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變電站綜合自動(dòng)化系統在哈密電網(wǎng)中的應用
摘要：文章針對變電站綜合自動(dòng)化系統在新疆哈密電網(wǎng)中的應用現狀，分析了變電站綜合自動(dòng)化系統發(fā)展的趨勢，提出了變電站綜合自動(dòng)化系統存在的一些問(wèn)題及相關(guān)的解決措施。
關(guān)鍵詞：變電站;綜合自動(dòng)化;四遙;RTU;哈密電網(wǎng)
變電站是電力系統中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向和調整電壓的電力設施，是電力系統生產(chǎn)活動(dòng)的基本單元，是企業(yè)安全生產(chǎn)的基礎。到目前為止，哈密電網(wǎng)所轄的所有電壓等級變電站已全部采用綜合自動(dòng)化系統，為保證電網(wǎng)高效、安全、穩定的運行奠定了堅實(shí)的基礎。
1 現狀及發(fā)展
哈密電網(wǎng)變電站綜合自動(dòng)化系統起步于2008年，最初普遍采用集中控制式RTU(煙臺東方電子的增強型分布式DF1331型)，工作原理是通過(guò)變送器采集一次設備的電流電壓等測量值和使用數字接口電路對一次設備的運行狀態(tài)采集，并將這些狀態(tài)量送至CPU主機進(jìn)行集中處理。與主站端的通訊規約主要為新部頒CDT，通過(guò)四線(xiàn)制電力線(xiàn)載波把廠(chǎng)站端遙信、遙測上傳至主站。
目前，對于變電站綜合自動(dòng)化系統有多重理解，比較普遍的一種定義是以微機保護和計算機監控系統為主體，將變電站的遠動(dòng)裝置、繼電保護裝置、自動(dòng)化裝置、信號系統等通過(guò)重新組合和優(yōu)化設計，以高速以太網(wǎng)為媒介，使用先進(jìn)的計算機技術(shù)、信號處理技術(shù)和通信技術(shù)，實(shí)現了對變電站一次設備運行狀況的自動(dòng)監測和自動(dòng)控制，并且使用調度數據網(wǎng)設備通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò )實(shí)現了自動(dòng)化信息的遠傳。在哈密電網(wǎng)建設中，主要以北京四方、長(cháng)園深瑞、南瑞繼保等廠(chǎng)家的產(chǎn)品為主來(lái)搭建變電站綜合自動(dòng)化系統，與主站端通訊采用IEC 60870-5-104網(wǎng)絡(luò )規約，通過(guò)調度數據網(wǎng)實(shí)現了“四遙”功能。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，光纖通訊技術(shù)、智能化開(kāi)關(guān)、光式電流電壓互感器、一次設備在線(xiàn)監測技術(shù)將會(huì )在變電站綜合自動(dòng)化系統中得到很好的應用，這勢必會(huì )對哈密電網(wǎng)變電站自動(dòng)化技術(shù)產(chǎn)生深遠的影響，全數字化、智能化的變電站自動(dòng)化系統在不久的將來(lái)會(huì )普及到哈密每個(gè)變電站。
2 存在的問(wèn)題及相應的解決措施
2.1 遙測采集
保證數據的精確度是變電站綜合自動(dòng)化系統對采集遙測值的基本要求，不失真的數據才能有效準確地反映變電站負荷情況。但是，保護裝置和測控裝置對數據的精確度又不盡相同：保證數據在任何情況下不失真是保護裝置的基本要求，然而對數據的精確度要求不是很高，一般大于0.5級就可滿(mǎn)足裝置的運行要求。相反，測控裝置則對數據的精確度要求較高，一般要大于0.2級，這有可能會(huì )造成在發(fā)生短路時(shí)，瞬間增大的故障電流不能精確測量。在35kV、10kV線(xiàn)路裝置的設計中將保護和測控實(shí)現了一體化，因此，在優(yōu)先滿(mǎn)足保護要求的前提下必將犧牲精確度。
為了解決這一突出問(wèn)題，建議采用雙采樣模塊，即將保護和測控的交流采樣分開(kāi)，以最大限度地發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，確保電網(wǎng)可靠、高效的運行。
2.2 遠方控制
隨著(zhù)無(wú)人值守變電站的快速推廣，遙控操作就顯得相當重要。雖然遙控的成功率比較高，尚能滿(mǎn)足需要，但還存在一些不足：
2.2.1 部分廠(chǎng)站端只設置了一臺監控主機，通過(guò)后臺機的監護和操作只能在單后臺上進(jìn)行，雙人操作和監護模式形同虛設。為了解決此問(wèn)題，可通過(guò)配置雙后臺，一機操作，一機監護，雙機互為備用，已達到雙人雙機的可靠操作模式。
2.2.2 大部分廠(chǎng)站端主機的操作系統采用Windows XP系統，極易感染病毒，造成系統運行慢和頻繁死機，使得遙控無(wú)法成功，建議定期殺毒和備份數據或者采用Unix操作系統。
2.2.3 由于運行人員的疏忽，例如未投遙控壓板，常常造成遙控不成功，這給維護人員增加了額外的工作量�？赏ㄟ^(guò)加強運行人員專(zhuān)業(yè)知識的培訓，增強責任意識，避免類(lèi)似的問(wèn)題再次發(fā)生。
2.3 管理方面
在哈密電網(wǎng)發(fā)展中，變電站綜合自動(dòng)系統起步較晚，在管理方面缺乏經(jīng)驗，給電網(wǎng)的正常運行和日常維護帶來(lái)了不便，需要自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)人員的不懈努力。
2.3.1 轉變觀(guān)念，提高自動(dòng)化人員的專(zhuān)業(yè)水平。隨著(zhù)電網(wǎng)的飛速發(fā)展，自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)人員維護的設備范圍增大，不僅有RTU的維護，還有調度數據網(wǎng)、PMU、故障信息子站、圖形網(wǎng)關(guān)機等設備。同時(shí)，變電站綜合自動(dòng)化系統采用的設備型號也比較多，如長(cháng)園深瑞、南瑞繼保、北京四方、許繼集團、國電南京自動(dòng)化等，這就給維護人員掌握其維護知識增加了難度，導致出現過(guò)度依賴(lài)廠(chǎng)家的現象�？赏ㄟ^(guò)邀請廠(chǎng)家專(zhuān)業(yè)人員的授課和建設自動(dòng)化實(shí)驗室的方式，改變自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)人員的舊觀(guān)念，提高了業(yè)務(wù)技能和專(zhuān)業(yè)水平。
2.3.2 務(wù)必使保護測控裝置與現投運設備屬于同一廠(chǎng)家。由于各個(gè)生產(chǎn)廠(chǎng)家的產(chǎn)品在通信接口和通信規約方面存在差異，使得相互通信不可靠或者無(wú)法實(shí)現正常通信，導致電網(wǎng)故障時(shí)重要的信息無(wú)法上傳監控系統，給電網(wǎng)的穩定運行帶來(lái)隱患。建議采購的裝置之間統一使用IEC61850通信規約，這樣不同生產(chǎn)廠(chǎng)家設備之間難以正常通信的問(wèn)題就得到了基本解決。
2.3.3 通過(guò)各專(zhuān)業(yè)相互協(xié)商，合理控制上送信息量。對于一座220kV變電站上送的信息量有時(shí)可達到3000多點(diǎn)，在站內，一般采用百兆以太網(wǎng)通信，此信息量可無(wú)延時(shí)傳輸。但是，同一時(shí)刻主站是與幾十座變電站進(jìn)行數據交換，大量的信息流會(huì )造成監控人員無(wú)法及時(shí)準確地分辨重要信息、信息延時(shí)上傳等問(wèn)題比較突出�？赏ㄟ^(guò)自動(dòng)化、保護、運行等多個(gè)專(zhuān)業(yè)的共同努力，制定相應的遙信管理規范，解決此問(wèn)題。
2.4 通信方面
隨著(zhù)變電站自動(dòng)化技術(shù)在哈密電網(wǎng)中大范圍推廣，光纖通信方面也逐漸暴露出一些問(wèn)題：
2.4.1 通信電源故障造成整個(gè)通信中斷，時(shí)有發(fā)生。為了保證自動(dòng)化通道的使用率，建立通信電源監控系統和加強通信電源維護，對變電站綜合自動(dòng)化系統的安全穩定運行有極大意義。
2.4.2 由于人為破壞、大風(fēng)、暴雨等的影響，會(huì )對通信光纖造成破壞，其故障點(diǎn)又不容易定位，這對電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)進(jìn)行正確判斷和及時(shí)處理帶來(lái)難以想象的困難。我們可以增加光纖監控系統，以提高處理光纖故障的效率，加強光纖線(xiàn)路的巡視和宣傳力度，把隱患扼殺在搖籃中。
3 結語(yǔ)
變電站綜合自動(dòng)化系統是一個(gè)綜合性的系統，涵蓋多個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域。在具體實(shí)施時(shí)，必須整體考慮，需要我們統一規劃、多專(zhuān)業(yè)協(xié)調合作、規范通信規約和系統管理，通過(guò)各專(zhuān)業(yè)的共同努力來(lái)發(fā)現和解決存在的問(wèn)題，實(shí)現哈密變電站自動(dòng)化系統全數字化、智能化。
參考文獻
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