【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 遠(yuǎn)方 診斷測(cè)量控制保護(hù)1號(hào)開關(guān)柜測(cè)量控制保護(hù)N號(hào)開關(guān)柜測(cè)量控制保護(hù)2號(hào)開關(guān)柜 …… 完全分散式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（2）節(jié)約控制室面積。（3）節(jié)約二次電纜。（4）綜合性強(qiáng)。3 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)該從變電站的整體情況出發(fā)，同意考慮保護(hù)、監(jiān)測(cè)、控制、遠(yuǎn)動(dòng)、VQC和五防功能，其結(jié)構(gòu)框圖如下：遠(yuǎn)方調(diào)度中心監(jiān)控站站內(nèi)監(jiān)控主機(jī)變站層保護(hù)管理機(jī)數(shù)采控制機(jī)間隔層低頻減負(fù)荷裝置備用電源自投主變保護(hù)單元電容保護(hù)單元線路保護(hù)單元電壓無功控制柜開關(guān)量輸出單元中斷輸入極開關(guān)量輸入單元電能計(jì)量單元A/D采樣單元 設(shè) TV TA 隔離開關(guān)位置 斷路器狀態(tài) TA TV TA TV TA TV TA TV TA TV備層 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)框圖在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的管理上，采取分層管理的模式，即各保護(hù)功能單元由保護(hù)管理機(jī)直接管理。一臺(tái)保護(hù)管理機(jī)可以管理多個(gè)單元模塊，它們間可以采用雙絞線用RS485接口連接，也可以通過現(xiàn)場(chǎng)總線連接。而模擬量和開關(guān)量的輸入/輸出單元，由數(shù)采控制機(jī)負(fù)責(zé)管理。正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)管理機(jī)監(jiān)視各保護(hù)單元的工作情況，如果某一保護(hù)動(dòng)作信息或保護(hù)單元本身工作不正常，立即報(bào)告監(jiān)控機(jī)，再送往調(diào)度中心。調(diào)度中心或監(jiān)控機(jī)也可通過保護(hù)管理機(jī)下達(dá)修改保護(hù)定值等命令。數(shù)采控制機(jī)則將各數(shù)采單元所采集的數(shù)據(jù)和開關(guān)狀態(tài)送監(jiān)控機(jī)，并由監(jiān)控機(jī)送往調(diào)度中心。數(shù)采控制機(jī)接受由調(diào)度中心或監(jiān)控機(jī)下達(dá)的命令?？傊?，保護(hù)管理機(jī)和數(shù)采控制機(jī)可明顯地減輕控制機(jī)的負(fù)擔(dān)，協(xié)助控制機(jī)承擔(dān)對(duì)單元層的管理。 系統(tǒng)各部分功能變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是應(yīng)用較為成熟的、先進(jìn)的分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，按間隔配置測(cè)控單元。將保護(hù)功能和測(cè)控功能按對(duì)象進(jìn)行設(shè)計(jì)，集保護(hù)/測(cè)控功能于一體，保護(hù)、測(cè)控既相互獨(dú)立，又相互融合，保護(hù)、測(cè)控借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與變電站層計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，減少大量二次接線，增加功能，節(jié)省了投資，提高了系統(tǒng)可靠性。即變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)分為三層：間隔層、單元層、監(jiān)控管理層，其中單元層和管理層均屬于站控層。系統(tǒng)各層之間是相互獨(dú)立，主站層故障時(shí)，通過前端通信層控制間隔層，監(jiān)控管理層和前端通信主站層全部故障時(shí)不會(huì)影響間隔層繼電保護(hù)系統(tǒng)的政策運(yùn)行。 間隔層單元功能 在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，主要根據(jù)一次設(shè)備間隔來劃分間隔層的裝置。在低壓系統(tǒng)中，間隔層單元采用的是集測(cè)控保護(hù)于一體的微機(jī)型測(cè)控保護(hù)裝置；而在高壓系統(tǒng)中，保護(hù)和測(cè)控功能是獨(dú)立設(shè)置，即分別采用測(cè)控監(jiān)視單元與保護(hù)單元對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控與保護(hù)。 1） 模擬量采集與輸出在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，間隔層單元采集的模擬量主要為交流電壓、交流電流、有功功率以及無功功率等，一般通過間隔或元件的電流互感器、電壓互感器的二次回路采樣，以實(shí)現(xiàn)對(duì)間隔或元件的交流模擬量的測(cè)量。個(gè)別直流模擬量或溫度量，一般通過傳感器或變送器變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)信號(hào)或傳送給間隔層單元，或選擇獨(dú)立的直流系統(tǒng)監(jiān)控裝置。 2）狀態(tài)量采集 變電站中的狀態(tài)量信息主要包括傳統(tǒng)概念的遙信信息和自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息等。在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，不僅要采集表征電網(wǎng)當(dāng)前拓?fù)涞拈_關(guān)位置等遙信信息，還要將反映測(cè)量、保護(hù)、監(jiān)控等系統(tǒng)工作狀態(tài)的信息進(jìn)行采集、監(jiān)視。間隔層中斷路器、隔離開團(tuán)和接地開關(guān)等一次設(shè)備的位置狀態(tài)信號(hào)，在高壓系統(tǒng)中一般采用雙位置信號(hào)方式輸入，在低壓系統(tǒng)中，除了斷路器的位置信號(hào)外，隔離開關(guān)和接地開關(guān)位置信號(hào)可以用單位置觸點(diǎn)來采集。所謂雙位置信號(hào)方式，是指利用間隔層裝置中的兩個(gè)狀態(tài)輸入點(diǎn)來采集一次設(shè)備的輔助接點(diǎn)的狀態(tài)。雙位置信號(hào)方式較為單位置信號(hào)方式可以大大提高狀態(tài)信號(hào)的正確性，防止錯(cuò)誤判斷的發(fā)生。即用2位比特而不是1位比特來表征一個(gè)開關(guān)的開合狀態(tài)，這時(shí)00，01,10,11的4種組合中只有2種正確的位置狀態(tài)，而其余2種是不確定狀態(tài)，不用0，1兩種狀態(tài)表示開合增加了碼元的抗干擾性，從而提高了狀態(tài)信號(hào)傳輸處理過程中的可靠性。此外，在間隔層中海有斷路器手車位置、電機(jī)儲(chǔ)能、高壓開關(guān)的異常告警信號(hào)、變壓器瓦斯告警信號(hào)、保護(hù)狀態(tài)和自動(dòng)裝置的動(dòng)作信號(hào)、交直流屏的告警信號(hào)等一般都是單位置信號(hào)。3）保護(hù)控制功能在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，間隔層的設(shè)備要獨(dú)立實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的保護(hù)功能，在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)能迅速起動(dòng)并發(fā)出正確的控制命令。如切斷斷路器等。同時(shí)，間隔層在控制方面，還要實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、變壓器分接頭調(diào)節(jié)、消弧線圈接頭調(diào)節(jié)及保護(hù)復(fù)歸、保護(hù)壓板投退等的控制。其中對(duì)于斷路器、變壓器接頭調(diào)節(jié)等是用雙命令控制，而對(duì)于保護(hù)復(fù)歸、保護(hù)投退、接地試跳等是通過單命令控制實(shí)現(xiàn)。雙命令控制對(duì)象，是指被控對(duì)象一個(gè)完整控制過程(合閘、分閘過程)需要兩個(gè)命令才能實(shí)現(xiàn)。而單命令控制則是指被控對(duì)象的控制過程只要一個(gè)命令就能完成。4）通信功能在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，間隔層單元要為實(shí)現(xiàn)與主控單元的通信設(shè)立與主控單元通信的接口，為了調(diào)試工作的方便進(jìn)行設(shè)立用于參數(shù)上裝、下裝和信息讀取的調(diào)試接口，為了系統(tǒng)時(shí)鐘一致而設(shè)立對(duì)時(shí)接口，外此還有與其他間隔層單元通信的通信接口等。這些接口一般是設(shè)在間隔單元的前面板或后面板上，分為一般有工業(yè)以太網(wǎng)接口、RS232／485／422串行接口、現(xiàn)場(chǎng)總線接口等。在本系統(tǒng)中，間隔層與主控單元之間的連接方式是總線型，因此通信采用WorldFIP總線接口。而且為了提高控制系統(tǒng)可靠性，主控單元采用雙機(jī)冗余結(jié)構(gòu)。5）防誤聯(lián)鎖功能為了提高變電站運(yùn)行的安全可靠性，要求間隔層單元具有防誤聯(lián)鎖功能。這種防誤聯(lián)鎖功能主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是本間隔內(nèi)各元件之間的防誤聯(lián)鎖功能，二是間隔之間的防誤聯(lián)鎖功能。對(duì)于間隔層裝置來講，主要是通過其中的可編程邏輯控制功能來實(shí)現(xiàn)防誤聯(lián)鎖功能。根據(jù)間隔中一次元件的防誤聯(lián)鎖條件，間隔層單元一方面通過獲取本間隔的斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)等信號(hào)，實(shí)現(xiàn)本間隔自身隔離開關(guān)、接地開關(guān)、斷路器各元件之間的防誤聯(lián)鎖要求，另一方面通過網(wǎng)絡(luò)得到所需的其他間隔的防誤聯(lián)鎖信息，利用本間隔中間隔單元的可編程邏輯控制功能來實(shí)現(xiàn)間隔之間防誤聯(lián)鎖的要求。6）人機(jī)界面功能為了方便調(diào)試和實(shí)現(xiàn)參數(shù)顯示、查詢、修改在間隔層單元的前面板上還應(yīng)用有LCD顯示屏和按鍵。用于實(shí)現(xiàn)對(duì)間隔單的運(yùn)行參數(shù)，如電流、電壓、功率等進(jìn)行顯示，對(duì)通信參數(shù)如裝置地址、通信規(guī)約、波特率等進(jìn)行設(shè)置，對(duì)間隔內(nèi)元件參數(shù)和繼電保護(hù)整定值進(jìn)行顯示和修改，對(duì)遙信狀態(tài)進(jìn)行顯示和查詢，對(duì)異?，F(xiàn)象進(jìn)行顯示報(bào)警等功能。（1）人機(jī)聯(lián)系的橋梁，包括CRT顯示器、鼠標(biāo)和鍵盤。變電站采用微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)后，無論是有人值班還是無人值班，最大的特點(diǎn)之一是操作人員或調(diào)度人員只要面對(duì)CRT顯示器的屏幕通過鼠標(biāo)或鍵盤，就可以對(duì)全站的運(yùn)行情況和運(yùn)行參數(shù)一目了然，可對(duì)全站的斷路器和隔離開關(guān)等進(jìn)行分、合操作，徹底改變了傳統(tǒng)的依靠指針式儀表和依靠模擬屏或操作屏等手段的監(jiān)視、操作方式。（2）CRT屏幕顯示的內(nèi)容。作為變電站人機(jī)聯(lián)系的主要橋梁和手段的CRT顯示器，不僅可以取代常規(guī)的儀器、儀表，而且可以實(shí)現(xiàn)許多常規(guī)儀表無法完成的功能。它可以顯示的內(nèi)容，歸納起來有以下幾個(gè)方面：①顯示采集和計(jì)算的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)。②顯示實(shí)時(shí)主接線圖。③順序記錄顯示。④值班歷史記錄。⑤保護(hù)定值和自控裝置的設(shè)定值顯示。⑥故障記錄，設(shè)備運(yùn)行狀況顯示等。（3）輸入數(shù)據(jù)。變電站投入運(yùn)行后，隨著運(yùn)行方式的變化，保護(hù)定值、越限值等需要修改，甚至由于負(fù)荷的增長(zhǎng)，需要更換原有的設(shè)備，例如更換TA變化。因此在人機(jī)聯(lián)系中，必須有輸入數(shù)據(jù)、調(diào)整運(yùn)行參數(shù)的功能。 變電站層單元功能變電站層的有關(guān)自動(dòng)化設(shè)備一般安裝于控制室，而間隔層的設(shè)備最好安裝于靠近現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，以減少控制電纜長(zhǎng)度。變電層主要用于完成變電站內(nèi)的間隔層的各種測(cè)控單元或測(cè)控保護(hù)單元以及各種職能電子裝置與站控層的后臺(tái)系統(tǒng)之間的信息交換，起著通信控制器的作用。1）實(shí)現(xiàn)和管理與間隔層的各種測(cè)控、保護(hù)和智能電子裝置之間的通信。2）實(shí)現(xiàn)和管理與變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的后臺(tái)系統(tǒng)和遠(yuǎn)方調(diào)度控制中心之間的通信。3）通過GPS實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)功能，統(tǒng)一系統(tǒng)時(shí)間。4）實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中各裝置和設(shè)備的痛惜狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。變電站層通過控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)運(yùn)行監(jiān)視空能，所謂運(yùn)行監(jiān)視，主要是指對(duì)變電站的運(yùn)行工況和設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)視，即對(duì)變電站各種狀態(tài)量變位情況的監(jiān)視和各種模擬量的數(shù)值監(jiān)視。通過狀態(tài)量變位監(jiān)視，可監(jiān)視變電站各種斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、變壓器分接頭的位置和動(dòng)作情況、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的動(dòng)作情況以及它們的動(dòng)作順序等。模擬量的監(jiān)視分為正常的測(cè)量和超過限定值的報(bào)警、事故模擬量變化的追憶等。當(dāng)變電站有非正常狀態(tài)發(fā)生和設(shè)備異常時(shí) 監(jiān)控系統(tǒng)能及時(shí)在當(dāng)?shù)鼗蜻h(yuǎn)方發(fā)出事故音響或語音報(bào)警，并在 CRT 顯示器上自動(dòng)推出報(bào)警畫面，為運(yùn)行人員提供分析處理事故的信息，同時(shí)可將事故信息進(jìn)行打印記錄和存儲(chǔ)。越限報(bào)警的各個(gè)參數(shù)，有一個(gè)允許運(yùn)行時(shí)間限額，為此除越限報(bào)警外還應(yīng)向上級(jí)調(diào)度（控制）人員提供當(dāng)前極限遠(yuǎn)行時(shí)間，即允許運(yùn)行時(shí)間減去越限運(yùn)行的累計(jì)時(shí)間。異常狀態(tài)報(bào)警的是：非正常操作時(shí)，斷路器變位信號(hào)、保護(hù)故障動(dòng)作信號(hào)、監(jiān)控和保護(hù)設(shè)備異常狀態(tài)信號(hào)以及數(shù)據(jù)采集的狀態(tài)量中其他報(bào)警和異常信號(hào)。報(bào)警方式主要有：自動(dòng)推出畫面、報(bào)警、音響提示（語音或可變頻率音響）、閃光報(bào)警 信息操作提示，如控制操作超時(shí)等。 變電站電壓無功控制的基本原理 變電站電壓無功控制是保證電壓質(zhì)量和無功平衡、提高供電網(wǎng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性的重要措施之一。隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和超高壓遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)的發(fā)展，一方面系統(tǒng)消耗的無功功率日益增多。另一方面無功補(bǔ)償容量相對(duì)不足，導(dǎo)致一些配電網(wǎng)低谷時(shí)電壓過高，而在高峰時(shí)期電壓水平過低的狀況，嚴(yán)重威脅著電網(wǎng)安全運(yùn)行和用戶 的正常生產(chǎn)生活。從發(fā)電機(jī)和高壓輸電線供給的無功功