變電站綜合自動(dòng)化的內(nèi)容和特點(diǎn)
關(guān)鍵詞：變電站 綜合自動(dòng)化 內(nèi)容 特點(diǎn)
一、變電站綜合自動(dòng)化研究的主要內(nèi)容
對(duì)110kv及以上電壓等級(jí)變電站，以服務(wù)于電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行為中心。通過先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的應(yīng)用，為新的保護(hù)和控制技術(shù)采用提供技術(shù)支持，解決過去能解決的變電站監(jiān)視、控制問題，促進(jìn)各專業(yè)在技術(shù)上、管理上配合協(xié)調(diào)，為電網(wǎng)自動(dòng)化進(jìn)一步發(fā)展提供基礎(chǔ)，提高變電站安全、可靠和穩(wěn)定運(yùn)行水平。如，采集高壓電器設(shè)備本身的監(jiān)視信息，斷路器、變壓器和避雷器等的絕緣和狀態(tài)等；采集繼電保護(hù)和故障錄波器等裝置完成的各種故障前后瞬態(tài)電氣量和狀態(tài)量的記錄數(shù)據(jù)，將這些信息傳送給調(diào)度中心，以便為電氣設(shè)備的監(jiān)視和制定檢修計(jì)劃、事故分析提供原始數(shù)據(jù)。對(duì)新建變電站取消常規(guī)的保護(hù)、測(cè)量監(jiān)視、控制屏，全面實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)少人值班逐步過渡到無人值班；對(duì)老變電站在控制、測(cè)量監(jiān)視等進(jìn)行技術(shù)改造，以達(dá)到少人和無人值班的目的。
對(duì)35KV及以下電壓等級(jí)變電站，以提高供電安全與供電質(zhì)量，改進(jìn)和提高用戶服務(wù)水平為重點(diǎn)。側(cè)重于利用變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，對(duì)變電站的二次設(shè)備進(jìn)行全面的改造，取消的保護(hù)、測(cè)量、監(jiān)視和控制屏，全面實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化，以提高變電站的監(jiān)視和控制技術(shù)水平，改進(jìn)管理，加強(qiáng)用戶服務(wù)，實(shí)現(xiàn)變電站無人值班。
變電站綜合自動(dòng)化要實(shí)現(xiàn)：
?。?）隨時(shí)在線監(jiān)視電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；自檢、自診斷設(shè)備本身的異常運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)變電站設(shè)備異常變化或裝置內(nèi)部異常時(shí)，立即自動(dòng)報(bào)警并閉鎖相應(yīng)的出口，以防止事態(tài)擴(kuò)大。
（2）電網(wǎng)出現(xiàn)事故時(shí)，快速采樣、判斷、決策，迅速隔離和消除事故，將故障限制在最小范圍。
?。?）完成變電站運(yùn)行參數(shù)在線計(jì)算、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、分析報(bào)表和遠(yuǎn)傳，保證自動(dòng)和遙控調(diào)整電能質(zhì)量。
變電站綜合自動(dòng)化應(yīng)包括兩個(gè)方面：
?。?）橫向綜合：利用計(jì)算機(jī)手段將不同廠家的設(shè)備連在一起，替代或升級(jí)老設(shè)備。
（2）縱向綜合：在變電站層這一級(jí)，提供信息、優(yōu)化、綜合處理分析信息和增加新的功能，增加變電站內(nèi)部和各控制中心間的協(xié)調(diào)能力。如借用人工智能技術(shù)，在控制中心間的協(xié)調(diào)能力。如借用人工智能技術(shù)，在控制中心實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站控制和保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行在線診斷和事件分析，或在變電站當(dāng)?shù)刈詣?dòng)化功能協(xié)調(diào)之下，完成電網(wǎng)故障后自動(dòng)恢復(fù)。
變電站綜合自動(dòng)化與一般自動(dòng)化區(qū)別在于：自動(dòng)化系統(tǒng)是否作為一個(gè)整體執(zhí)行保護(hù)、檢測(cè)和控制功能。
二、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)
變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具有功能綜合化、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)微機(jī)化、測(cè)量顯示數(shù)字化、操作監(jiān)視屏幕化、運(yùn)行管理智能化等特征。同傳統(tǒng)變電站二次系統(tǒng)不同的是：各個(gè)保護(hù)、測(cè)控單元既保持相對(duì)獨(dú)立，（如繼電保護(hù)裝置不依賴于通信或其他設(shè)備，可自主、可靠地完成保護(hù)控制功能，迅速切除和隔離故障），又通過計(jì)算機(jī)通信的形式，相互交換信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，協(xié)調(diào)配合工作，減少了電纜和沒備配置，增加了新的功能，提高了變電站整體運(yùn)行控制的安全性和可靠性。
?。?）功能綜合化。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是各技術(shù)密集，多種專業(yè)技術(shù)相互交叉、相互配合的系統(tǒng)。它是建立在計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它綜合了變電站內(nèi)除一次設(shè)備和交、直流電源以外的全部二次設(shè)備。微機(jī)監(jiān)控子系統(tǒng)綜合了原來的儀表屏、操作屏、模擬屏和變送器柜、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、中央信號(hào)系統(tǒng)等功能；微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)代替了電磁式或晶體管式的保護(hù)裝置；微機(jī)保護(hù)子系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，綜合了故障錄波、故障測(cè)距、無功電壓調(diào)節(jié)和中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)等子系統(tǒng)的功能。
（2）分級(jí)分布式微機(jī)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)各子系統(tǒng)和各功能模塊由不同配置的單片機(jī)或微型計(jì)算機(jī)組成，采用分布式結(jié)構(gòu)，通過網(wǎng)絡(luò)、總線將微機(jī)保護(hù)、數(shù)據(jù)采集、控制等各子系統(tǒng)連接起來，構(gòu)成一個(gè)分級(jí)分布式的系統(tǒng)。一個(gè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可以有十幾個(gè)甚至幾十個(gè)微處理器同時(shí)并行工作，實(shí)現(xiàn)各種功能。
?。?）測(cè)量顯示數(shù)字化。用CRT顯示器上的數(shù)字顯示代替了常規(guī)指針式儀表，直觀、明了；而打印機(jī)打印報(bào)表代替了原來的人工抄表，這不僅減輕了值班員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且提高了測(cè)量精度和管理的科學(xué)性。
（4）操作監(jiān)視屏幕化。變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化，使原來常規(guī)龐大的模擬屏被CRT屏幕上的實(shí)時(shí)主接線畫面取代；常規(guī)在斷路器安裝處或控制屏上進(jìn)行的分、合閘操作，被屏幕上的鼠標(biāo)操作或鍵盤操作所取代；常規(guī)在保護(hù)屏上的硬連接片被計(jì)算機(jī)屏幕上的軟連接片所取代；常規(guī)的光字牌報(bào)警信號(hào)，被屏幕畫面閃爍和文字提示或語言報(bào)警所取代，即通過計(jì)算機(jī)上的CRT顯示器，可以監(jiān)視全變電站的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況和對(duì)各開關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作控制。
（5）運(yùn)行管理智能化。智能化的含義不僅是能實(shí)現(xiàn)許多自動(dòng)化的功能，例如：電壓、無功自動(dòng)調(diào)節(jié)，不完全接地系統(tǒng)單相接地自動(dòng)選線，自動(dòng)事故判別與事故記錄，事件順序記錄，制表打印，自動(dòng)報(bào)警等，更重要的是能實(shí)現(xiàn)故障分析和故障恢復(fù)操作智能化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)本身的故障自診斷、自閉鎖和自恢復(fù)等功能，這對(duì)于提高變電站的運(yùn)行管理水平和安全可靠性是非常重要的，也是常規(guī)的二次系統(tǒng)所無法實(shí)現(xiàn)的。變電站綜合自動(dòng)化的出現(xiàn)為變電站的小型化、智能化、擴(kuò)大設(shè)備的監(jiān)控范圍、提高變電站安全可靠、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供了現(xiàn)代化的手段和基礎(chǔ)保證。它的運(yùn)用取代了運(yùn)行工作中的各種人工作業(yè)，從而提高了變電站的運(yùn)行管理水平。
變電站綜合自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)無人值班（或少人值班）的重要手段，不同電壓等級(jí)、不同重要性的變電站其實(shí)現(xiàn)無人值班的要求和手段不盡相同。但無人值班的關(guān)鍵是通過采取種種技術(shù)措施，提高變電站整體自動(dòng)化水平，減少事故發(fā)生的機(jī)會(huì)，縮短事故處理和恢復(fù)時(shí)間，使變電站運(yùn)行更加穩(wěn)定、可靠。
變電站綜合自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)有：
?。?）控制和調(diào)節(jié)由計(jì)算機(jī)完成，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，避免了誤操作。
?。?）簡(jiǎn)化了二次接線，整體布局緊湊，減少了占地面積，降低變電站建設(shè)投資。
?。?）通過設(shè)備監(jiān)視和自診斷，延長(zhǎng)了設(shè)備檢修周期，提高了運(yùn)行可靠性。
?。?）變電站綜合自動(dòng)化以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，具有發(fā)展、擴(kuò)充的余地。
?。?）減少了人的干預(yù)，使人為事故大大減少。
?。?）提高經(jīng)濟(jì)效益。減少占地面積，降低了二次建設(shè)投資和變電站運(yùn)行維護(hù)成本；設(shè)備可靠性增加，維護(hù)方便；減輕和替代了值班人員的大量勞動(dòng)；延長(zhǎng)了供電時(shí)問，減少了供電故障。