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摘 要 近年来,随着我国电力市场供需要求,变电所综合自动化系统以其系统化、标准化和面向未来的概念正逐步取代繁琐而复杂的传统控制保护系统。笔者结合公司设备情况,从自动化综合变电站的优势及功能出发,就变电站综合自动化改造中的常见问题作出浅薄分析,并提出相应的解决方案,不足之处,敬请各位同仁批评指正。
关键词 变电站;自动化;改造
中图分类号 TM76 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)121-0215-01
自上世纪 90年代以来,变电站综合自动化系统的研究和应用得到了较大的发展,已成为保障电网安全、经济、可靠运行的重要技术。但是,其在改造、运行过程中难免出现一些不尽人意的地方,笔者结合公司设备情况,就变电站综合自动化改造中的常见问题作出浅薄分析,并提出相应的解决方案,以期对完善变电站综合自动化改造技术起到帮助。
1 自动化综合变电站的优势及功能
1.1 自动化综合变电站的优势
该系统的优势有:①提高供电质量及电压的合格率;②提高变电站运行的可靠性、完全性及稳定性;③提高了整体电力系统的运行安全性及稳定性,并全面提高了对电力系统的管理水平;④大大降低了安装施工与维护的工作量,提高了工作效率,降低了总成本;⑤全面提升了运行管理自动化水平。
1.2 自动化综合变电站系统的主要功能
该系统的主要功能有:①继电保护功能;②先进的、全面的数据采集功能;③事件记录功能;④对故障进行录波测距、控制和操作闭锁的功能;⑤对电压和无功就地控制、相关数据进行处理和记录;⑥系统的自诊断和自恢复功能;⑦与远方的相关控制中心进行通信、传递信息的功能。
2 变电站综合自动化改造常见问题及应对措施分析
2.1 电磁兼容的问题
电磁兼容问题也称作抗干扰问题,根据电磁感应和电磁场理论,凡有电流流过,便会产生空间电磁场,便会对其它系统(设备)造成电磁干扰。由于电力系统本身是一次系统设备和二次系统设备的集合体,电磁干扰的来源十分复杂,各传送通道间的电磁干扰均对自动化设备产生干扰与破坏。
所以,电磁兼容技术的设计要从原理的可行性、元器件的选择、加工生产工艺、安装运行环境等几个方面来考虑。把握不同类型电磁干扰的本质,对不同的干扰频率、频谱采用相应的滤波、隔离、接地、屏蔽等措施。重中之重的是必须要通过四项电磁兼容试验:1MHz脉冲干扰、静电干扰、辐射电磁场干扰、快速瞬变干扰实验,从而来保证这些先进设备的质量。
2.2 事故信号的问题
综合自动化系统中的事故信号根据其数据库中对事故信号的定义不同,有些是由保护动作触发,有些是由保护动作与开关分闸位置同时动作(或者重合闸动作与开关合闸位置同时动作)触发。
变电站的事故信号是一个非常重要的信号,系统的控制、监视、测量和告警功能均通过计算机监控来完成。信号量增大时,设备元件配置及信号干扰等问题日益显现,影响运行人员判断。另外,变电运行人员的工作习惯和工作流程不熟悉造成告警方式不适当,也会让运行人员不能准确判断事故,造成事故的越级,扩大了停电范围。
对于避免了上述问题的产生,可以通过加强以下五方面的操作:①提高通信网络的抗干扰能力及通信网络可靠性。②升级主站设备,提高主站系统的处理能力。③针对设备元件品质下降的问题,有条件的应及时更换老旧设备,并选用相同协议的产品。 ④提高综合自动化系统站内局域网的通信开放性和兼容性,实现数据的无缝传输,减少数据转换环节。⑤熟悉工作流程,提高变电运行人员的整体素质。
2.3 监控程序稳定性的问题
监控系统能否保持长时间稳定无故障的运行,对提高变电站的运行管理水平和安全可靠性是非常重要的。为了保证系统的安全性和可靠性,保护设备的设计和制造标准相较于大多数通信和监控设备来说,通常更为苛刻。另外,综合变电自动化设备的硬件及软件更新非常的快,监控软件有时会存在难以发现的缺陷,这些可能造成后台监控机死机等情况,以至导致监控维护工作不能正常进行,影响了变电站的安全运转。
所以,这就要求设计人员在设计系统监控设备的同时,一定要考虑多方面的因素:
①自动化系统指标必须满足保护和其他智能设备的特殊要求。②在选择产品及后台监控系统时,选出一种功能齐全,程序运行稳,硬件配置相对超前的综合自动化系统产品。
2.4 有关于GPS对时的问题
全站各系统在GPS时间基准下的运行监控和事故后的故障分析,也可以通过各开关动作的先后顺序来分析事故的原因及发展过程。但是,在实际应用中经常遇到GPS对时接口与接受对时的设备接口不能通信的问题。
这个问题的出现,提醒了设计人员在前期订货时,应充分考虑各种设备的接口问题。接口解决方法详见2.5.2。
2.5 不同型号产品接口的问题
2.5.1 不同型号产品接口问题的主要内容
①不同产品的接口不同。接口问题是变电站综合自动化系统及本身与调度自动化系统之间的连接必须妥善解决的重要问题,它包括RTU、保护、小电流接地装置、故障录波、无功装置等与通信控制器、通信控制器与主站、通信控制器与模拟盘等设备之间的通信。不同厂家所生产出来的设备就会大相径庭,会给变电站综合自动化改造工程造成许多麻烦。②厂家产品质量的问题。产品并不过关,产品的结构设计不合理、可靠性能差等问题屡屡出现。③厂家配合难的问题。多年产品老化,衰减严重,图纸无法提供,后续生产厂家配合难度大。④规约转换问题。规约转换是关系到变电站监控系统能否顺利畅通的关键所在,规约中仅有一部分内容属于自定义范围,在调试过程中,经常出现厂家互相推卸责任。
2.5.2 解决的办法
①在选购变电站综合自动化系统产品时,最好选择知名度较大公司的产品,做到产品型号尽量统一。
②综合自动化系统对接与调度主站系统的接口问题,应该在设计或签订合同时就应该与厂家协商好,变电站的综合自动化系统在自身对接的前提下应向调度主站系统的接口技术靠拢。
③在变电站综合自动化系统增容扩容改造中,尤其是在综合自动化接口对接方面,尽量选择原设备生产厂家生产的设备,避免在对接时所产生的数据格式、通讯规约等技术问题的发生,而造成数据的误传。
3 结束语
总之,变电站实现综合自动化是电力技术发展的一种必然趋势,因此,我们只有做好对自动化综合变电站内所有关键设施的认知、了解、掌握之后,才能完善我们的变电站综合自动化技术,更好地提高自动化综合变电站的工作效率,更进一步提高电网整体的安全运转的可靠性与安全性。
参考文献
[1]郭尚为.蒲河500 kV变电站综合自动化系统分析[D].大连理工大学,2009.
[2]黎宇.浅析我国变电站综合自动化系统[J].科教导刊,2010,12:52-53.
关键词 变电站;自动化;改造
中图分类号 TM76 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)121-0215-01
自上世纪 90年代以来,变电站综合自动化系统的研究和应用得到了较大的发展,已成为保障电网安全、经济、可靠运行的重要技术。但是,其在改造、运行过程中难免出现一些不尽人意的地方,笔者结合公司设备情况,就变电站综合自动化改造中的常见问题作出浅薄分析,并提出相应的解决方案,以期对完善变电站综合自动化改造技术起到帮助。
1 自动化综合变电站的优势及功能
1.1 自动化综合变电站的优势
该系统的优势有:①提高供电质量及电压的合格率;②提高变电站运行的可靠性、完全性及稳定性;③提高了整体电力系统的运行安全性及稳定性,并全面提高了对电力系统的管理水平;④大大降低了安装施工与维护的工作量,提高了工作效率,降低了总成本;⑤全面提升了运行管理自动化水平。
1.2 自动化综合变电站系统的主要功能
该系统的主要功能有:①继电保护功能;②先进的、全面的数据采集功能;③事件记录功能;④对故障进行录波测距、控制和操作闭锁的功能;⑤对电压和无功就地控制、相关数据进行处理和记录;⑥系统的自诊断和自恢复功能;⑦与远方的相关控制中心进行通信、传递信息的功能。
2 变电站综合自动化改造常见问题及应对措施分析
2.1 电磁兼容的问题
电磁兼容问题也称作抗干扰问题,根据电磁感应和电磁场理论,凡有电流流过,便会产生空间电磁场,便会对其它系统(设备)造成电磁干扰。由于电力系统本身是一次系统设备和二次系统设备的集合体,电磁干扰的来源十分复杂,各传送通道间的电磁干扰均对自动化设备产生干扰与破坏。
所以,电磁兼容技术的设计要从原理的可行性、元器件的选择、加工生产工艺、安装运行环境等几个方面来考虑。把握不同类型电磁干扰的本质,对不同的干扰频率、频谱采用相应的滤波、隔离、接地、屏蔽等措施。重中之重的是必须要通过四项电磁兼容试验:1MHz脉冲干扰、静电干扰、辐射电磁场干扰、快速瞬变干扰实验,从而来保证这些先进设备的质量。
2.2 事故信号的问题
综合自动化系统中的事故信号根据其数据库中对事故信号的定义不同,有些是由保护动作触发,有些是由保护动作与开关分闸位置同时动作(或者重合闸动作与开关合闸位置同时动作)触发。
变电站的事故信号是一个非常重要的信号,系统的控制、监视、测量和告警功能均通过计算机监控来完成。信号量增大时,设备元件配置及信号干扰等问题日益显现,影响运行人员判断。另外,变电运行人员的工作习惯和工作流程不熟悉造成告警方式不适当,也会让运行人员不能准确判断事故,造成事故的越级,扩大了停电范围。
对于避免了上述问题的产生,可以通过加强以下五方面的操作:①提高通信网络的抗干扰能力及通信网络可靠性。②升级主站设备,提高主站系统的处理能力。③针对设备元件品质下降的问题,有条件的应及时更换老旧设备,并选用相同协议的产品。 ④提高综合自动化系统站内局域网的通信开放性和兼容性,实现数据的无缝传输,减少数据转换环节。⑤熟悉工作流程,提高变电运行人员的整体素质。
2.3 监控程序稳定性的问题
监控系统能否保持长时间稳定无故障的运行,对提高变电站的运行管理水平和安全可靠性是非常重要的。为了保证系统的安全性和可靠性,保护设备的设计和制造标准相较于大多数通信和监控设备来说,通常更为苛刻。另外,综合变电自动化设备的硬件及软件更新非常的快,监控软件有时会存在难以发现的缺陷,这些可能造成后台监控机死机等情况,以至导致监控维护工作不能正常进行,影响了变电站的安全运转。
所以,这就要求设计人员在设计系统监控设备的同时,一定要考虑多方面的因素:
①自动化系统指标必须满足保护和其他智能设备的特殊要求。②在选择产品及后台监控系统时,选出一种功能齐全,程序运行稳,硬件配置相对超前的综合自动化系统产品。
2.4 有关于GPS对时的问题
全站各系统在GPS时间基准下的运行监控和事故后的故障分析,也可以通过各开关动作的先后顺序来分析事故的原因及发展过程。但是,在实际应用中经常遇到GPS对时接口与接受对时的设备接口不能通信的问题。
这个问题的出现,提醒了设计人员在前期订货时,应充分考虑各种设备的接口问题。接口解决方法详见2.5.2。
2.5 不同型号产品接口的问题
2.5.1 不同型号产品接口问题的主要内容
①不同产品的接口不同。接口问题是变电站综合自动化系统及本身与调度自动化系统之间的连接必须妥善解决的重要问题,它包括RTU、保护、小电流接地装置、故障录波、无功装置等与通信控制器、通信控制器与主站、通信控制器与模拟盘等设备之间的通信。不同厂家所生产出来的设备就会大相径庭,会给变电站综合自动化改造工程造成许多麻烦。②厂家产品质量的问题。产品并不过关,产品的结构设计不合理、可靠性能差等问题屡屡出现。③厂家配合难的问题。多年产品老化,衰减严重,图纸无法提供,后续生产厂家配合难度大。④规约转换问题。规约转换是关系到变电站监控系统能否顺利畅通的关键所在,规约中仅有一部分内容属于自定义范围,在调试过程中,经常出现厂家互相推卸责任。
2.5.2 解决的办法
①在选购变电站综合自动化系统产品时,最好选择知名度较大公司的产品,做到产品型号尽量统一。
②综合自动化系统对接与调度主站系统的接口问题,应该在设计或签订合同时就应该与厂家协商好,变电站的综合自动化系统在自身对接的前提下应向调度主站系统的接口技术靠拢。
③在变电站综合自动化系统增容扩容改造中,尤其是在综合自动化接口对接方面,尽量选择原设备生产厂家生产的设备,避免在对接时所产生的数据格式、通讯规约等技术问题的发生,而造成数据的误传。
3 结束语
总之,变电站实现综合自动化是电力技术发展的一种必然趋势,因此,我们只有做好对自动化综合变电站内所有关键设施的认知、了解、掌握之后,才能完善我们的变电站综合自动化技术,更好地提高自动化综合变电站的工作效率,更进一步提高电网整体的安全运转的可靠性与安全性。
参考文献
[1]郭尚为.蒲河500 kV变电站综合自动化系统分析[D].大连理工大学,2009.
[2]黎宇.浅析我国变电站综合自动化系统[J].科教导刊,2010,12:52-53.