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綜合自動(dòng)化系統在變電站中的應用
變電所綜合自動(dòng)化對于實(shí)現電網(wǎng)調度自動(dòng)化和現場(chǎng)運行管理現代化，提高電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟運行水平起到了很大的促進(jìn)作用，下面是小編搜集整理的一篇相關(guān)論文范文，歡迎閱讀參考。
摘 要：本文介紹了變電站綜合自動(dòng)化的基本概念，對系統結構、特點(diǎn)和應能實(shí)現的基本功能，以及變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展前景進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞：變電站;綜合自動(dòng)化系統;結構;功能
1.概述
變電站綜合自動(dòng)化是指利用先進(jìn)的計算機技術(shù)、現代電子技術(shù)、通信技術(shù)和數字信號處理(DSP)等技術(shù)，實(shí)現對變電站主要設備和輸、配電線(xiàn)路的自動(dòng)監視、測量、控制、保護以及與調度通信等綜合性自動(dòng)化功能。它綜合了變電所內除交直流電源以外的全部二次設備功能。電力系統進(jìn)行的農網(wǎng)改造、城網(wǎng)改造對于變電站二次系統的改造主要是以綜合自動(dòng)化系統替換原有的常規二次系統。變電站綜合自動(dòng)化是一項提高變電站安全、可靠穩定運行水平，降低運行維護成本，提高經(jīng)濟效益，向用戶(hù)提供高質(zhì)量電能服務(wù)的一項措施。
2.變電站自動(dòng)化系統的基本結構及特點(diǎn)
2.1集中式系統結構：采用功能較強的計算機并擴展其I/O接口，集中采集變電站的模擬量和數量等信息，集中進(jìn)行計算和處理，分別完成微機監控、微機保護和自動(dòng)控制等功能。由前置機完成數據輸入輸出、保護、控制及監測等功能，后臺機完成數據處理、顯示、打印及遠方通訊等功能。
2.2分布式系統結構：按變電站被監控對象或系統功能分布的多臺計算機單功能設備，將它們連接到能共享資源的網(wǎng)絡(luò )上實(shí)現分布式處理。其結構的最大特點(diǎn)是采用主、從CPU協(xié)同工作方式，各功能模塊如智能電子設備(Intelligent Electronic Device，IED)之間采用網(wǎng)絡(luò )技術(shù)或串行方式實(shí)現數據通信，將變電站自動(dòng)化系統的功能分散給多臺計算機來(lái)完成，提高了系統的實(shí)時(shí)性。
2.3分散(層)分布式結構：采用“面向對象”設計。面向對象是面向電氣一次回路設備或電氣間隔設備，間隔層中數據、采集、控制單元(I/O單元)和保護單元就地分散安裝在開(kāi)關(guān)柜上或其他一次設備附近，相互間通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò )相連，與監控主機通信。
3.變電站綜合自動(dòng)化系統應能實(shí)現的功能
3.1微機保護：是對站內所有的電氣設備進(jìn)行保護，包括線(xiàn)路保護，變壓器保護，母線(xiàn)保護，電容器保護及備自投，低頻減載等安全自動(dòng)裝置。各類(lèi)保護實(shí)現故障記錄、存儲多套定值、適合當地修改定值等功能：
3.2數據采集
1).狀態(tài)量采集：狀態(tài)量包括：斷路器狀態(tài)，隔離開(kāi)關(guān)狀態(tài)，變壓器分接頭信號及變電站一次設備告警信號等。目前這些信號大部分采用光電隔離方式輸入系統，也可通過(guò)通信方式獲得。
2).模擬量采集：常規變電站采集的典型模擬量包括：各段母線(xiàn)電壓，線(xiàn)路電壓，電流和功率值。饋線(xiàn)電流，電壓和功率值，頻率，相位等。此外還有變壓器油溫，變電站室溫等非電量的采集。
3).脈沖脈：沖量主要是脈沖電度表的輸出脈沖，也采用光電隔離方式與系統連接，內部用計數器統計脈沖個(gè)數，實(shí)現電能測量。
3.3事件記錄和故障錄波測距
事件記錄應包含保護動(dòng)作序列記錄，開(kāi)關(guān)跳合記錄。其SOE分辨率一般在1～10ms之間，以滿(mǎn)足不同電壓等級對SOE的要求。
變電站故障錄波可根據需要采用兩種方式實(shí)現，一是集中式配置專(zhuān)用故障錄波器，并能與監控系統通信。另一種是分散型，即由微機保護裝置兼作記錄及測距計算，再將數字化的波型及測距結果送監控系統由監控系統存儲和分析。
3.4控制和操作閉鎖
操作人員可通過(guò)CRT屏幕對斷路器，隔離開(kāi)關(guān)，變壓器分接頭，電容器組投切進(jìn)行遠方操作。為了防止系統故障時(shí)無(wú)法操作被控設備，在系統設計時(shí)應保留人工直接跳合閘手段。
3.5同期檢測和同期合閘
該功能可以分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式實(shí)現�？蛇x擇獨立的同期設備實(shí)現，也可以由微機保護軟件模塊實(shí)現。
3.6電壓和無(wú)功的就地控制
無(wú)功和電壓控制一般采用調整變壓器分接頭，投切電容器組，電抗器組，同步調相機等方式實(shí)現。操作方式可手動(dòng)可自動(dòng)，人工操作可就地控制或遠方控制。
3.7數據處理和記錄歷史數據的形成和存儲是數據處理的主要內容，它包括上一級調度中心，變電管理和保護專(zhuān)業(yè)要求的數據，主要有：
1).斷路器動(dòng)作次數
2).斷路器切除故障時(shí)截斷容量和跳閘操作次數的累計數
3).輸電線(xiàn)路的有功、無(wú)功，變壓器的有功、無(wú)功、母線(xiàn)電壓定時(shí)記錄的最大，最小值及其時(shí)間。
4).獨立負荷有功、無(wú)功，每天的峰谷值及其時(shí)間
5).控制操作及修改整定值的記錄，根據需要，該功能可在變電站當地全部實(shí)現，也可在遠動(dòng)操作中心或調度中心實(shí)現。
3.8與遠方控制中心的通信
本功能在常規遠動(dòng)‘四遙’的基礎上增加了遠方修改整定保護定值、故障錄波與測距信號的遠傳等，其信息量遠大于傳統的遠動(dòng)系統。根據現場(chǎng)的要求，系統應具有通信通道的備用及切換功能，保證通信的可靠性，同時(shí)應具備同多個(gè)調度中心不同方式的通信接口，且各通信口及MODEM應相互獨立。保護和故障錄波信息可采用獨立的通信與調度中心連接，通信規約應適應調度中心的要求，符合國標及IEC標準。
4.變電站綜合自動(dòng)化系統的現狀及發(fā)展
變電站綜合自動(dòng)化在一些新建變電站的運行中表明其技術(shù)先進(jìn)、結構簡(jiǎn)單、功能齊全、安全可靠，經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展已經(jīng)達到一定的水平，在我國城鄉電網(wǎng)改造與建設中不僅中低壓變電站采用了自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現無(wú)人值班，而且在220kV及以上的超高壓變電站建設中也大量采用自動(dòng)化新技術(shù)，從而大大提高了電網(wǎng)建設的現代化水平，增強了輸配電和電網(wǎng)調度的可能性，降低了變電站建設的總造價(jià)，這已經(jīng)成為不爭的事實(shí)。
5.結束語(yǔ)
通過(guò)以上分析，可以看到變電所綜合自動(dòng)化對于實(shí)現電網(wǎng)調度自動(dòng)化和現場(chǎng)運行管理現代化，提高電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟運行水平起到了很大的促進(jìn)作用，它將能大大加強電網(wǎng)一次、二次系統的效能和可靠性，對保證電網(wǎng)安全穩定運行具有重大的意義。隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步和硬件軟件環(huán)境的改善，它的優(yōu)越性必將進(jìn)一步體現出來(lái)。(作者單位：遼寧地質(zhì)工程職業(yè)學(xué)院)
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