張景久

摘 要：提出對(duì)基地變電站采取分布式設(shè)計(jì)、分散安裝的設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)變電站微機(jī)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，以及在設(shè)計(jì)中要注意的幾個(gè)環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：變電站；微機(jī)聯(lián)網(wǎng)；監(jiān)控；分布式設(shè)計(jì)

1 概述

東沽基地變電站現(xiàn)有6座，其中35kV變電站1座、6kV變電站5座。變電站網(wǎng)點(diǎn)位置較為分散，其運(yùn)行全部靠人工值守，每隔1對(duì)供電設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行1次巡回檢查、記錄。由于運(yùn)行人員的技術(shù)水平和責(zé)任心不同，所以，事故隱患不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，記錄設(shè)備運(yùn)行的各項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)缺乏實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。隨著變電站的增多，運(yùn)行維護(hù)人員隊(duì)伍在不斷增大，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用不斷增加。

設(shè)想應(yīng)運(yùn)微型計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)對(duì)基地變電站實(shí)施技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)微機(jī)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控?？捎煤苌俚倪\(yùn)行人員隨時(shí)觀察整個(gè)供電系統(tǒng)運(yùn)行情況，合理調(diào)配負(fù)荷，調(diào)整谷峰用電，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行，信息共享，節(jié)約用電，還可以隨時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，迅速處理，減少停電時(shí)間。對(duì)信息進(jìn)行儲(chǔ)存、記憶、運(yùn)算和邏輯判斷以及對(duì)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、處理、打印和屏幕顯示等。提高變電站運(yùn)行自動(dòng)化水平和供電的可靠性，降低運(yùn)行

費(fèi)用。

2 微機(jī)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

各個(gè)變電站進(jìn)行技術(shù)改造，完成變電站繼電保護(hù)、正常測量和監(jiān)視、事故過程記錄與分析、開關(guān)操作、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理、共享等微機(jī)監(jiān)控全部功能。

如圖1所示，采用分布式設(shè)計(jì)，分散安裝，各個(gè)變電站將保護(hù)、控制、測量等功能按電氣間隔劃分，每個(gè)間隔的功能由一至多個(gè)單元間隔微機(jī)單元完成。單元之間通過數(shù)字通信網(wǎng)相聯(lián)構(gòu)成一個(gè)子系統(tǒng)，來完成對(duì)本變電站的微機(jī)監(jiān)控。應(yīng)盡量地采取“功能下放”的設(shè)計(jì)原則，保證間隔層單元功能的獨(dú)立性，如保護(hù)、計(jì)量、測量等。在涉及間隔單元時(shí)，應(yīng)考慮就地人機(jī)界面功能，在網(wǎng)絡(luò)失效時(shí)當(dāng)?shù)乜梢燥@示、操作及整定工作。單元還應(yīng)具有可掉電保護(hù)的數(shù)據(jù)保護(hù)區(qū)，保存保護(hù)動(dòng)作、開關(guān)變位記錄、歷史測量記錄及計(jì)量值等，在通信恢復(fù)時(shí)保證系統(tǒng)各類史記錄數(shù)據(jù)的完整性。

在各個(gè)變電站建立了微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各個(gè)變電站監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。設(shè)立一個(gè)中心控制室，對(duì)各個(gè)變電站的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和調(diào)度。中心控制室可以單獨(dú)設(shè)立，也可以放在現(xiàn)有的6個(gè)站的控制室中。每個(gè)站與中心控制室之間均通過交換機(jī)用光纖相連接。中心控制室設(shè)兩臺(tái)工程師站，每個(gè)工程師站均配置HP服務(wù)器，工程師站之間用以太網(wǎng)相連，中心控制室通過交換機(jī)與六個(gè)變電站的后臺(tái)微機(jī)通信。中心控制室也可選用

Web服務(wù)器，與各個(gè)變電站微機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)度聯(lián)網(wǎng)。如圖2所示。

本系統(tǒng)可基于Windows2000的操作平臺(tái)，安裝PecStar2.0綜合自動(dòng)化組態(tài)軟件。實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集、記錄、越限報(bào)警、事件追憶分析，到繼電保護(hù)工作狀態(tài)的監(jiān)視和控制、故障濾波、遙控和遙控閉鎖、遠(yuǎn)動(dòng)、通信。其功能主要有以下幾個(gè)方面：

1）支持多種硬件軟件規(guī)約的數(shù)據(jù)采集功能

2）多種數(shù)據(jù)計(jì)算，統(tǒng)計(jì)功能

3）智能化圖形用戶界面

4）在線修改定值、節(jié)電容量動(dòng)態(tài)擴(kuò)充

5）靈活組態(tài)的自定義報(bào)表

6）歷史數(shù)據(jù)查詢和運(yùn)行管理統(tǒng)計(jì)信息

7）安全管理及操作跟蹤管理

8）事故追憶及故障分析工具

9）商用數(shù)據(jù)庫接入支持

10）雙機(jī)熱備及通道冗余功能

3 設(shè)計(jì)的幾個(gè)環(huán)節(jié)

3.1 單元硬件通用化

各個(gè)變電站微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中每個(gè)間隔單元均為一個(gè)獨(dú)立的微機(jī)系統(tǒng)，不同間隔單元之間的差別在于間隔功能不同（如不同的保護(hù)功能），模擬量輸入路數(shù)及開關(guān)量輸人輸出的個(gè)數(shù)不同。選擇一種合適的微機(jī)系統(tǒng)，能夠適應(yīng)不同間隔層單元對(duì)硬件的基本要求達(dá)到間隔單元通用化的設(shè)計(jì)目的。通用化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢在于單元硬件可互換、便于生產(chǎn)、調(diào)試及維護(hù)；為軟件的通用設(shè)計(jì)提供必要的條件。

3.2 可靠性措施

單元的可靠性決定整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。許多單元分散就地安裝在一次設(shè)備上。一次設(shè)備的強(qiáng)電、磁場干擾以及震動(dòng)、高溫對(duì)單元及通信將是嚴(yán)峻的考驗(yàn)。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)從電路結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝等方面采取各種抗干擾措施，提高裝置的可靠性。裝置的數(shù)字核心部分應(yīng)盡可能集中，作到數(shù)字總線不出板甚至不出芯片。主板應(yīng)采用多層制版工藝和表面封裝技術(shù)，選擇低功耗、集成度高的器件如PSD等。微機(jī)數(shù)字核心與外部的連接如模擬量輸入、開入開出回路、通信接口應(yīng)采取多級(jí)隔離措施；硬件上設(shè)計(jì)獨(dú)立的看門狗電路消除死機(jī)現(xiàn)象。軟件上采取數(shù)字濾波、開關(guān)量去抖、自檢等一系列措施。盡可能減少內(nèi)部模塊之間的電纜連線、選擇可靠性高、強(qiáng)度好的接插件以加強(qiáng)裝置的抗震能力。選擇屏蔽性好的機(jī)箱外殼，機(jī)箱內(nèi)部各模塊之間如主板和繼電器板、電源板之間應(yīng)采取相應(yīng)的隔離措施。

3.3 功能配置應(yīng)可靠、分配合理和易于實(shí)現(xiàn)

如：小電流接地自動(dòng)選線也可采用分散式的處理辦法，在系統(tǒng)接地時(shí)，由單元微機(jī)或前置機(jī)收集各出線單元測量的零序電流、電壓值，綜合進(jìn)行相位和大小比較，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選線；無功電壓自動(dòng)控制功能有專門的單元裝置完成；電能計(jì)量采用脈沖計(jì)數(shù)法可以滿足電量考核標(biāo)準(zhǔn)，但作為商業(yè)化運(yùn)營的計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)則不能滿足，因此，用于計(jì)費(fèi)的電能計(jì)量應(yīng)由獨(dú)立的電能管理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，在系統(tǒng)中的計(jì)量僅作為參考。

4 結(jié)束語

建立變電站微機(jī)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化是變電站實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理的必然趨勢。變電站微機(jī)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的建立應(yīng)以提高運(yùn)行管理水平，降低基建和運(yùn)行管理費(fèi)用為宗指。在注重變電站的安全性、可靠性外，還應(yīng)注重對(duì)各種設(shè)備選型和技術(shù)方案比較的工作。另外，制定和完善規(guī)章制度，加強(qiáng)對(duì)無人值班變電站的安全運(yùn)行管理，提高維護(hù)、檢修質(zhì)量也是非常重要的。

參考文獻(xiàn)

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