变电站自动化系统选型问题的探讨

　

摘要：阐述了关于变电站自动化系统选型中存在的若干问题和应遵循的原则，介绍了[被屏蔽广告]变电站自动化系统的结构形式、功能、通讯网络和传输规约等内容，强调了抓好选型工作的重要性。

关键词：变电站自动化系统　站内监控功能　通讯规约
　　近年来，随着“两网”改造的深入和电网运行水平的提高，大量采用远方集中控制、操作等自动化技术的变电站投入运行，既提高了劳动生产率，又减少了人为误操作的可能。采用变电站自动化技术是变电站计算机应用的方向，也是电网发展的趋势，值得大力推广。但工程实际当中，部分变电站自动化系统功能不能充分发挥出来，存在问题较多，无法正常运行。造成这种情况的一个原因就是系统选型的问题。如果一个变电站自动化系统选择合适的话，不仅可以节省投资、节约材料，而且由于系统功能全、质量高，其可靠性高、可信度大，更便于运行操作。因此，把好变电站自动化系统的选择关意义十分重大。基于改造经验，本文总结了变电站自动化系统应具备的结构、功能、通讯网络的选择方法，同时也分析了该产品目前存在的问题。
　　1　变电站结构形式的选择
　　目前应用较广泛的变电站自动化系统的结构形式主要有集中式、分散与集中相结合和全分散式三种类型。现将三种结构形式的特点简述如下。
　　1.1　集中式
　　集中式结构的变电站自动化系统是指采用不同档次的计算机，扩展其外围接口电路，集中采集变电站的模拟量、开关量和数字量等信息，集中进行计算与处理，分别完成微机控制、微机保护和一些自动控制等功能[1]。这种系统结构紧凑，体积小，可减少占地面积，造价低，适用于对35kV或规模较小的变电站，但运行可靠性较差，组态不灵活。
　　1.2　分散与集中相结合
　　分散与集中相结合的变电站自动化系统是将配电线路的保护和测控单元分散安装在开关柜内，而高压线路和主变压器保护装置等采用集中组屏的系统结构。此结构形式较常用，它有如下特点：
　　（1）10～35kV 馈线保护采用分散式结构，就地安装，可节约控制电缆，通过现场总线与保护管理机交换信息。
　　（2）高压线路保护和变压器保护采用集中组屏结构，保护屏安装在控制室或保护室中，同样通过现场总线与保护管理机通信，使这些重要的保护装置处于比较好的工作环境，对可靠性较为有利。
　　（3）其他自动装置中，备用电源自投控制装置和电压、无功综合控制装置采用集中组屏结构，安装于控制室或保护室中。
　　1.3　全分散式
　　全分散式的变电站自动化是以一次主设备如开关、变压器、母线等为安装单位，将控制、I/O、闭锁、保护等单元分散，就地安装在一次主设备（屏柜）上。站控单元通过串行口与各一次设备相连，并与管理机和远方调度中心通信。它有如下特点：
　　（1）简化了变电站二次部分的配置，大大缩小了控制室的面积。
　　（2）减少了施工和设备安装工程量。由于安装在开关柜的保护和测控单元在开关柜出厂前已由厂家安装和调试完毕，再加上敷设电缆的数量大大减少，因此现场施工、安装和调试的工期随之缩短。
　　（3）简化了变电站二次设备之间的互连线，节省了大量连接电缆。
　　（4）全分散式结构可靠性高，组态灵活，检修方便，且抗干扰能力强，可靠性高。
　　上述三种变电站自动化系统的推出，虽有时间先后，但并不存在前后替代的情况，变电站结构形式的选择应根据各种系统特点和变电站的实际情况，予以选配。如以RTU为基础的变电站自动化系统可用于已建变电站的自动化改造，而分散式变电站自动化系统，更适用于新建变电站。


2　变电站自动化系统的主要功能
　　变电站自动化系统功能很多，在选择时，除了必须保证所选系统功能满足变电站的需要之外，而且要求技术有一定的先进性，防止由于功能欠缺影响系统以后的安全运行或很快过时。现将变电站自动化系统所应具备的功能概括如下：

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　　（1）站内监控功能（SCADA功能）　此功能包括站内数据采集与处理、运行监视及报警记录、设备检测与诊断、报表编辑生成修改与打印、人机交互联系及系统维护管理、计算统计、历史数据记录、事件顺序记录（SOE）、事故追忆、远方通信等常用SCADA功能。
　　（2）控制和调节　通过键盘在屏幕所显示的画面上对各可控设备进行开/合，投/退等控制操作，对各可调设备进行升/降、定值设定等调节控制。控制开关时可以按选择一返校一执行的方式实现每次操作一个对象的控制，也可以按批次控制、顺序控制的方式一次对多个对象进行控制（无论那种控制方式，都要具备完整的控制闭锁功能）：进行调节时可以一次调节一档，也可以一次调节多档，但同样要具备完整的调节闭锁和边界报警功能。
　　（3）电压无功控制　对于110kV电压等级以上变电站，要求变电站自动化系统实现分布式站内自动电压无功控制（VQC）。对于35kV变电站，站内自动电压无功控制功能不作要求，但应满足远方调整电压无功，即通过自动化系统可在当地监控系统或调度端实现远方手动调整变压器分接头和投切电容器功能。
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