【導讀】電力系統(tǒng)的自動化系統(tǒng)由兩個系統(tǒng)構(gòu)成，信息就地處理的自動化系統(tǒng)。一些較為次要的負荷，以免造成系統(tǒng)的頻率崩潰，以上這些信息就地處理裝置，其重要的優(yōu)點是能對系統(tǒng)中的情況作出快速的反應(yīng)，尤其在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，率的偏差，更不能實現(xiàn)出力的經(jīng)濟分配。電廠和變電站的遠動終端采集電網(wǎng)運行的實時信息，通過信道傳輸?shù)街髡荆?

　　

【正文】 25ms 遙測量計量等級 電流、電壓、頻率： 級 其他： 級 遙信量分辨率： 小于 1ms 信號輸入方式：無源接點 輸出接點容量：裝置出口和信號接點單接點最大允許接通功率不小于 150W 或1250VA 絕緣試驗： 裝置絕緣耐壓、耐濕熱、抗振動、抗沖擊、抗碰撞性能符合國際 GB／ T7262020的有關(guān)標準（絕緣≥ 20MΩ） 4）通訊接口 間隔層裝置具有可選擇的雙網(wǎng)通信方式： CAN 網(wǎng)、 485 網(wǎng)或工業(yè)以太網(wǎng)，通信速率可整定 硬件平臺 1）系統(tǒng)硬件平臺 選擇中高檔工業(yè)控制計算機，指標如下： ＣＰＵ：≥ 及以上 1主變保護測控單元、１ 變壓器有載調(diào)壓控制器、數(shù)顯溫度控 制儀組屏一面， 第 27 頁 2主變保護測控單元、 2變壓器有載調(diào)壓控制器、數(shù)顯溫度控制儀組屏一面， 35KV線路保護測控裝置、 35KV 分段保護測控裝置、 10KV 分段保護測控裝置、 35KVPT電壓并列裝置、 10KVPT 電壓并列裝置、綜合測控裝置、通訊管理機組屏一面。 10KV出線保護測控單元、電容保護測控單元分散安裝在開關(guān)柜 ）通信層硬件平臺： 32位 。 系統(tǒng)實施方案 根據(jù)本站工程實際情況并遵循設(shè)備選型原則，本站選用了深圳南瑞科技有限公司的 ISA300 變電站綜合自動化裝置心。本節(jié)將對間隔層部分設(shè)備和站控層設(shè)備進行介紹和研 究。綜自系統(tǒng)設(shè)備配置如表 41 所列。 １、變壓器綜合保護測控裝置（ 378G） 保護功能：差動速斷保護；復式比率差動保護； CT 斷線告警：差動電流越限告警；高壓側(cè)／低壓側(cè)各三段復合電壓閉鎖過流保護；三段過負荷保護；兩側(cè)母線ＰＴ斷線告警；母線接地告警；兩側(cè)斷路器控制回路斷線告警；變壓器本體保護。 表 12 電容器柜參數(shù)表 型號 品牌 山東電氣 結(jié)構(gòu)形式 并聯(lián)自愈式低壓電力電容器 容量允差 0~+10% 額定電壓 額定容量 15kva 相數(shù) 三相 損耗正切值 無勵磁調(diào)壓 聯(lián)接 組別號 低于 耐電壓 極間 倍額定電壓 10 秒鐘 (3)電容器實際補償容量： cQ = 2.. ?????????? CwC UUNq = (4)人工補償后的功率因數(shù)： Qac= c?? == 第 28 頁 Sac= 22 acQP ?? = CosФac=acSP? = I= AUS ac 063 ???? 測控功能： 6 路通過操作回路采集的位置遙信； 8 路本體跳閘開入； 35 路空接點遙信開入，包括外部復歸、差動速斷壓板、比率差動壓板、本體輕瓦斯、有載輕瓦斯、非電量 非電量 檢修開入；多路軟遙信，包括事故總信號、保護軟壓板位置； IaH， IbH， IcH， UaH， UbH， UcH， IaL， IbL， IcL， UaL， UbL， UcL，UabH， UbcH， UcaH， UabL， UbcL， UcaL， PaH， PbH， PcH， PaL， PbL， PcL， PH，QH， SH， COStpH， PL， QL， SL， COS（ Pl， Fr， Zl1， Zl2， DW 等 36 個遙測量； 9路操作開關(guān)遙控和軟壓板遙控，并作遙控操作記錄及統(tǒng)計；事件記錄、 SOE 記錄、自檢記錄、瞬時閉鎖保護記錄；諧波分析功能；具有和五防主機同規(guī)則的間隔五防閉鎖遙控功能。 小結(jié) 平煤八礦 35kv 變電站目前已經(jīng)投運，經(jīng)過實踐表明，系統(tǒng)性能達到設(shè)計要求，并在快速性、安全性、可靠性三方面取得了良好效果。 第 29 頁 第五章 綜合自動化系統(tǒng)在實際應(yīng)用中存在的問題 隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，變電站綜合自動化的發(fā)展變化也日新月異 ，然而相關(guān)的標準和規(guī)范卻沒有及時跟上，國家尚未出臺詳細統(tǒng)一的變電站綜合自動化裝置的制造設(shè)計標準及相關(guān)規(guī)程，各研發(fā)、應(yīng)用部門的基本模式和指導思想之間的差異較大，在實際工程運用中存在較多問題心。 本章通過分析變電站綜合自動化系統(tǒng)在實際應(yīng)用中存在的共性問題，提出相應(yīng)的改進措施。 1）綜合自動化裝置制造及設(shè)計的規(guī)范和統(tǒng)一 綜合自動化系統(tǒng)是一個龐大的系統(tǒng)，它包括繼電保護和自動裝置的功能配置，裝置的組合、組屏方式及監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、硬件設(shè)備組成、數(shù)據(jù)采集和處理方式等等。由于至今沒有統(tǒng)一的制造設(shè)計標準和規(guī)程，目前不同自動化 系統(tǒng)的繼電保護和自動裝置的功能配置不盡相同，裝置的組合及組屏更是形式多樣。不規(guī)范的綜合自動化系統(tǒng)給設(shè)計安裝及運行檢修帶來了極大的不便，也造成了備品備件的浪費。綜合自動化系統(tǒng)若能做到功能配置及裝置的外形尺寸、組屏方式的統(tǒng)一，并且做到裝置背面接線方式及端子排的規(guī)范一致，綜合自動化的各部分若能按照固定的模式做到模塊化制造，設(shè)計與安裝過程就能實現(xiàn)“流水線生產(chǎn)＂，這將為設(shè)計安裝帶來極大的便利，大大加快變電站建設(shè)的速度。而且運行維護起來也比較方便。 2）電磁式電流互感器 目前繼電保護用的電磁式電流互感器在故障發(fā)生時，由 于很大的直流分量，造成互感器飽和，以致傳送到保護單元時信號嚴重失真，所以要更精確的分析故障信號就需要在故障時線性度更好的電流傳感器。目前隨著光電技術(shù)的發(fā)展，光學電流互感器已經(jīng)開發(fā)應(yīng)用，其最主要的優(yōu)點是不飽和、信號傳輸距離遠、抗干擾性能好。但是光學電流傳感器是～門融纖維光學、微電子學、電氣工程、精密 第 30 頁 機械和計算機等學科于一體的高新技術(shù)，這就注定它是一項技術(shù)難度大、協(xié)作配套廣的知識密集型產(chǎn)業(yè)。如能大規(guī)模的應(yīng)用，必將提高繼電保護的可靠性和靈敏性。 3）現(xiàn)場總線通信網(wǎng) 現(xiàn)場總線通信網(wǎng)是控制系統(tǒng)中最底層的通信網(wǎng)絡(luò)，而目 前只是覆蓋了保護測控等間隔層設(shè)備，還未完全底層化，即一次設(shè)備與間隔層之間仍然通過二次電纜連接，而非真正意義上的數(shù)據(jù)通信。如能將現(xiàn)場總線通信網(wǎng)進一步延伸到現(xiàn)場一次設(shè)備，可省去大量的控制信號電纜，僅保留開關(guān)操作機構(gòu)跳、合閘所需的高壓交、直流電源的動力電纜。這樣現(xiàn)場智能設(shè)備和智能儀表可采用低壓電源，解決因裝置采用逆變電源的許多問題，并能提高設(shè)備的抗干擾能力，提高整個變電站綜合自動化系統(tǒng)的可靠性，大大減少二次設(shè)計的工作量。 4）故障錄波和接地選線 目前多數(shù)變電站綜合自動化系統(tǒng)并不具備完善的故障錄波功能，有的只錄有故 障前后幾個周波，而根據(jù)保護動作時間，這遠遠達不到要求，因此需要專門的故障錄波裝置。同樣，目前多數(shù)變電站綜合自動化系統(tǒng)沒有完善的接地選線功能，同樣不能取消專用的接地選線裝置。雖然已有自動化廠家在這方面做了一些工作，如有些保護測控裝置設(shè)有試驗拉路回路，仍然和實際相差較遠。如果綜合自動化系統(tǒng)能夠做到將完善的故障錄波及接地選線功能與保護測控裝置功能合一，則不需要再購置專門的故障錄波和接地選線裝置，同時省去了這部分的二次電纜。 5）綜合自動化設(shè)備維護中各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)與管理 目前就我國電力系統(tǒng)管理模式而言，變電站自動 化系統(tǒng)分屬保護、通信、遠動等專業(yè)部門負責。通常通信和遠動專業(yè)聯(lián)系比較緊密，它們雖與保護專業(yè)之間在工作上有很多聯(lián)系，但界面分工較清楚。調(diào)度中心無法判斷這些故障出自保護、通信、遠動的哪一系統(tǒng)，多數(shù)情況下必須幾個專業(yè)人員同時到現(xiàn)場處理。又加上這幾個專業(yè)分屬不同部門，使得工作安排和協(xié)調(diào)程序繁瑣，有時甚至延誤了故障處理時間。因此，新技術(shù)的推廣與應(yīng)用對傳統(tǒng)的管理體現(xiàn)和舊有模式提出了嚴峻 第 31 頁 的挑戰(zhàn)。 第 32 頁 總結(jié) 展望 變電站綜合自動化系統(tǒng)在實際應(yīng)用中存在的共性問題 1）研究了變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能要求，從控制系統(tǒng)、保護系 統(tǒng)以及運行支持系統(tǒng)方面提出具體要求。 2）研究了變電站綜合自動化系統(tǒng)的主要網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，介紹了集中式、分散式和分散分布式三種模式，并重點分析分散分布式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點。 3）從微機保護算法、軟硬件構(gòu)成及功能實現(xiàn)方面對微機保護測控單元進行了詳細研究。 4）以新建 35KV 八礦變電站為研究項目，完成了該站綜合自動化系統(tǒng)的總體設(shè)計，對綜自系統(tǒng)的各保護裝置構(gòu)成及功能實現(xiàn)進行了深入細致的分析。目前該站已經(jīng)投運，經(jīng)過實踐表明，系統(tǒng)性能達到設(shè)計要求，并在快速性、安全性、可靠性三方面取得了良好效果。 變電站綜合自動化系統(tǒng) 的展望 經(jīng)過多年的實際應(yīng)用，微機保護原理和算法目前也日趨成熟。但是電力系統(tǒng)是個復雜的非線性系統(tǒng)，目前的算法仍然沒有很好的同時解決電力系統(tǒng)繼電保護所要求的快速性、安全性、可靠性。目前對微機保護算法的研究仍需繼續(xù)深入。變電站的綜自設(shè)計還缺乏相關(guān)的規(guī)程規(guī)范，變電站自動化應(yīng)用受生產(chǎn)廠家影響巨大。如何配置系統(tǒng)功能，使它將現(xiàn)場監(jiān)控、遠方監(jiān)控、保護、自動化以及一次設(shè)備有機地配合到一起，向計算機化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化的方向發(fā)展，最大限度地發(fā)揮它資源共享、信息共享、數(shù)字通信的優(yōu)勢，同時，讓綜合自 動化這種新技術(shù)更好地適應(yīng)目前的電力系統(tǒng)管理模式，執(zhí)行各項反事故措施要求，值得我們充分的探討和研究。 第 33 頁 致 謝 本文是在導師、河南省平頂山市工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 XXX 教授的悉心指導下，結(jié)合自己的工作實踐完成的。在選題、課題研究和實際應(yīng)用工作中，郭教授給予了認真的指導并傾注了大量的心血。郭教授淵博的知識、嚴謹務(wù)實的治學態(tài)度使我受益匪淺，在此謹致以衷心的感謝和深深的敬意！ 在論文工作和撰寫過程中得到河南省平頂山市工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院各位老師的指點和幫助，平煤電務(wù)廠的領(lǐng)導和同事也給予了大力支持、指點和幫助，在此一并表 示感謝！ 雖經(jīng)修改，疏漏和失誤仍然難免，懇請?zhí)岢鰧氋F意見，使之更加完善。 第 34 頁 參考文獻 [1] 楊奇遜 .微型機繼電保護基礎(chǔ) [M].北京 :水利電力出版社 ,1988 [2] 徐立子 .變電站自動化系統(tǒng)的分析和實施 [M].電網(wǎng)技術(shù) , [3] 洪憲平 .走向網(wǎng)絡(luò)化的遠動系統(tǒng) [J].電力系統(tǒng)自動化 , [4] 吳在軍 ?胡敏強 ?鄭建勇 ?杜炎森 .變電站過程 CAN 總線時延特性分析 [J].電力系統(tǒng)自動化 ,2020 [5] 王遠璋 .變電站綜合自動化現(xiàn)場技術(shù)與運行維護 [M].中國電力出版社 ,2020 [6] 王明峻 .我國電網(wǎng)調(diào)度自動化的 發(fā)展一從 SCADA 到 EMS[J]電網(wǎng)技術(shù) ,2020 [8] 魯國剛 ,任洛卿 ,丁杰等 .變電站自動化技術(shù)的發(fā)展綜述 [J]電力系統(tǒng)自動化 ,2OOO [9] 賈珍玲 .變電站綜合自動化設(shè)計中若干問題的研究 .保定 :華北電力大學 ,2020 [10] 地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程 [S].北京 :水利電力出版社 ,199l [11] 電力系統(tǒng)調(diào)度自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)程 [S].北京 :水利電力出版社 , [12] 電力工程電氣設(shè)計手冊 2 電氣二次部分 [M].北京 :水利電力出版社 ,1991 [13] 遠動終端通用技術(shù)條件 [S].GB/T1372992 [14] 電力系統(tǒng)保護 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