1說(shuō)明。
3、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
目前從國(guó)內(nèi)、外變電站綜合自動(dòng)化的開展情況而言,大致存在以下幾種結(jié)構(gòu):
3.1分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
按變電站被監(jiān)控對(duì)象或系統(tǒng)功能分布的多臺(tái)計(jì)算機(jī)單功能設(shè)備,將它們連接到能共享資源的網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)分布式處理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能分散給多臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)完成。分布式模式一般按功能設(shè)計(jì),采用主從CPU系統(tǒng)工作方式,多CPU系統(tǒng)提高了處理并行多發(fā)事件的能力,解決了CPU運(yùn)算處理的瓶頸問(wèn)題。各功能模塊(通常是多個(gè)CPU)之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或串行方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信,選用具有優(yōu)先級(jí)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)較好地解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問(wèn)題,提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。分布式結(jié)構(gòu)方便系統(tǒng)擴(kuò)展和維護(hù),局部故障不影響其他模塊正常運(yùn)行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統(tǒng)組態(tài)結(jié)構(gòu),較多地使用于中、低壓變電站。分布式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)自問(wèn)世以來(lái),顯示出強(qiáng)大的生命力。目前,還存在在抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上的問(wèn)題等。
3.2集中式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
集中式一般采用功能較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)并擴(kuò)展其I/O接口,集中采集變電站的模擬量和數(shù)量等信息,集中進(jìn)行計(jì)算和處理,分別完成微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)和自動(dòng)控制等功能。由前置機(jī)完成數(shù)據(jù)輸入輸出、保護(hù)、控制及監(jiān)測(cè)等功能,后臺(tái)機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、顯示、打印及遠(yuǎn)方通訊等功能。目前國(guó)內(nèi)許多的廠家尚屬于這種結(jié)構(gòu)方式,這種結(jié)構(gòu)有以下不足:
①前置管理機(jī)任務(wù)繁重、引線多,降低了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性,若前置機(jī)故障,將失去當(dāng)?shù)丶斑h(yuǎn)方的所有信息及功能。
②軟件復(fù)雜,修改工作量大,系統(tǒng)調(diào)試煩瑣。
③組態(tài)不靈活,對(duì)不同主接線或規(guī)模不同的變電站,軟、硬件都必須另行設(shè)計(jì),工作量大并且擴(kuò)展一些自動(dòng)化需求的功能較難。
3.3分層分布式結(jié)構(gòu)
按變電站的控制層次和對(duì)象設(shè)置全站控制級(jí)——變電站層(站級(jí)測(cè)控單元)和就地單元控制級(jí)——間隔層(間隔單元)的二層式分布控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。也可分為三層,即變電站層、通信層和間隔層。 可擴(kuò)展性和開放性較高,利于工程的設(shè)計(jì)及應(yīng)用。站內(nèi)二次設(shè)備所需的電纜大大減少,節(jié)約投資也簡(jiǎn)化了調(diào)試維護(hù)。
4、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)操作實(shí)現(xiàn)方式
為保證變電站控制與操作系統(tǒng)的可靠性、準(zhǔn)確性,變電站的防誤操作的設(shè)計(jì)也是重要環(huán)節(jié)之一。 因?yàn)槭怯?jì)算機(jī)監(jiān)控,變電站不再采用繁瑣的電氣聯(lián)鎖,可方便地實(shí)現(xiàn)多級(jí)聯(lián)鎖。對(duì)于分層分布式自動(dòng)化系統(tǒng),其操作閉鎖方式也為分層分級(jí)式閉鎖而與該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相適應(yīng)。每個(gè)間隔的測(cè)控裝置,已引入該間隔的交流電流、電壓、 斷路器位置及刀閘輔助接點(diǎn)作為遙測(cè)、 遙信之用,這也為實(shí)現(xiàn)本間隔內(nèi)的斷路器及刀閘操作的防誤操作提供了必要條件。智能型裝置可很方便地利用上述信息進(jìn)行編程,實(shí)現(xiàn)該間隔的操作閉鎖功能。
對(duì)于全站的涉及多個(gè)電氣間隔和多個(gè)電壓等級(jí)間的操作閉鎖,目前有3種不同的實(shí)現(xiàn)方式。其一,用軟件實(shí)現(xiàn),即將全站的防誤操作閉鎖用軟件編程置于監(jiān)控主機(jī)之內(nèi)。監(jiān)控主機(jī)可從通信網(wǎng)上獲得全站所有開關(guān)、刀閘的狀態(tài)信息及每個(gè)間隔控制終端的操作信息,引入設(shè)備操作規(guī)則,進(jìn)行軟件編程即可實(shí)現(xiàn)全站的操作閉鎖功能。該方式應(yīng)該說(shuō)是最簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)可靠的方案之一。 其二,硬件閉鎖,即西門子公司的8TK模式。其三,軟硬相結(jié)合的閉鎖方式,間隔之間的閉鎖采用8TK及類似裝置實(shí)現(xiàn)閉鎖功能,監(jiān)控主機(jī)內(nèi)做一套全站的軟件操作閉鎖。
以軟件實(shí)現(xiàn)全站的操作閉鎖,對(duì)于一套成熟的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)說(shuō),也應(yīng)該是高可靠性的;既然整個(gè)變電站的監(jiān)控功能都由監(jiān)控主機(jī)實(shí)現(xiàn),那么操作閉鎖軟件功能做在監(jiān)控主機(jī)內(nèi)也應(yīng)是安全可靠的。對(duì)于雙機(jī)系統(tǒng)冗余配置,閉鎖軟件也為雙套設(shè)置。 筆者認(rèn)為對(duì)于220kV 及以下自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的無(wú)人值班站采用這種模式可靠、安全、經(jīng)濟(jì)適用。
對(duì)于一個(gè)半開關(guān)接線的500kV變電站,筆者認(rèn)為500kV系統(tǒng)每個(gè)斷路器及兩側(cè)刀閘的操作閉鎖由相應(yīng)測(cè)控裝置實(shí)現(xiàn)以外,每串內(nèi)的斷路器及刀閘之間的閉鎖采用專門一套硬件閉鎖裝置以提高其可靠性。至于220kV 系統(tǒng)為簡(jiǎn)化接線,節(jié)約資金,可不必配置用于間隔之間操作閉鎖的專用硬件裝置。
上述三種模式都可高效可靠地實(shí)現(xiàn)變電站所有斷路器及刀閘的控制。而且都具有順控功能,例如:操作某條線路送/ 停電、旁母代/倒線路、母線切換等各種常規(guī)順序操作,只需在監(jiān)控主機(jī)的鍵盤上敲入相應(yīng)指令,便可自動(dòng)完成。常規(guī)站可能要花費(fèi)幾個(gè)小時(shí)的操作,在這里幾分鐘便可完成??梢娮冸娬咀詣?dòng)化系統(tǒng)的防誤操作分層分級(jí)考慮,其可靠程度明顯優(yōu)于常規(guī)站的防誤設(shè)計(jì)。
5、自動(dòng)化控制技術(shù)分析
分層分布式自動(dòng)化系統(tǒng)從軟硬件上分層分級(jí)考慮了變電站的控制與防誤操作,提高了變電站的可控性及控制與操作的可靠性。綜合自動(dòng)化站可采用遠(yuǎn)方、當(dāng)?shù)?、就? 級(jí)控制,而常規(guī)站只能通過(guò)控制屏KK把手控制;常規(guī)站電氣聯(lián)鎖設(shè)計(jì)聯(lián)系復(fù)雜,在實(shí)際使用中,設(shè)備提供的接點(diǎn)有限且各電壓等級(jí)間的聯(lián)系很不方便,使得閉鎖回路的設(shè)計(jì)出現(xiàn)多余閉鎖及閉鎖不到的情況。綜合自動(dòng)化站可方便地實(shí)現(xiàn)多級(jí)操作閉鎖,可靠性高。
變電站自動(dòng)化系統(tǒng)簡(jiǎn)化了變電站的運(yùn)行操作,可方便地實(shí)現(xiàn)各種類型步驟復(fù)雜的順控操作,且操作安全快速,對(duì)于全控的變電站,線路的倒閘操作幾分鐘便可完成;而常規(guī)站實(shí)現(xiàn)同樣的操作往往需要幾個(gè)小時(shí),且仍存在誤操作的隱患。
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一、變電站現(xiàn)狀
1.主接線方式及主要一次設(shè)備
(1)110kV側(cè)為雙母線接線,2路電源進(jìn)線、2路主變出線。主變壓器2臺(tái),型號(hào)為SFZ10-63000MVA,接線方式為Yn/Yn0,電壓為110/38.5kV。(2) 35kV側(cè)為雙母線接線,采用LW8-40.5SF6開關(guān),有線路9條,另有3臺(tái)35/6KV的變壓器。
2.保護(hù)控制及自動(dòng)裝置現(xiàn)狀
(1)公用部分。主控回路及中央信號(hào)采用的是70年代的弱電選控裝置。包括2臺(tái)主變壓器SFZ10-63000MVA、兩條110kV線路和9條35kV線路的控制、測(cè)量及中央信號(hào),另外系統(tǒng)還配置有110kV母差保護(hù)裝置、故障錄波器、同期裝置、35kV小電流接地裝置、低周減載裝置等。(2)主變壓器保護(hù)配置。采用電磁式繼電器元件構(gòu)成各類電氣保護(hù)。主變差動(dòng)保護(hù)由電磁式LCD-4型差動(dòng)繼電器及其相關(guān)回路構(gòu)成;主變重瓦斯繼電器動(dòng)作于兩側(cè)開關(guān),輕瓦斯發(fā)出告警信號(hào);零序電壓閉鎖零序電流保護(hù);35kV復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)及過(guò)負(fù)荷保護(hù)等。(3)線路保護(hù)配置。110kV線路分別由WXB-01B、WXB-51C或LH-11型電磁式繼電器構(gòu)成相間、接地、距離和零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段電流保護(hù)。35kV線路均為分立元件電磁式保護(hù)裝置設(shè)置過(guò)流、速斷、重合閘保護(hù)。
3.其他
(1)計(jì)量部分。設(shè)有110kV線路電度表屏、主變電度表屏、35kV線路電度表屏,其中部分電度表已更換為單輸出式脈沖數(shù)字電度表。(2)站用配電屏及直流屏各一套。
二、改造的基本思路
此變電站運(yùn)行方式基本固定,擬建立新型的中央控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)全站自動(dòng)化,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控,以降低運(yùn)行成本。
1.基本原則
(1)經(jīng)過(guò)改造,全站設(shè)備達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平,控制保護(hù)實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)化。(2)利用原有設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造。(3)盡可能降低改造成本,實(shí)現(xiàn)“四遙”等各項(xiàng)功能。
2.基本構(gòu)想
結(jié)合目前國(guó)內(nèi)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展水平,基于上述基本原則,提出以下基本構(gòu)想:
(1)新建一套GNP300型變電站微機(jī)綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)。(2)所有110KV一次設(shè)備全部更新,110KV少油開關(guān)更新為L(zhǎng)W24-126型SF6斷路器。新建一套全網(wǎng)五防系統(tǒng)和自動(dòng)開票系統(tǒng)。(3)組建站內(nèi)自動(dòng)化系統(tǒng)以及相應(yīng)的分布式通信網(wǎng)絡(luò)。(4)拆除原直流設(shè)備屏3塊,更換為體積小、容量大的DMP-6000直流系統(tǒng)。(5)更新站用電屏3塊。
三、技術(shù)和功能要求
1.總的要求
微機(jī)設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站運(yùn)行自動(dòng)監(jiān)控,要求設(shè)備質(zhì)量可靠,技術(shù)先進(jìn);軟件功能齊全,人機(jī)界面靈活、組屏合理。
(1)間隔層:完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備信號(hào)的采集、保護(hù)及測(cè)控功能,其功能的實(shí)現(xiàn)不依賴于通訊層及站控層。以站內(nèi)一次設(shè)備間隔(1臺(tái)變壓器或1條線路)為基本單元,構(gòu)成分散式間隔層,每個(gè)間隔層相對(duì)獨(dú)立,所含元件應(yīng)具有多項(xiàng)功能。例如對(duì)于一條110kV線路,自動(dòng)化系統(tǒng)中相對(duì)應(yīng)的元件不僅可以實(shí)現(xiàn)線路的主保護(hù)、后備保護(hù)和三相一次重合閘,也要具備線路的控制、測(cè)量、信號(hào)、事故追憶以及測(cè)距等功能。(2)通信層:實(shí)現(xiàn)多種遠(yuǎn)動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約的在線轉(zhuǎn)換,完成對(duì)全系統(tǒng)不同廠家一次設(shè)備和總控單元的互聯(lián);多管理機(jī)配置方式,可以多機(jī)互為熱備用。各間隔層通過(guò)站內(nèi)通信網(wǎng)互聯(lián),并與站控層聯(lián)結(jié)組成分布式通信網(wǎng)絡(luò)。(3)站控層:完成變電站與調(diào)度及當(dāng)?shù)乇O(jiān)控之間的信息傳送,當(dāng)?shù)乇O(jiān)控則完成全站信息分類、管理、存儲(chǔ)。站控層是自動(dòng)化系統(tǒng)的核心,它通過(guò)站內(nèi)通信網(wǎng)管理全站的間隔層并顯示、打印有關(guān)信息,進(jìn)行開關(guān)操作,并在事故及異常情況下報(bào)警。
后臺(tái)監(jiān)控部分應(yīng)能支持多站數(shù)據(jù)庫(kù),可使用不同的接口和規(guī)約傳送不同的信息。
2.對(duì)保護(hù)及自動(dòng)裝置的要求
所有新增加的保護(hù)及自動(dòng)裝置,其元件及功能應(yīng)相對(duì)獨(dú)立,具有很高的可靠性并符合電力系統(tǒng)有關(guān)的反措規(guī)定,也必須是經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行表明其性能指標(biāo)均達(dá)到要求的微機(jī)型設(shè)備。
裝置的類型配置應(yīng)滿足該站的實(shí)際需要,并符合DL400—91《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。各類定值均可獨(dú)立整定(包括就地和遠(yuǎn)方兩種操作方式)。各類信號(hào)的復(fù)歸具有就地和遠(yuǎn)方兩種手段。動(dòng)作出口回路中分別設(shè)軟壓板和硬壓板。
3.對(duì)站用電和直流電源的要求
盡可能簡(jiǎn)化站用電回路,但不能降低其工作可靠性??煽啃愿?、體積小、占用屏位少為直流設(shè)備選型的必要條件,同時(shí)要求其微機(jī)化控制能夠進(jìn)入站內(nèi)通信網(wǎng)運(yùn)行。
4.對(duì)站控層的功能要求
四、改造后的效果
改造后,系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站全站電氣系統(tǒng)的模擬量、數(shù)據(jù)量、開關(guān)量、脈沖量、溫度量、保護(hù)信息等的數(shù)據(jù)采集、計(jì)算、判別、報(bào)警、事件順序記錄、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、曲線分析并根據(jù)需要向現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)測(cè)控單元層命令,實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的控制和調(diào)節(jié)。實(shí)現(xiàn)了變電站的遙測(cè)、遙信、遙控遙調(diào)功能,降低了誤操作的風(fēng)險(xiǎn)。并能與上級(jí)電網(wǎng)調(diào)度指揮系統(tǒng)進(jìn)行以太網(wǎng)通訊,提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性,部分崗位實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守,減年運(yùn)行人工成本。
參考文獻(xiàn):
[1]謝希仁.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò).電子工業(yè)出版社,2003
[2]王士政.電力系統(tǒng)運(yùn)行控制與調(diào)度自動(dòng)化.河海大學(xué)出版社,1990
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關(guān)鍵詞:變電站;自動(dòng)化系統(tǒng);雙測(cè)控技術(shù);實(shí)現(xiàn)方法
0 前言
變電站自動(dòng)化系統(tǒng)雙測(cè)控技術(shù)是指利用兩個(gè)測(cè)控裝置處理信息,實(shí)現(xiàn)虛點(diǎn)映射實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)的技術(shù),是一種新型的測(cè)控技術(shù),能夠有效解決信息雜亂冗余問(wèn)題,具有較好的發(fā)展前景。研究變電站自動(dòng)化系統(tǒng)支持雙測(cè)控的實(shí)現(xiàn)方法,能夠促進(jìn)雙測(cè)控技術(shù)的發(fā)展,提高變電站的信息處理能力,有重要的價(jià)值。
1 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)雙測(cè)控技術(shù)概述
傳統(tǒng)的變電站設(shè)計(jì)過(guò)程中,220KV電壓等級(jí)下是一個(gè)測(cè)控裝置配備兩個(gè)保護(hù)裝置的形式,110KV電壓等級(jí)下的一般配置是一個(gè)測(cè)控裝置一個(gè)保護(hù)裝置或者是一個(gè)測(cè)控保護(hù)一體化的裝置。此兩種裝置有一定的相似性,即都是由單個(gè)測(cè)控裝置完成的,變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)視控制都是依靠單個(gè)測(cè)控裝置完成,都是基于單數(shù)據(jù)源。但隨著科技的進(jìn)步,測(cè)控保護(hù)一體化裝置被廣泛應(yīng)用發(fā)展,取得了較好的測(cè)控監(jiān)視效果,使保護(hù)與測(cè)控雙重配置成為可能,變電站自動(dòng)化系統(tǒng)支持雙測(cè)控技術(shù)。然而,變電站自動(dòng)化系統(tǒng)雙測(cè)控技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中,遇到了一些阻礙,傳統(tǒng)的變電站系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)雙測(cè)控時(shí)存在一些問(wèn)題,影響了雙測(cè)控實(shí)施的有效性,無(wú)法在設(shè)備中同時(shí)得到一次設(shè)備信息,易出現(xiàn)信息不唯一、信息不完全等問(wèn)題,影響工作人員的工作效率,不僅會(huì)使操作人員在測(cè)控設(shè)備檢修時(shí)存在一定的困難,增加工作難度,還會(huì)增加工作人員的工作量,使工作人員還需要對(duì)信息的真實(shí)性進(jìn)行甄別,降低工作效率。因而,在實(shí)施變電站自動(dòng)化系統(tǒng)雙測(cè)控技術(shù)之前,需要對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行一定的改變,增加處理雙測(cè)控信息的功能,保證操作人員獲得的信息準(zhǔn)確。[1]
2 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)支持雙測(cè)控的實(shí)現(xiàn)方法
變電站自動(dòng)化系統(tǒng)支持雙測(cè)控的實(shí)現(xiàn)方法如下:首先,需要具備一定的前提條件,即在不改變現(xiàn)有變電站自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的情況下采用虛點(diǎn)映射雙測(cè)控實(shí)際數(shù)據(jù)的方法實(shí)施;其次,接入雙測(cè)控?cái)?shù)據(jù),提供中間數(shù)據(jù)點(diǎn),將雙測(cè)控裝置與一次設(shè)備隔離,保證操作人員得到的數(shù)據(jù)唯一準(zhǔn)確;最后,利用雙測(cè)控裝置采集實(shí)際物理信息,并將信息傳送到系統(tǒng)之中,得到實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù),完成遙控、遙信以及遙測(cè)工作,實(shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的雙測(cè)控。
2.1 建立映射關(guān)系
測(cè)控裝置雙重化配置包括兩個(gè)測(cè)控裝置,利用兩個(gè)測(cè)控裝置將采集的物理數(shù)據(jù)都傳入到數(shù)據(jù)庫(kù),并將雙側(cè)控制裝置的實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)接入到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)之中,建立實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)與虛點(diǎn)數(shù)據(jù)的映射關(guān)系。在實(shí)時(shí)庫(kù)中需要建立三種關(guān)系,分別為遙控映射關(guān)系表、遙信映射關(guān)系表以及遙測(cè)關(guān)系映射表。在此三種關(guān)系表中,根據(jù)實(shí)際需要添加記錄,添加相應(yīng)的虛點(diǎn),完成監(jiān)視與測(cè)控工作。例如,建立開關(guān)映射關(guān)系,運(yùn)行人員關(guān)注的相關(guān)信息在與開關(guān)匹配的雙測(cè)控裝置中都有相對(duì)應(yīng)的實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù),運(yùn)行人員的工作就是在遙信映射關(guān)系表中添加記錄,即添加相應(yīng)的虛點(diǎn)數(shù)據(jù),在添加成功后,實(shí)時(shí)庫(kù)中就有相應(yīng)的遙測(cè)虛點(diǎn),就建立了開關(guān)的映射關(guān)系,能夠?qū)﹂_關(guān)進(jìn)行遙控。由此可見,建立映射關(guān)系是變電站自動(dòng)化系統(tǒng)支持雙測(cè)控的實(shí)現(xiàn)方法之一,具有十分重要的作用。
2.2 切換裝置
在系統(tǒng)運(yùn)行之前,需要選定一個(gè)主控制源裝置,在選定的主控制源裝置出現(xiàn)故障或進(jìn)行維修后,也需要替換裝置,選擇另一裝置作為主控制源裝置。此時(shí),就涉及裝置的切換,裝置的切換需要注意的最主要問(wèn)題就是改變映射關(guān)系。簡(jiǎn)而言之,每一個(gè)虛點(diǎn)數(shù)據(jù)只能對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù),而實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)必須來(lái)自主控制源裝置,在主控制源裝置發(fā)生改變后,需要將虛點(diǎn)數(shù)據(jù)與更改后的主控制源的實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)相連接,因而切換裝置需要改變映像關(guān)系,重新連接虛點(diǎn)數(shù)據(jù)與實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)。[2]切換裝置的過(guò)程如下:一是檢查遙測(cè)關(guān)系映像表中的記錄,從第一條記錄開始,判定連接虛點(diǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)是來(lái)自哪個(gè)裝置,即實(shí)點(diǎn)裝置1是否來(lái)自裝置1,實(shí)點(diǎn)裝置2是否來(lái)自裝置2,如果實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)與裝置匹配,則將遙測(cè)關(guān)系映像表中的實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)都改為主控制源數(shù)據(jù),若改變后不成立,則用此方法繼續(xù)更改遙測(cè)映像表中的下一記錄,直到更改到最后一條記錄為止;二是利用上述方法檢查遙信關(guān)系映像表中的記錄;三是利用上述方法檢查遙控關(guān)系映像表中的記錄。將遙測(cè)關(guān)系映像表、遙信關(guān)系映像表以及遙控關(guān)系映像表等三個(gè)映像表中的實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)與虛點(diǎn)數(shù)據(jù)的映像關(guān)系都檢查更改完成后,就達(dá)到了切換裝置的目的,完成了裝置切換工作。
2.3 交換實(shí)點(diǎn)虛點(diǎn)數(shù)據(jù)
交換實(shí)點(diǎn)虛點(diǎn)數(shù)據(jù)是根據(jù)映像關(guān)系,將主數(shù)據(jù)源裝置的遙測(cè)、遙信等實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)賦值給虛點(diǎn)數(shù)據(jù)的過(guò)程,其具體過(guò)程如下:一是找到遙測(cè)映像表,檢查遙測(cè)印象表的第一條記錄,若記錄中的虛點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)主控制源中遙測(cè)實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)1,就把實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)1的數(shù)據(jù)值賦予虛點(diǎn)數(shù)據(jù),若記錄中的虛點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)主控制源中遙測(cè)實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)2,就把實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)2的數(shù)據(jù)值賦予虛點(diǎn)數(shù)據(jù),完成遙測(cè)虛點(diǎn)數(shù)據(jù)與實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)的交換工作,然后以此類推,檢查下面的每一條記錄,并逐一賦值、交換;[3]二是遙信虛點(diǎn)數(shù)據(jù)與實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)的交換過(guò)程與遙測(cè)數(shù)據(jù)交換過(guò)程相似,找到遙信映像表,檢查遙信印象表的第一條記錄,若記錄中的虛點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)主控制源中遙信實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)1,就把實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)1的數(shù)據(jù)值賦予虛點(diǎn)數(shù)據(jù),若記錄中的虛點(diǎn)數(shù)據(jù)2對(duì)應(yīng)主控制源中遙測(cè)實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)2,就把實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)2的數(shù)據(jù)值賦予虛點(diǎn)數(shù)據(jù),如此便完成了遙信實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)與虛點(diǎn)數(shù)據(jù)的交換工作,然后以此類推,檢查下面的每一條記錄,按照上述步驟處理,指到處理完成最后一條記錄。
2.4 遙控
遙控過(guò)程是指操作人員選擇一個(gè)虛點(diǎn)對(duì)象并下達(dá)遙控指令的過(guò)程,但在此過(guò)程中,操作人員必須要找到虛點(diǎn)數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的主控制源裝置的實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù),才能下發(fā)指令,實(shí)施遙控。實(shí)施遙控的具體過(guò)程主要為以下三步:首先,選擇一個(gè)虛點(diǎn)遙控對(duì)象;其次,檢查遙控關(guān)系映像表中的記錄,判斷映像表中的數(shù)據(jù)是否與虛點(diǎn)遙控對(duì)象相符合,若符合,終止檢查,若不符合,繼續(xù)查找,直到查找到最后一條結(jié)束;最后,在記錄中找到虛點(diǎn)數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù),并確定實(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)的主數(shù)據(jù)源控制裝置,下發(fā)遙控命令,完成遙控過(guò)程。
3 結(jié)語(yǔ)
研究變電站自動(dòng)化系統(tǒng)支持雙測(cè)控的實(shí)現(xiàn)方法不僅能夠解決雙測(cè)控的接入問(wèn)題,得到用戶的認(rèn)可,還能夠促進(jìn)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)雙測(cè)控技術(shù)的發(fā)展,創(chuàng)新技術(shù),提高工作效率,并有助于大力推進(jìn)自動(dòng)化系統(tǒng)雙測(cè)控技術(shù)的應(yīng)用,改變傳統(tǒng)的測(cè)控方式,提高工作質(zhì)量,具有重要的價(jià)值。
參考文獻(xiàn):
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篇6
【關(guān)鍵詞】110kv變電站;電氣自動(dòng)化;技術(shù);應(yīng)用;研究
從實(shí)踐來(lái)看,110kv變電站不僅是電力配送的主要環(huán)節(jié),而且還是電網(wǎng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及斷路器操作技術(shù)成熟,電氣自動(dòng)化“無(wú)人值班”必然向著無(wú)人值班、無(wú)電纜溝道以及無(wú)房屋建筑等方向發(fā)展。
一、變電站自動(dòng)化技術(shù)
對(duì)于110kv變電站電氣自動(dòng)化技術(shù)而言,目前國(guó)內(nèi)主要采用的是站內(nèi)監(jiān)控,它主要是以遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集及其控制作為基礎(chǔ),其電網(wǎng)調(diào)度控制與保護(hù)是相互獨(dú)立的兩個(gè)環(huán)節(jié),這一特點(diǎn)更加符合國(guó)情的需要。110kv變電站自動(dòng)化技術(shù)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.控制系統(tǒng)
110kv變電站主要采用了當(dāng)前最成熟的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),并按照“無(wú)人值班”的要求對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),堅(jiān)持的總體原則是:(1)監(jiān)控系統(tǒng)采用的是網(wǎng)路分布結(jié)構(gòu),其站控層網(wǎng)絡(luò)主要采用的是單網(wǎng)配置TCP/IP協(xié)議,間隔層主要采用的是現(xiàn)場(chǎng)總線或以太網(wǎng),而網(wǎng)路則主要是以光纖或雙絞線為媒介;(2)系統(tǒng)的監(jiān)控范圍主要包括電壓斷路器、基地開關(guān)、隔離開關(guān)、主變中性點(diǎn)、無(wú)功補(bǔ)償投切、主變分接頭的調(diào)節(jié)、電源設(shè)備的占用、直流與UPS系以及通信設(shè)備和通信電源、警報(bào)系統(tǒng)等;(3)監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是對(duì)站內(nèi)的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控,并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集和處理,其中電氣信號(hào)主要以模擬量的采集來(lái)實(shí)現(xiàn)交流采樣活動(dòng),報(bào)警信號(hào)主要采用的是硬接點(diǎn)方式實(shí)現(xiàn)測(cè)控元件的輸入,此外該系統(tǒng)還具備可防誤閉鎖之功能,GPS裝置可保證站內(nèi)的站控層和間隔層保護(hù)同步。該系統(tǒng)還具有和電力調(diào)度數(shù)據(jù)特殊網(wǎng)線相連接的智能接口;(4)監(jiān)控系統(tǒng)的安全性能指標(biāo)應(yīng)當(dāng)符合《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)規(guī)定》的要求,并且其上傳的保護(hù)遠(yuǎn)動(dòng)信息應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)程具體執(zhí)行。
2.二次設(shè)備分布與UPS系統(tǒng)
110kv變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的二次設(shè)備,主要采用了集中的布置模式,其中繼電器與監(jiān)控設(shè)備可以合并一室,也可以隔開布置。110kv變電站二次設(shè)備的結(jié)構(gòu)、外殼顏色和外形都采用了統(tǒng)一樣式了,同時(shí)還選擇了合理的裝置和監(jiān)控設(shè)備及測(cè)控系統(tǒng)。監(jiān)控系統(tǒng)站控層設(shè)備、變壓器柜、110kV系統(tǒng)測(cè)控柜以及相應(yīng)的電能表柜和故障錄波器等二次電氣設(shè)備,都集中分布在主控制樓之中,且與繼電裝置同處一室。繼電保護(hù)裝置的放置室一般都有備用的屏位,且備用屏位將占繼電器室的十分之一左右。一般而言,變電站內(nèi)均設(shè)有交流不停電電源系統(tǒng),也就是UPS系統(tǒng),其容量一般在3kvA左右,它是110kv變電站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)、繼電保護(hù)裝置等重要二次設(shè)備電源,不會(huì)出現(xiàn)停電問(wèn)題。
二、110kv變電站電氣自動(dòng)化應(yīng)用
基于以上對(duì)110kv變電站電氣自動(dòng)化技術(shù)的分析可知,正是由于自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的目標(biāo),而且還能節(jié)約很大一部分資源,因此應(yīng)用也比較廣泛。
1.共網(wǎng)傳輸技術(shù)的應(yīng)用
從實(shí)踐來(lái)看,電子式互感器主要采用的是將IEC組網(wǎng)方式和間隔層實(shí)現(xiàn)通信,從而可以有效的分析共網(wǎng)傳輸模式對(duì)保護(hù)特性產(chǎn)生的影響,主要目的在于實(shí)現(xiàn)通信保護(hù)與同步技術(shù)的實(shí)用化功能。測(cè)控I/O與保護(hù)操作箱二者合一的智能終端安裝在就地開關(guān)端子箱中,同時(shí)還采用了GOOSSE通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)母差、線路以及主變壓器保護(hù)跳閘功能;為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化該網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)配置,并實(shí)現(xiàn)組播流量的優(yōu)化配置,過(guò)程層的交換機(jī)與二次設(shè)備,可支持動(dòng)態(tài)組播協(xié)議高精度的冗余對(duì)時(shí),適應(yīng)于110KV變電站自動(dòng)化系統(tǒng)擴(kuò)建和網(wǎng)絡(luò)配置的改造。110kV變電站保護(hù)、測(cè)控以及電度表等都可以通過(guò)IEC網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行采樣,而電壓的切換主要是由保護(hù)、測(cè)控以及電度表來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)處理。其中,電度表所采集的電量信息主要采用了MMS協(xié)議來(lái)傳送采集終端;網(wǎng)絡(luò)通信中的同步技術(shù)與相關(guān)的設(shè)備具有一定兼容性、穩(wěn)定性以及可靠性,這是110KV變電站自動(dòng)化控制技術(shù)得以成功應(yīng)用的核心。
2.電子互感器的應(yīng)用
實(shí)踐中,雖然是110kV變電站,但其電壓保護(hù)等級(jí)通常都是按照220kV變電站的電壓等級(jí)來(lái)配置的;在110KV變電站電氣化自動(dòng)化系統(tǒng)中,為了有效的實(shí)現(xiàn)110kV變電站電氣化系統(tǒng)的雙套保護(hù)方案,可將其電子互感器的遠(yuǎn)端模塊與合并單元的設(shè)計(jì)成獨(dú)立的雙套采樣回路設(shè)備,同時(shí)還要著重對(duì)電子式、純光纖以及常規(guī)互感器配合對(duì)保護(hù)所產(chǎn)生的影響進(jìn)行研究。從實(shí)踐來(lái)看,l10kV變電站自動(dòng)化控制系統(tǒng)的線路與橋電子式的互感器主要采用了羅氏原理,及電壓與電流相互組合的互感器,從而可以有效的避免電壓電流互感器出現(xiàn)同步問(wèn)題。從110KV變壓器電氣自動(dòng)化應(yīng)用實(shí)踐來(lái)看,該系統(tǒng)中的主變套管電流互感器主要采用的是全光纖、互感器配置方案,同時(shí)還進(jìn)行了電子式和純光互感器的配合對(duì)母差保護(hù)試點(diǎn)。從110KV變壓器電氣自動(dòng)化應(yīng)用實(shí)踐來(lái)看,1l0kV變電站電氣自動(dòng)化線路的光差保護(hù)主要依靠?jī)蓚€(gè)端口來(lái)實(shí)現(xiàn),其中一端主要采用的是電子式的互感器,而另一端主要采用的是常規(guī)式的互感器,通過(guò)這兩個(gè)端口的有效配合,可對(duì)110KV變壓器電氣自動(dòng)化控制線路的保護(hù)影響加強(qiáng)研究。
三、結(jié)語(yǔ)
隨著電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在110kV變電站中的不斷應(yīng)用和推廣,傳統(tǒng)的110kV變電站運(yùn)作模式將逐漸失去優(yōu)勢(shì),取而代之的是自動(dòng)化變電站。在110kV變電站自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行過(guò)程中,一定要堅(jiān)持實(shí)用和可靠的總體原則,這是保證變電站電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、安全和可靠的關(guān)鍵。
參考文獻(xiàn)
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篇7
關(guān)鍵詞:110kV;變電站;自動(dòng)化系統(tǒng);安全運(yùn)行
中圖分類號(hào):TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
電力技術(shù)與變電站結(jié)合催生了自動(dòng)化變電站,其支撐系統(tǒng)融合了大量尖端技術(shù),如計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、通信技術(shù)、電子技術(shù)以及服務(wù)層面的信息處理技術(shù)等,這些技術(shù)共同滿足了自動(dòng)化控制的要求,從而對(duì)功能日益多樣化和運(yùn)行維護(hù)日益復(fù)雜化的的變電站內(nèi)部運(yùn)行模式的優(yōu)化更新。我國(guó)目前基于110kV的自動(dòng)化變電站設(shè)計(jì)堅(jiān)持的原則是“小容量、密布點(diǎn)、短半徑”,立足“小型化、戶外式、造價(jià)低、安全可靠”的發(fā)展方向,從以上兩個(gè)角度來(lái)說(shuō),自動(dòng)化系統(tǒng)支撐下的變電站還必須具備遠(yuǎn)程監(jiān)控、測(cè)量和無(wú)人操作的技術(shù)支撐,進(jìn)一步釋放變電站維護(hù)人員不足的壓力,其實(shí)在信息技術(shù)日益發(fā)展的今天,這也代表了變電站未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。本文從介紹我國(guó)目前110kV變電自動(dòng)化系統(tǒng)的基本構(gòu)成及特點(diǎn),分析了當(dāng)前110kV變電站自動(dòng)化系統(tǒng)存在的問(wèn)題,并提出了提高自動(dòng)化變電站安全運(yùn)行的對(duì)策。
1 基于110kV的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的基本構(gòu)成
1.1 110kV自動(dòng)化變電站工作原理
變電站自動(dòng)化系統(tǒng)在規(guī)劃設(shè)計(jì)前都是遵照模塊化設(shè)計(jì),如核心模塊計(jì)算機(jī)保護(hù)系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)等均要求模塊組合生成,以確保配置上互相協(xié)調(diào)運(yùn)行。在整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)這一大系統(tǒng)下,分布著大量子系統(tǒng),子系統(tǒng)同樣分為軟件和硬件,在此子系統(tǒng)軟件與大系統(tǒng)支撐的軟件相同,而子系統(tǒng)硬件則有微機(jī)系統(tǒng)、模擬量I/O回路、開關(guān)量I/O回路、人機(jī)對(duì)話接口回路、通信回路及終端的電源系統(tǒng)。而在這模塊功能中,模擬量I/O回路和開關(guān)量I/O回路的主要作用是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能、自動(dòng)控制功能的實(shí)現(xiàn)。變電站許多其他參數(shù)指標(biāo)都是模擬量,如電壓電流、有功功率、無(wú)功功率、溫度等,而微機(jī)僅僅只能識(shí)別數(shù)字量,因此,模擬信號(hào)應(yīng)經(jīng)過(guò)處理后變成數(shù)字信號(hào)才能輸入到微機(jī),而微機(jī)的指令同樣要變化成模擬量后才能輸出到設(shè)備。
微機(jī)系統(tǒng)是整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的核心,其由微處理器、存儲(chǔ)器、板塊等,通常但在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTS,添加安裝相關(guān)的軟件到系統(tǒng)上以實(shí)現(xiàn)特殊的控制性能。自動(dòng)化系統(tǒng)一般經(jīng)過(guò)通信回路與其他微機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通行作用。
1.2 自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成
伴隨著自動(dòng)化技術(shù)的日益發(fā)展,自動(dòng)化系統(tǒng)走向多元構(gòu)成,目前主要有集中式、分布集中式、分層分布式、完全分布式等。在這些自動(dòng)化系統(tǒng)類型中,分布集中式結(jié)構(gòu)代表了未來(lái)自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展方向,此種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具備的特點(diǎn)適應(yīng)了未來(lái)變電站的發(fā)展趨向,即面向變電站的元件、開關(guān)間隔進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)于變電站運(yùn)行需要用到的數(shù)據(jù)信息可以通過(guò)集中處理的方式,讓控制系統(tǒng)能達(dá)到智能化操作的需要,主控室主控單元利用現(xiàn)場(chǎng)總線與這些分散的單元通信,同時(shí)把功能分布與物理分散實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合,再經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)管理和交換信息,從而保證了各項(xiàng)單元結(jié)構(gòu)的獨(dú)立運(yùn)行。
1.3 自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能實(shí)現(xiàn)
數(shù)據(jù)采集控制、繼電保護(hù)是自動(dòng)化變電站最主要、也是最為基本的功能。電力行業(yè)常提到的“四遙”即遙測(cè)、遙控、遙信和遙調(diào)就是指數(shù)據(jù)信息的采集控制功能要求。而至于繼電保護(hù)功能則是依賴一體化裝置實(shí)現(xiàn)和滿足變電站正產(chǎn)運(yùn)行需要的各項(xiàng)性能要求。此外,數(shù)據(jù)傳輸功能也是變電站自動(dòng)化系統(tǒng)另外一個(gè)重要的功能,其能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部各項(xiàng)數(shù)據(jù)的傳輸,既是將控制信號(hào)發(fā)送給各系統(tǒng)裝置,以滿足現(xiàn)實(shí)控制操作的要求。傳輸功能也可以把有關(guān)數(shù)據(jù)上傳至上級(jí)調(diào)度并接受相應(yīng)的調(diào)度命令,達(dá)到了現(xiàn)代通信技術(shù)的需要。監(jiān)視功能自動(dòng)化系統(tǒng)作用日益突出的一項(xiàng)功能。為了確保變電站發(fā)生情況時(shí)操作人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn),要求系統(tǒng)必須具備遠(yuǎn)程監(jiān)視功能,該功能包括運(yùn)行監(jiān)視故障記錄與測(cè)距、事故順序記錄與事故追憶功能、安全監(jiān)視、人機(jī)聯(lián)系、打印功能等。變電站正常運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)的連續(xù)自檢功能可以檢測(cè)到多個(gè)方面的狀況,如:工作狀態(tài)、I/O接口狀態(tài)、故障狀態(tài)等,從而把數(shù)據(jù)信息傳達(dá)給值班人員。
2 110kV自動(dòng)化變電站特點(diǎn)
2.1 突出的信號(hào)采集功能。與常規(guī)變電站相比,自動(dòng)化下的變電站能夠很好地完成整個(gè)變電站的監(jiān)控、維護(hù)和遠(yuǎn)東功能,包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視、信號(hào)報(bào)警、SOE測(cè)量、防誤閉鎖等功能。
2.2 良好的人機(jī)界面。計(jì)算機(jī)控制和網(wǎng)路接入是自動(dòng)化顯著的特點(diǎn),整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)裝置都配備了計(jì)算接接口,方便了日常調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)。
2.3 安全的自動(dòng)化調(diào)整。過(guò)去的變電站的一些日常操作流程是變電運(yùn)行人員在接到調(diào)度下令后執(zhí)行操作,這種全人工執(zhí)行方式過(guò)程繁瑣、滯后,且極易發(fā)生誤操作事故,而自動(dòng)化變電站的負(fù)荷調(diào)整、電壓調(diào)節(jié)及電量報(bào)表等均由計(jì)算機(jī)調(diào)度直接完成,從而大大降低了人為因素,也就降低了事故發(fā)生率。
3 當(dāng)前基于110kV下的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題
前面提到的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成和主要功能實(shí)現(xiàn),涉及到了信號(hào)遙控、數(shù)據(jù)采集以及繼電保護(hù)等,這些及時(shí)自動(dòng)化控制的優(yōu)勢(shì)所在,同樣也是極易出現(xiàn)問(wèn)題的地方,需要加以嚴(yán)格防范。
3.1 遙控信號(hào)誤動(dòng)。由于自動(dòng)化變電通信控制器通過(guò)串口與MODEM相連、MODEM與通道接通送至主站,然而因?yàn)檠b置保護(hù)規(guī)約復(fù)雜,在主站對(duì)保護(hù)規(guī)約進(jìn)行擴(kuò)展和接口運(yùn)行過(guò)程中常常發(fā)生遙控信號(hào)誤動(dòng)問(wèn)題,分析原因可能與規(guī)約處理不到位有關(guān),也可能是測(cè)控單元裝置運(yùn)行失常問(wèn)題。
3.2 實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)為零。在監(jiān)視電壓曲線、電流曲線時(shí)會(huì)出現(xiàn)每隔一段時(shí)間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為零的現(xiàn)象,前后分析毫無(wú)規(guī)律性,分析原因可能與測(cè)控單元裝置有關(guān)。
3.3 雙擊切換故障。通常情況下,自動(dòng)化變電站雙機(jī)以串口通信為主太網(wǎng)為輔的相互監(jiān)視狀態(tài),主備狀態(tài)正確按道理可以絕對(duì)保證,然而實(shí)際中,雙機(jī)在切換過(guò)程中會(huì)發(fā)生兩臺(tái)通信控制器全部跳轉(zhuǎn)成備用值班機(jī)狀態(tài),從而導(dǎo)致通信控制器因倚賴一臺(tái)控制器而出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象,數(shù)據(jù)無(wú)法刷新,遙控因此失效。
3.4 繼電保護(hù)與監(jiān)視系統(tǒng)通訊偶有中斷。自動(dòng)化系統(tǒng)雖有保護(hù)裝置,但存在誤發(fā)信號(hào)問(wèn)題,造成保護(hù)管理機(jī)出現(xiàn)死機(jī),發(fā)信不正確,導(dǎo)致信號(hào)中斷。
4 提高110kV自動(dòng)化變電站安全運(yùn)行的對(duì)策
4.1 優(yōu)化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)
前面提到過(guò),110kV自動(dòng)化變電站設(shè)計(jì)執(zhí)行國(guó)家規(guī)定的“小容量、密布點(diǎn)、短半徑”規(guī)劃原則,立足“小型化、戶外式、造價(jià)低、安全可靠”的發(fā)展方向。二次設(shè)計(jì)應(yīng)著重加強(qiáng)變電站現(xiàn)場(chǎng)對(duì)主變溫度、母線電壓電流等核心運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單直觀顯現(xiàn),以便于監(jiān)控??衫^續(xù)保留常規(guī)變電站的預(yù)告信號(hào)和事故信號(hào)功能,方便變電值班人員發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常,及時(shí)處理事故。
4.2 常規(guī)變電站的自動(dòng)化改造
在我國(guó)相對(duì)落后的地區(qū)還分布著大量的常規(guī)變電站,因此改造這些常規(guī)變電站對(duì)扭轉(zhuǎn)變電站安全運(yùn)行事故高發(fā)率有著顯著的意義。由于變電站自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)依賴一次設(shè)備,因此常規(guī)變電站的改造因立足一次設(shè)備。改造依據(jù)自動(dòng)化要求,電磁式繼電器改為 “四遙”集成模塊保護(hù),變電站各種信號(hào)通過(guò) RTU 柜傳送調(diào)度中心,變電站現(xiàn)場(chǎng)電壓、電流、溫升等主要參數(shù)顯示以突出直觀、簡(jiǎn)單,方便監(jiān)控。
4.3 運(yùn)行管理模式的轉(zhuǎn)變
考慮到變電站的分布特點(diǎn),目前我國(guó)自動(dòng)化變電站運(yùn)行管理人員配置基本是堅(jiān)持少人或無(wú)人值班制。少人值班模式只是相較常規(guī)變電站簡(jiǎn)單地減少人數(shù),而無(wú)人值班模式就是“無(wú)人值班,有人看守”,但對(duì)以上兩種值班模式還存在爭(zhēng)議,但筆者認(rèn)為“少人值班”模式總體而言更具可行性。一是變電站擔(dān)負(fù)城鄉(xiāng)供電重任,值班崗位關(guān)系著供電設(shè)備安全運(yùn)行,因此從重要性來(lái)說(shuō)必須要加強(qiáng);二是大量變電站分布在遠(yuǎn)郊或廣袤的農(nóng)村地區(qū),人員稀少,交通不便,無(wú)人值班模式涉及到人員安全,而長(zhǎng)期一人駐守更是危險(xiǎn),因此少人值班模式兼顧了二者,安全問(wèn)題得到解決;三是變電站自動(dòng)化必然帶來(lái)的是設(shè)備的高新化,客觀上要求值班人員素質(zhì)必要相應(yīng)地提高。因此“少人值班”的運(yùn)行管理模式必須選用責(zé)任心強(qiáng)、業(yè)務(wù)能力強(qiáng)的人員來(lái)管理。
結(jié)語(yǔ)
隨著110kV自動(dòng)化系統(tǒng)的逐步推廣,其優(yōu)越的功能、靈活的手段很好地解決的常規(guī)變電站存在的問(wèn)題,滿足了安全運(yùn)行的各種要求,代表了我國(guó)電網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的方向。隨著對(duì)常規(guī)變電站改造的開展,突出簡(jiǎn)單、使用和可靠原則的變電站自動(dòng)化設(shè)計(jì)要求,我國(guó)低高壓電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的現(xiàn)狀將顯著改善。
參考文獻(xiàn)
篇8
[關(guān)鍵詞]電力 自動(dòng)化技術(shù) 應(yīng)用
中圖分類號(hào):TK11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)16-0004-01
前言
隨著生產(chǎn)力水平的發(fā)展和城市化的不斷完善,人類逐步進(jìn)入電氣化時(shí)代,為了滿足不斷增長(zhǎng)的能源消耗和電力建設(shè)需求,城市電網(wǎng)和農(nóng)村電網(wǎng)改造工作越來(lái)越深入,為電力市場(chǎng)的穩(wěn)定提供了基礎(chǔ)保障。電力自動(dòng)化控制技術(shù)為電力系統(tǒng)管理的核心,做好其應(yīng)用工作對(duì)于促進(jìn)企業(yè)工作效益、提高企業(yè)工作水平有著至關(guān)重要的意義。
1.電力自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
在我國(guó),城鄉(xiāng)電網(wǎng)在建設(shè)和改造的時(shí)候,逐漸采用了自動(dòng)化控制技術(shù)。大部分低壓變電站已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值班,部分220kv及以上的超高壓變電站也逐漸過(guò)渡到自動(dòng)化控制。電力自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展,增強(qiáng)了電網(wǎng)配送的效率和質(zhì)量,降低了成本造價(jià)。電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)正在不斷完善中,不久的將來(lái),電力系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的數(shù)字化。
1)自動(dòng)化技術(shù)遠(yuǎn)動(dòng)終端的改進(jìn)。RTU系統(tǒng)采用的是工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為硬件的平臺(tái),在擴(kuò)展測(cè)控接口電路可以完成“遙控”功能。RTU擴(kuò)展性較好,而且設(shè)計(jì)的周期很短,但是成本高、體積大,使用起來(lái)不夠方便。
2)自動(dòng)化技術(shù)分布式技術(shù)的發(fā)展。分布式發(fā)電系統(tǒng)具有靈活的變負(fù)荷調(diào)峰性能,可以滿足一些用戶的特殊要求。尤其是一些商業(yè)區(qū),需要較高的供電需求;一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的電力用戶需要更加穩(wěn)定的電力來(lái)源,自動(dòng)化技術(shù)的分布式可以滿足這些需要。分布式技術(shù)可以節(jié)約輸送和變電的成本,比較適合當(dāng)今能源緊張的現(xiàn)狀。目前DG技術(shù)與常規(guī)電網(wǎng)相聯(lián)系,不斷推動(dòng)分布式自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。
3)自動(dòng)化控制技術(shù)更新速度化。全國(guó)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)工程以后,電力系統(tǒng)的管理以及輸送、變電、配電工作都納入到網(wǎng)絡(luò)管理中來(lái),電力網(wǎng)絡(luò)需要分析計(jì)算的信息量非常大,而且電力傳輸?shù)穆窂椒浅?fù)雜,高低壓變電需要根據(jù)分析的數(shù)據(jù)和用戶的需求相配套,就需要EMS高級(jí)分析應(yīng)用軟件不斷發(fā)展完善。
2.電力自動(dòng)化控制技術(shù)的基本要求
電力自動(dòng)化控制技術(shù)要求快速而準(zhǔn)確的收集、檢測(cè)并處理各個(gè)系統(tǒng)元件所運(yùn)行的參數(shù)。自動(dòng)化控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力系統(tǒng)中各個(gè)元件的綜合協(xié)調(diào),具體的要求有如下幾個(gè)方面。
1)系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化。電力自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)是發(fā)展最快的自動(dòng)化控制技術(shù),主要的功能有:電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控;電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與調(diào)度、發(fā)電廠的運(yùn)營(yíng)與決策;變電站的自動(dòng)化運(yùn)行。其中電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控是實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化的前提和基礎(chǔ)。電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化是電力自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的核心技術(shù),決定著自動(dòng)化系統(tǒng)中的質(zhì)量和安全穩(wěn)定性。目前所用的電力調(diào)度化技術(shù)系統(tǒng)如AGC、SCADA以及EMS等已經(jīng)初步建成并投入使用。
2)變電站自動(dòng)化。變電站自動(dòng)化技術(shù)可以提高變電站的安全性,保證變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性,可以向用戶提供更加穩(wěn)定的電能。在變電站的維護(hù)中,還可以降低維護(hù)費(fèi)用,從而提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。變電站的自動(dòng)化控制系統(tǒng)利用的是計(jì)算機(jī)通信技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)以及信息處理技術(shù)對(duì)變電站中的設(shè)備裝置進(jìn)行組合優(yōu)化,并隨時(shí)檢測(cè)、控制、協(xié)調(diào)變電站裝置中的所有設(shè)備運(yùn)行狀況。自動(dòng)化裝置對(duì)所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比對(duì)、協(xié)調(diào),保證變電站的安全運(yùn)行。
3)配電網(wǎng)自動(dòng)化。配電網(wǎng)的操作長(zhǎng)期以來(lái)一直采用的是手工控制,相對(duì)于生產(chǎn)、傳輸和變電自動(dòng)化系統(tǒng)顯得有些滯后。隨著電力自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用,配電網(wǎng)的自動(dòng)化系統(tǒng)包括設(shè)備管理、自動(dòng)制圖、饋線自動(dòng)化以及地理信息系統(tǒng)的分析軟件。配電網(wǎng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)有大量的智能終端,先進(jìn)的通信技術(shù)以及更加豐富的后臺(tái)軟件。配電網(wǎng)自動(dòng)控制系統(tǒng)要結(jié)合我國(guó)的城鄉(xiāng)配電網(wǎng)的具體情況,逐步推進(jìn),最終實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化。配電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展是我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)的重要方向,也是我國(guó)電力市場(chǎng)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的需要。在電網(wǎng)改造與規(guī)劃中大力推廣電力自動(dòng)化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化的重要基礎(chǔ)。利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)以及電力自動(dòng)化設(shè)備,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)、全面監(jiān)控和有效控制,在配電網(wǎng)系統(tǒng)監(jiān)控工作中達(dá)到人機(jī)合一的狀態(tài)。這些技術(shù)和設(shè)備的使用不僅降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)約了系統(tǒng)運(yùn)行管理和維護(hù)的成本,還極大地提高了電網(wǎng)的運(yùn)行效率和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
3.電力自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用分析
計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展引起了各行各業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的變革。自動(dòng)化控制技術(shù)引入電力系統(tǒng)中,為電力系統(tǒng)復(fù)雜的操作程序節(jié)省了人力、物力和財(cái)力。電力系統(tǒng)中應(yīng)用的主要自動(dòng)化控制系統(tǒng)有如下幾點(diǎn):
1)主動(dòng)的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)。主動(dòng)的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)能夠降低代碼編程的復(fù)雜性,大量簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)的流程,有效促進(jìn)了電力自動(dòng)化控制系統(tǒng)的建立。目前,主動(dòng)面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已經(jīng)比較成熟,有著較強(qiáng)的適應(yīng)性,所應(yīng)用的領(lǐng)域也比較廣泛。其主要的特點(diǎn)有開放性、共享性、繼承性和唯一性。較一般的數(shù)據(jù)庫(kù)有著更為廣泛的優(yōu)勢(shì),根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)的子系統(tǒng)監(jiān)控電力系統(tǒng),可以有效集成電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析和權(quán)限管理。主動(dòng)的面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)還可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)控和控制,提高了系統(tǒng)控制效率。在數(shù)據(jù)的分析中可以及時(shí)有效應(yīng)對(duì)電力系統(tǒng)中所出現(xiàn)的細(xì)微問(wèn)題,保證電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。
2)現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)?,F(xiàn)場(chǎng)總線被稱為現(xiàn)場(chǎng)局域網(wǎng),主要控制數(shù)字傳輸,是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中的控制系統(tǒng)。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中的自動(dòng)化智能設(shè)備與總線控制中心的設(shè)備相連接,就可以實(shí)現(xiàn)全方位的通訊控制,有效滿足了人們對(duì)電網(wǎng)的安全需求?,F(xiàn)場(chǎng)中的現(xiàn)代化智能儀表的連接以及數(shù)據(jù)的通信將科學(xué)規(guī)范的傳入到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行和傳播。這個(gè)過(guò)程也實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的高度共享,彌補(bǔ)和完善了自動(dòng)化系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控,從而實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)自動(dòng)化的遠(yuǎn)程調(diào)配。目前,應(yīng)用最為廣泛的是FCS系統(tǒng),F(xiàn)CS系統(tǒng)較ACS系統(tǒng)更為先進(jìn),優(yōu)化了控制系統(tǒng)的所有的性能,能夠快速檢測(cè)出每個(gè)環(huán)節(jié)的問(wèn)題。電力系統(tǒng)的傳感器、變送器等設(shè)備的統(tǒng)一性,使整個(gè)系統(tǒng)更加靈活、安全。一旦有故障產(chǎn)生,上位機(jī)就可以準(zhǔn)確的確定故障出箱的底層環(huán)節(jié),并制定出應(yīng)對(duì)策略,及時(shí)恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
3)光互連并行處理器陣列在電力系統(tǒng)。光互連技術(shù)不受電容性負(fù)載的影響,可以根據(jù)需要進(jìn)行輸入輸出。光互連可以實(shí)現(xiàn)高性能的互連,無(wú)論是臨界線長(zhǎng)度對(duì)無(wú)終端的電互連線的限制問(wèn)題,還是有終端線中輸出端密度的限制問(wèn)題都可以利用光互連進(jìn)行解決。并且,光互連還不受準(zhǔn)平面和平面的影響,有著較強(qiáng)的抗電磁干擾能力,這在并行處理器陣列系統(tǒng)中有著較大的應(yīng)用潛力。光互連并行處理器陣列在電力系統(tǒng),可以提高電力自動(dòng)化控制技術(shù)的水平,保證電力自動(dòng)化系統(tǒng)向著更高的質(zhì)量發(fā)展。
4.結(jié)語(yǔ)
電力自動(dòng)化控制技術(shù)與時(shí)代的發(fā)展有著密切的關(guān)系。近年來(lái),電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)發(fā)展迅速,并顯示出其獨(dú)有的特點(diǎn)。我們應(yīng)該借鑒國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家在電力系統(tǒng)中的自動(dòng)化控制技術(shù),不斷完善電力生產(chǎn)、傳輸、變電、配電各個(gè)過(guò)程的自動(dòng)控制系統(tǒng),全面實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化控制的安全、高效、穩(wěn)定。
參考文獻(xiàn)
[1] 李小燕,嵇拓,李建興,鐘西炎.電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中的智能技術(shù)應(yīng)用研究[J].華章,2011(16).
篇9
【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化控制技術(shù);電力系統(tǒng);應(yīng)用
最近幾年,工業(yè)化進(jìn)程的加快帶動(dòng)了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)等的發(fā)展,也使得電力系統(tǒng)的控制和管理呈現(xiàn)出數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化的特征。電氣自動(dòng)化控制技術(shù)集成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及微機(jī)控制技術(shù)等,將其應(yīng)用到電力系統(tǒng)中,能夠提升系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和高效性,也因此受到了電力技術(shù)人員的重視。
1電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展
電氣自動(dòng)化控制技術(shù)最早產(chǎn)生于上世紀(jì)五十年代,在發(fā)展初期,主要是以機(jī)械控制為主,并沒(méi)有能夠?qū)崿F(xiàn)電氣自動(dòng)化控制,不過(guò)也為后續(xù)研究工作提供了一種正確的思路和方向。上世紀(jì)八十年代,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)呈現(xiàn)出了飛速發(fā)展的趨勢(shì),在極短的時(shí)間內(nèi),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍呈現(xiàn)出了令人驚嘆的增長(zhǎng),也因此形成了以計(jì)算機(jī)管理為主的局部電氣自動(dòng)化控制,雖然這種控制方式在實(shí)際應(yīng)用中有著較為嚴(yán)格的局限性,要求系統(tǒng)本身具備一定的條件,而且應(yīng)用范圍小,系統(tǒng)的復(fù)雜性導(dǎo)致了故障率的增大,但是無(wú)論如何必須承認(rèn),電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)和基本體系正是在這個(gè)階段形成的。進(jìn)入21世紀(jì)后,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理能力以及網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率持續(xù)提升,人工智能等高端技術(shù)也開始趨于成熟,電氣自動(dòng)化控制技術(shù)真正成熟,形成了以集成控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控以及遠(yuǎn)程遙感等為主的技術(shù)基礎(chǔ),并且在技術(shù)發(fā)展的帶動(dòng)下,使得電力系統(tǒng)逐漸呈現(xiàn)出了智能化、網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)。
2電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
電氣自動(dòng)化控制技術(shù)具有幾個(gè)非常顯著的優(yōu)勢(shì),一是信息技術(shù)先進(jìn),在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中運(yùn)行維護(hù)中,對(duì)于信息技術(shù)的依賴性較高,因此需要對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行信息化處理,結(jié)合電氣自動(dòng)化控制技術(shù),提升系統(tǒng)的運(yùn)行效率,有助于電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展;二是可控性高,電氣自動(dòng)化控制技術(shù)以集成控制遠(yuǎn)程監(jiān)控以及遠(yuǎn)程遙感等為核心,具備較高的可控性,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于電力系統(tǒng)休息的統(tǒng)一收集和集中處理,形成完善的信息管理系統(tǒng),從而強(qiáng)化對(duì)于電力系統(tǒng)的管理和控制能力;三是維護(hù)方便,良好的維護(hù)工作是確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行的關(guān)鍵,結(jié)合電氣自動(dòng)化控制技術(shù),搭配網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù),可以進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)的信息處理,為系統(tǒng)維護(hù)檢修工作提供必要的數(shù)據(jù)支持,結(jié)合遠(yuǎn)程監(jiān)控,更能夠保證電力系統(tǒng)維護(hù)的靈活性和可靠性。近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,社會(huì)對(duì)于電力的需求也在持續(xù)增加,電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大不僅使得電力設(shè)備的數(shù)量迅速增長(zhǎng),也使得電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變得越發(fā)復(fù)雜,給電力系統(tǒng)的運(yùn)行管理提供了許多新的要求。在這種情況下,應(yīng)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)可以是從電網(wǎng)本身的復(fù)雜性、功能性和廣泛性出發(fā),利用技術(shù)自身的功能性和系統(tǒng)性,保障電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。不僅如此,在電力系統(tǒng)中應(yīng)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù),能夠?qū)﹄娏ζ髽I(yè)的職能進(jìn)行強(qiáng)化,有助于電力企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
3電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
3.1變電站自動(dòng)化
變電站自動(dòng)化的基本原理,是結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)以及信息處理技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)對(duì)于變電站設(shè)備、系統(tǒng)以及配套設(shè)施的全方位全過(guò)程管控,同時(shí)還可以結(jié)合電氣自動(dòng)化控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站運(yùn)行過(guò)程中各類數(shù)據(jù)信息的集中處理,實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制,及時(shí)發(fā)現(xiàn)變電站運(yùn)行過(guò)程中存在的故障和隱患,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警以及故障的自動(dòng)切除。通過(guò)這樣的方式,變電站運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性得到了保證,故障檢修時(shí)間大大縮短,傳統(tǒng)的人工操作和監(jiān)管也被系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)管所取代,對(duì)于實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值守的目標(biāo)有著良好的推動(dòng)作用。變電站自動(dòng)化完成了常規(guī)電磁式設(shè)備向全微機(jī)化裝置的轉(zhuǎn)變,電力電纜被光線取代,二次設(shè)備也完成了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化的目標(biāo),在提升整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行水平方面發(fā)揮著積極作用??梢灶A(yù)見,伴隨著電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展,變電站自動(dòng)化的程度將會(huì)越來(lái)越高,并且逐漸向著標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化和智能化的方向持續(xù)邁。
3.2電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化
調(diào)度自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù),能夠完成信息采集、命令、命令執(zhí)行以及調(diào)度控制等功能。在電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的支持下,電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)越發(fā)完善,包括了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、服務(wù)器、工作站、顯示器等。就目前來(lái)看,我國(guó)的電網(wǎng)調(diào)度被劃分為五個(gè)不同的層級(jí),依次為國(guó)家調(diào)度控制中心、大區(qū)電網(wǎng)調(diào)度控制中心、省電網(wǎng)調(diào)度控制中心、地市電網(wǎng)調(diào)度控制中心以及縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度控制中心。電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化可以完成對(duì)電力生產(chǎn)及傳輸過(guò)程的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集,也可以對(duì)電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)控,更能夠?qū)ε渚W(wǎng)電力負(fù)荷的變化情況、系統(tǒng)狀態(tài)波動(dòng)等進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估,能夠?yàn)殡娏φ{(diào)度人員的調(diào)度工作提供充足的數(shù)據(jù)參考,使得其可以更加及時(shí)的發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行中存在的隱患和問(wèn)題,避免配網(wǎng)事故的發(fā)生,保障電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
3.3DCS系統(tǒng)
DCS系統(tǒng)即發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng),屬于多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng),可以通過(guò)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)通訊技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)對(duì)于發(fā)電廠的分級(jí)管理、集中操作以及分散測(cè)控。在電力產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的背景下,DCS系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中得到了越發(fā)廣泛的應(yīng)用,在完善發(fā)電廠自動(dòng)化管理方面發(fā)揮著較大的推動(dòng)作用。通常來(lái)講,DCS系統(tǒng)采用的是分層分布式結(jié)構(gòu),包括了四個(gè)主要部分,分別是過(guò)程控制單元PCU、運(yùn)行員工作站OS、工程師工作站ES以及以太網(wǎng)。其中,PCU可以分為主控模件MCU以及智能I/O模件,直接面向生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)的接收和處理,然后對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)等進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示,完成對(duì)于電力生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)測(cè)與控制,以保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行,減少安全問(wèn)題。OS和ES的主要作用,相當(dāng)于“人機(jī)接口”,OS可以對(duì)PCU發(fā)送的信息進(jìn)行接收和分析,并且結(jié)合實(shí)際情況向PCU發(fā)送控制指令,實(shí)現(xiàn)對(duì)于發(fā)電機(jī)組的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制;ES可以對(duì)DCS系統(tǒng)應(yīng)用軟件組態(tài)、系統(tǒng)維護(hù)、系統(tǒng)監(jiān)視等設(shè)備進(jìn)行控制,結(jié)合相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息,方便維護(hù)工程師對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行分析,做好系統(tǒng)的管理和維護(hù)工作。
3.4電力一次設(shè)備智能化
根據(jù)以往的標(biāo)準(zhǔn),在對(duì)一次以及二次設(shè)備進(jìn)行安裝時(shí),必須要有足夠的距離,并且它們都是通過(guò)大電流以及電力電纜來(lái)進(jìn)行控制。但電力一次設(shè)備智能化的實(shí)現(xiàn),則在設(shè)計(jì)一次設(shè)備結(jié)構(gòu)時(shí)就將二次設(shè)備的部分功能或是全部功能都考慮進(jìn)去,這樣一次設(shè)備就自帶測(cè)量和保護(hù)功能,有效的降低了電纜的成本.
4結(jié)語(yǔ)
總而言之,在現(xiàn)代社會(huì),電力產(chǎn)業(yè)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,對(duì)于人們的日常生活以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著不容忽視的深遠(yuǎn)影響,因此,必須保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行,減少其在運(yùn)行過(guò)程中存在的各種問(wèn)題和隱患。將電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)中,能夠有效提升電力系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化水平,推動(dòng)電力產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展。對(duì)此,相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該加強(qiáng)研究工作,促進(jìn)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的全面應(yīng)用,提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率,繼而為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供良好保障。
參考文獻(xiàn):
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篇10
關(guān)鍵詞:電力配供;自動(dòng)化;發(fā)展趨勢(shì)
計(jì)算機(jī)和通信等技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用到我們生活的方方面面,已成為當(dāng)前世界發(fā)展的潮流。這些技術(shù)的靈活運(yùn)用,可以降低成本,加快處理數(shù)據(jù)的速度,提高工作效率。在電力供配電系統(tǒng)中,自動(dòng)化控制正是對(duì)于這些技術(shù)的綜合使用。如何將自動(dòng)化控制運(yùn)用到電力配供系統(tǒng)中,在這里有一些闡述與探討,也對(duì)相關(guān)自動(dòng)化控制的發(fā)展做了較為系統(tǒng)地分析。
1電力供配電系統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)
電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制是指擁有控制、監(jiān)測(cè)等功能,軟件系統(tǒng)和硬件設(shè)施相結(jié)合的控制系統(tǒng)。其大大提高和優(yōu)化了電力供配電系統(tǒng),使得供電操作更簡(jiǎn)單,節(jié)約了人力資源,加強(qiáng)了管理者對(duì)供電各個(gè)系統(tǒng)的掌控,使整個(gè)系統(tǒng)更加全面系統(tǒng)詳細(xì)地呈現(xiàn)在管理者眼前。自動(dòng)化控制涉及多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域,其運(yùn)行系統(tǒng)和原理極為復(fù)雜,但是,在操作方法上卻變得更為簡(jiǎn)潔方便,這大大促進(jìn)了電力供配電系統(tǒng)的發(fā)展。
1.1電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制的技術(shù)原理
電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制可以劃分為四個(gè)方面:饋線、用戶、變電站和管理。因?yàn)殡娏┡潆娤到y(tǒng)自動(dòng)化控制的電線線路太過(guò)龐雜,而用戶則是從需求的角度出發(fā),所以,文章從變電站和管理兩個(gè)方面來(lái)解釋電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制的技術(shù)原理。從變電站角度出發(fā),其監(jiān)測(cè)和運(yùn)行是由計(jì)算機(jī)或者自動(dòng)裝置來(lái)控制,從而節(jié)省了人力資源。其將信號(hào)數(shù)字化之后,傳到計(jì)算機(jī),通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理和傳輸,從而簡(jiǎn)化了人工的步驟,改變了傳統(tǒng)的變電站設(shè)備與運(yùn)行方式,使變電站監(jiān)控更為精準(zhǔn),更易把控。變電站自動(dòng)化已經(jīng)在電力網(wǎng)絡(luò)中被大量使用,大大促進(jìn)了電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制的發(fā)展,提高了電力系統(tǒng)的工作效率。從管理角度來(lái)說(shuō),運(yùn)用計(jì)算機(jī)將信息一級(jí)一級(jí)收集起來(lái),集中處理。這樣,能夠?qū)崟r(shí)的掌握每一個(gè)環(huán)節(jié)與設(shè)備的工作狀態(tài)與工作信息,能夠有效地預(yù)防事故產(chǎn)生,簡(jiǎn)化操作。同時(shí),這也對(duì)技術(shù)有著高標(biāo)準(zhǔn)的要求,需要不斷更新相應(yīng)技術(shù),適應(yīng)發(fā)展。
1.2電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制的現(xiàn)狀
電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制有其優(yōu)點(diǎn),也有其不足之處。其優(yōu)點(diǎn)是能夠把控整個(gè)電力系統(tǒng),其精確的監(jiān)測(cè)和控制,提高了工作人員對(duì)整個(gè)環(huán)節(jié)掌控力度,降低了設(shè)備的損耗程度和風(fēng)險(xiǎn),提升了供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。而且使得用電更方便快捷,用戶體驗(yàn)不斷上升,資源浪費(fèi)不斷減少。同時(shí),我國(guó)的電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制的水平由于市場(chǎng)需求,一直在飛速發(fā)展,各種技術(shù)不斷革新,電力供配電系統(tǒng)的自動(dòng)化程度不斷提高,使得停電時(shí)間大大縮短。但其也有不足之處,電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制對(duì)設(shè)備有著更高的要求,特別是設(shè)備的使用壽命,其中,電池是最大的問(wèn)題。由于中國(guó)地形的多樣化,供電設(shè)備需要在許多嚴(yán)苛的環(huán)境下工作,但是,質(zhì)量是否合乎標(biāo)準(zhǔn)就成了一大問(wèn)題。而且,對(duì)相關(guān)電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制的研究水平要求也越來(lái)越高,我國(guó)在某些技術(shù)開發(fā)研究上不如發(fā)達(dá)國(guó)家,因此,我國(guó)要加快研究步伐,不僅僅在硬件上有所提高,軟件上也需要加強(qiáng)開發(fā)力度。
1.3電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制的技術(shù)運(yùn)用
電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制的技術(shù)運(yùn)用具有可觀的收益。首先,其大大減少人工的使用。自動(dòng)化控制技術(shù)使得電力供配系統(tǒng)的運(yùn)行速度大大加快,處理數(shù)據(jù)的能力顯著提升,全面監(jiān)控了每一個(gè)環(huán)節(jié),因此,電力供配系統(tǒng)故障的機(jī)率大大降低,導(dǎo)致縮短了維修工人的維修時(shí)間,節(jié)約了維修費(fèi)用。所需要的人工監(jiān)測(cè)也大大減少,工人只需要在計(jì)算機(jī)前控制系統(tǒng),就能掌握整個(gè)電力供配系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。其次,電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制也促進(jìn)了供電企業(yè)效益增長(zhǎng)。整個(gè)電力供配系統(tǒng)的效率全面提升,故障程度逐步減輕,供電時(shí)間增長(zhǎng),電力供配系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)速度加快。對(duì)用電受眾而言,有了更好的用電服務(wù),對(duì)企業(yè)有著更大的信心,企業(yè)的名聲得到良好的宣傳,收益也隨之上升。
2電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制的發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)在,電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制正處于發(fā)展的初級(jí)階段,其必然會(huì)有更高效的技術(shù),更優(yōu)質(zhì)的設(shè)備,更快的處理速度,更自動(dòng)化的系統(tǒng)。因此,我國(guó)要把握好當(dāng)前的發(fā)展機(jī)遇,大力發(fā)展電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù),掌握領(lǐng)先技術(shù),達(dá)到世界前列,加快電力系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程。
2.1電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制的遠(yuǎn)程操作
現(xiàn)在,由于計(jì)算機(jī)對(duì)信息的處理能力越來(lái)越強(qiáng),傳輸速度不斷增加,自動(dòng)化的程度也越來(lái)越深,對(duì)電力供配電系統(tǒng)遠(yuǎn)程操控能力的要求也越來(lái)越高。而且,這門技術(shù)的研發(fā)相對(duì)簡(jiǎn)單,可以更快出成果,在現(xiàn)實(shí)中使用頻繁,有一定的需求市場(chǎng)。如果電力供配電系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制距離加大,則操作上能夠更方便快捷,適應(yīng)更多環(huán)境。
2.2電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制的調(diào)配管理
要達(dá)到電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制的調(diào)配管理,首先要將信息共享,建立數(shù)據(jù)處理庫(kù)。其次要提高計(jì)算機(jī)的智能處理能力,大大縮小處理數(shù)據(jù)的時(shí)間,增加存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的容量。在這個(gè)基礎(chǔ)上,對(duì)系統(tǒng)軟件有一定要求,因此,需要開發(fā)相應(yīng)軟件,更快捷方便的使用計(jì)算機(jī)的信息處理和收集功能。
2.3電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制的安全設(shè)備
電力供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制的安全是重中之重,其分為三個(gè)級(jí)別。首先,要保證電力供配電系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)和控制的精確度,能夠快速發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的安全隱患,并迅速作出反應(yīng),防范于未讓。其次,在作出反應(yīng)的時(shí)候,能迅速隔離故障區(qū)域或者切斷整個(gè)系統(tǒng),防止故障擴(kuò)大,影響系統(tǒng)的其他設(shè)備。最后,要防止信息的泄露,保證計(jì)算機(jī)通訊安全,能夠防御系統(tǒng)自身安全,攔截或抵抗惡意信號(hào)或病毒。
3結(jié)束語(yǔ)
供配電系統(tǒng)的自動(dòng)化是未來(lái)發(fā)展的核心,其廣泛的應(yīng)用了通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等,對(duì)研發(fā)創(chuàng)新能力有著較高的要求。其在電網(wǎng)的建設(shè)中有著重大作用,促進(jìn)了電力系統(tǒng)的構(gòu)建,完善了供配電過(guò)程中的不足,節(jié)約成本,減少消耗,為企業(yè)帶來(lái)較高收益。因此,我國(guó)要加大研發(fā)力度,加快自動(dòng)化進(jìn)程,促進(jìn)供電企業(yè)高速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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