http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-09 19:27:37 來源:控製工程
編者語:變電站綜合自動化係統是利用先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術和信息處理技術等實現對變電站二次設備(包括繼電保護、控製、測量、信號、故障錄波、自動裝置及遠動裝置等)的功能進行重新組合、優化設計,對變電站全部設備的運行情況執行監視、測量、控kong製zhi和he協xie調tiao的de一yi種zhong綜zong合he性xing的de自zi動dong化hua係xi統tong。通tong過guo變bian電dian站zhan綜zong合he自zi動dong化hua係xi統tong內nei各ge設she備bei間jian相xiang互hu交jiao換huan信xin息xi數shu據ju共gong享xiang,完wan成cheng變bian電dian站zhan運yun行xing監jian視shi和he控kong製zhi任ren務wu。變bian電dian站zhan綜zong合he自zi動dong化hua替ti代dai了le變bian電dian站zhan常chang規gui二er次ci設she備bei簡jian化hua了le變bian電dian站zhan二er次ci接jie線xian。變bian電dian站zhan綜zong合he自zi動dong化hua是shi提ti高gao變bian電dian站zhan安an全quan穩wen定ding運yun行xing水shui平ping、降低運行維護成本、提高經濟效益、向用戶提供高質量電能的一項重要技術措施。
一、發展變電站綜合自動化的必要性
變電站作為整個電網中的一個節點,擔負著電能傳輸、分配的監測、控製和管理的任務。變電站繼電保護、監控自動化係統是保證上述任務完成的基礎。在電網統一指揮和協調下,電網各節點(如變電站、發電廠)具體實施和保障電網的安全、穩定、可靠運行。因此,變電站自動化是電網自動係統的一個重要組成部分。作為變電站自動化係統,它應確保實現以下要求:
(1)檢測電網故障,盡快隔離故障部分。
(2)采集變電站運行實時信息,對變電站運行進行監視、計量和控製。
(3)采集一次設備狀態數據,供維護一次設備參考。
(4)實現當地後備控製和緊急控製。
(5)確保通信要求。
因此,要求變電站綜合自動化係統運行高效、實時、可靠,對變電站內設備進行統一監測、管理、協調和控製。同時,又必須與電網係統進行實時、有效的信息交換、共享,優化電網操作,提高電網安全穩定運行水平,提高經濟效益,並為電網自動化的進一步發展留下空間。
傳統變電站中,其自動化係統存在諸多缺點,難以滿足上述要求。例如:
(1)傳統二次設備、繼電保護、自動和遠動裝置等大多采取電磁型或小規模集成電路,缺乏自檢和自診斷能力,其結構複雜、可靠性低。
(2)二次設備主要依賴大量電纜,通過觸點、模擬信號來交換信息,信息量小、靈活性差、可靠性低。
(3)由於上述兩個原因,傳統變電站占地麵積大、使用電纜多,電壓互感器、電流互感器負擔重,二次設備冗餘配置多。
(4)遠動功能不夠完善,提供給調度控製中心的信息量少、精度差,且變電站內自動控製和調節手段不全,缺乏協調和配合力量,難以滿足電網實時監測和控製的要求。
(5)電(dian)磁(ci)型(xing)或(huo)小(xiao)規(gui)模(mo)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)調(tiao)試(shi)和(he)維(wei)護(hu)工(gong)作(zuo)量(liang)大(da),自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)低(di),不(bu)能(neng)遠(yuan)方(fang)修(xiu)改(gai)保(bao)護(hu)及(ji)自(zi)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)的(de)定(ding)值(zhi)和(he)檢(jian)查(zha)其(qi)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)。有(you)些(xie)設(she)備(bei)易(yi)受(shou)環(huan)境(jing)的(de)影(ying)響(xiang),如(ru)晶(jing)體(ti)管(guan)型(xing)二(er)次(ci)設(she)備(bei),其(qi)工(gong)作(zuo)點(dian)會(hui)受(shou)到(dao)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)的(de)影(ying)響(xiang)。
傳(chuan)統(tong)的(de)二(er)次(ci)係(xi)統(tong)中(zhong),各(ge)設(she)備(bei)按(an)設(she)備(bei)功(gong)能(neng)配(pei)置(zhi),彼(bi)此(ci)之(zhi)間(jian)相(xiang)關(guan)性(xing)甚(shen)少(shao),相(xiang)互(hu)之(zhi)問(wen)協(xie)調(tiao)困(kun)難(nan),需(xu)要(yao)值(zhi)班(ban)人(ren)員(yuan)比(bi)較(jiao)多(duo)的(de)幹(gan)預(yu),難(nan)於(yu)適(shi)應(ying)現(xian)代(dai)化(hua)電(dian)網(wang)的(de)控(kong)製(zhi)要(yao)求(qiu)。另(ling)外(wai)需(xu)要(yao)對(dui)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)定(ding)期(qi)的(de)試(shi)驗(yan)和(he)維(wei)修(xiu),既(ji)便(bian)如(ru)此(ci),仍(reng)然(ran)存(cun)在(zai)設(she)備(bei)故(gu)障(zhang)(異常運行)不能及時發現的現象,甚至這種定期檢修也可能引起新的問題,發生和出現由試驗人員過失引起的故障。
發展變電站綜合自動化的必要性還體現以下幾個方麵:一是隨著電網規模不斷擴大,新增大量的發電廠和變電站,使得電網結構日趨複雜,這樣要求各級電網調度值班人員掌握、管理、控製的信息也大量增長,電網故障處理和恢複卻要求更為迅速和準確;二是現代工業技術的發展,特別是電子工業技術的發展,計算機技術的普遍應用,對電網可靠供電提出了更高的要求;三是市場經濟的發展,使得整個社會對環保要求更高,這樣也對電網的建設、運行和管理提出許多的要求,如,要求電力企業參與市場競爭,降低成本,提高經濟效益;要求發電廠、變電站減少占地麵積。要解決上述問題,顯然僅依靠各級電網調度運行值班人員是難以解決的。現代控製技術的發展,計算機技術、通tong信xin技ji術shu和he電dian力li電dian技ji術shu的de進jin步bu與yu發fa展zhan,電dian網wang自zi動dong化hua係xi統tong的de應ying用yong,為wei上shang述shu問wen題ti提ti供gong了le解jie決jue的de方fang案an。這zhe些xie技ji術shu的de綜zong合he應ying用yong造zao就jiu了le變bian電dian站zhan綜zong合he自zi動dong化hua係xi統tong的de產chan生sheng與yu發fa展zhan。
二、變電站綜合自動化係統的發展過程
現有的變電站有三種形式:第一種是傳統的變電站;第二種是部分實現微機管理、具有一定自動化水平的變電站;第三種是全麵微機化的綜合自動化變電站。變電站自動化的發展可以分為以下三個階段。
1.由分立元件構成的自動裝置階段
20世紀70年代以前,由研究單位和製造廠家生產出的各種功能的自動裝置,(比如我公司采用的自動重合閘裝置、低頻自動減負荷裝置、備用電源自動投入、直流電源和各種繼電保護裝置等),zhuyaocaiyongmonidianlu,youjingtiguandengfenliyuanjianzucheng,duitigaobiandianzhanhefadianchangdezidonghuashuiping,baozhengxitonganquanyunxing,fahuileyidingdezuoyong。danzhexiezidongzhuangzhi,xianghuzhijianduliyunxing,hubuxianggan,erqiequefazhineng,meiyouguzhangzizhenduannengli,zaiyunxingzhongruozishenchuxianguzhang,bunengtigonggaojingxinxi,youdeshenzhihuiyingxiangdianwanganquan。tongshi,fenliyuanjiandezhuangzhikekaoxingbugao,weihugongzuoliangda,zhuangzhibenshentijida,bujingji。
2.以微處理器為核心的智能化自動裝置階段
suizhewoguogaigekaifangdefazhan,weichuliqijishukaishiyinruwoguo,bingzhubuyingyongyugexinggeye。zaibiandianzhanzidonghuafangmian,yongdaguimojichengdianluhuoweichulijidaitileyuanlaidejidianqijingtiguandengfenliyuanjianzuchengdezidongzhuangzhi,liyongweichuliqidezhinenghejisuannengli,keyifazhanheyingyongxindesuanfa,tigaoleceliangdezhunqueduhekekaoxing;能夠擴充新的功能,尤其是裝置本身的故障自診斷功能,對提高自動裝置自身的可靠性和縮短維修時間是很有意義的;ciwai,youyucaiyongleshuzishi,tongyishuzixinhaodianping,suoxiaoletijideng,qiyouyuexingshimingxiande。youyuzhexieweijixingdezidongzhuangzhi,zhishiyingjianjiegouyouweichuliqijiqijiekoudianludaiti,bingkuozhanleyixiejiandandegongneng,suirantigaolebiandianzhanzidongkongzhidenenglihekekaoxing,danjibenshanghaishiweichizheyuanyoudegongnengheluojiguanxi,zaigongzuofangshishangduoshurengranshigeziduliyunxing,bunenghuxiangtongxin,bunenggongxiangziyuan,biandianzhanhefadianchangshejiheyunxingzhongcunzaidewentimeiyoudedaogenbendejiejue。
3 變電站綜合自動化係統的發展階段
我國是從20世紀60年代開始研製變電站自動化技術。到70年代初,便先後研製出電氣集中控製裝置和集保護、控製、信號為一體的裝置。在80年代中期,由清華大學研製的35kV變電站微機保護、監測自動化係統
在威海望島變電站投入運行。與此同時南京京自動化研究院也開發出了220kV梅河口變電站綜合自動化係統。此外,國內許多高等校及科研單位也在這方麵做了大量的工作,推出一些不同類型、功能各異的自動化係統。為國內的變電站自動化技術的發展起到了卓有成效的推動作用。進入90年代,變電站綜合自動化已成為熱門話題,研究單位和產品如雨後春筍般的發展,具有代表性的公司和產品有:北京四方公司的CSC
2000係列綜合自動化係統,南京南瑞集團公司的BSJ2200計算機監控係統,南京南瑞繼電保護電氣有限公司的RCS一9000係列綜合自動化係統,上海惠安Power comm 2000變電站自動化監控係統,國電南自PS 6000係列綜合自動化係統,許繼電氣公司的CBZ一8000係列綜合自動化係統等(以後我們注重講解我們接觸的變電站綜合自動化係統如:武漢國測GCSIA變電站綜合自動化係統、南瑞城鄉DSA變電站綜合自動化係統、許繼電氣公司的CBZ一8000係列綜合自動化係統)。