110kV变电站综合自动化改造方案的设计

胖夏

1　问题的提出
　　江西省110kV变电站数量多，覆盖面广，在电网的运行中有其特殊的地位。110kV变电站用户出线较多，操作较为频繁，因此，提高它的自动化程度，减少误操作十分重要。近几年设计的变电站大都采用综合自动化设备，对原有的110kV变电站改造便成了日趋重要的问题。
' f1 `- |# q1 g) p　　近年来，随着计算机及相关科学的迅速发展，计算机监控系统在110kV变电站得到广泛的应用。
　　110kV已投运的变电站有其自身的特点。二次部分采用的是常规的控制、保护、测量、远动等相互独立的模式。为提高变电站的自动化程度，有必要在现有设备的基础上改造成综合自动化变电站，适应今后少人或无人值守的要求。
2　综合自动化系统采集信息要求及构成
2．1　采集信息要求
　　110kV变电站数据采集、处理及控制类型包括模拟量、状态量、数字量、脉冲量、控制量、非电量等，如附表所示。
, u0 U: g7 Z. n  O2．2　构成
　　为减少投资、充分利用现有设备，本设计提出如下方案：
& a$ p- E4 C) a# ~2 i    该方案是在RTU的基础上构成，利用远动主机采集的数据进行加工处理，后台计算机监控系统与RTU采用串口连接，监控系统还可与其它站内智能电气设备相连，如智能电量表等。

# E! L/ }/ G7 j+ }$ e+ j- t- i
" w7 R, |5 ]8 Z6 @5 |; W; _　　由此构成的变电站综合自动化系统在站内操作必须通过RTU来进行控制操作。当用于远方控制操作时，由地调直接下达遥控操作命令；当用于当地控制方式时，站内人员接到命令后，将变电站设置为当地控制模式，由后台监控系统下达命令至RTU，由RTU执行控制命令。


　　几个相关技术问题解决方案如下：
% s  T" Y6 m/ r- v+ ]% E2．2．1　远方／当地切换开关的应用
　　变电站在开关柜上加装一个当地／远方控制切换开关和遥控执行屏接口。当切换到远方控制时，监控系统不能控制，要通过远方RTU命令控制执行；当切换到当地时，监控系统发控制命令执行控制。
2．2．2　继电保护接口
+ O; g! _3 F/ i% |　　现场各变电站保护配置不一，作为改造变电站所需保护信息均通过本身提供的无源节点送至RTU光耦输入端，由RTU专用电源模块提供电源。
2．2．3　主变档位接口
% l3 U9 E; e" ~& o. D5 G# H　　主变档位接入RTU提供两种形式，一是分接开关位置直接以开关量形式输入RTU，所占遥信路数较多；二是采用档位变送器和分接开关位置接口，变送器输出模拟量直接输入RTU，占一路遥测量。
3　计算机监控系统功能
. a; ^" `0 }2 k! g# `　　主要完成当地实时数据采集与处理、安全监视与控制
/ o4 w; N; i" |9 K2 U( q: l& R3．1　变电站SCSDA功能：
& T: @5 `( ]1 D4 l) v& A    •主接线图、潮流图、继电保护配置图；
0 H& @# f" t! |* C1 r　　•各种开关、刀闸状态、保护装置工作状态及动态数据实时显示；
# |* N" w. v; O( X1 F+ z    •遥信状态表、遥测数据表；
3 V: C/ ?: c+ ?6 m/ ~9 f5 n　　•设备参数表能在主接线图上点取设备对应的参数；
# ~" B9 Z; {% K' d# G/ W) h/ C　　•对监控系统内各装置诊断，显示系统运行状态表；
    •系统提示菜单，多层次Windows操作界面；
9 @( ~: [$ h6 a- o' @  \2 e　　•事故遥信变位、遥测量、总加量越限时，自动推出画面，驱动音响，生成相应事项；
    •用棒图、曲线显示电压、频率、负荷等模拟量；
1 n2 S2 J) [* M% ^# t, I　　曲线图能显示人工置入的计划曲线、实际曲线、昨日曲线，每屏可显示多条曲线，历史曲线可随时调出显示和打印；
& y& H/ ^& ?" J9 x( K　　•事故追忆，追忆内容可在线设定，追忆信息可显示、打印；
　　•可人工设置开关或刀闸检修，屏蔽其它控制操作；
/ W0 Q2 V% ^" p) ?9 J, T# L　　•根据操作权限不同进行分别授权，口令及操作性质不对无法进行操作。
& d4 R- r+ C# ?2 e) G0 s' Y/ I3．2　运行记录：
. M4 o2 ], l# I: w3 E8 b　　•系统事故记录，开关变位，保护动作记录，SOE信息及事故追忆；
　　•系统异常记录，遥测越限记录，包括越限值、时间、统计时间，电压合格率统计，频率合格率统计；
　　•记录遥控操作内容、时间及操作人，可按日期和类别查询，对开关分合次数及开关停运时间按月统计归档。
3．3　人机界面MMI：
    •人工随时调出画面，启动报表打印；
    •人工置入；
3 w6 v6 h1 f* k9 ^, s" d2 h! C6 s4 W0 O    •控制的闭锁与解除；•遥信对位，警告解除；
- |; n$ M5 h% l: ?+ U+ v5 G    •在线生成、修改各种画面及报表；
' D. d- s1 ^4 D; k! [    •在线生成、修改数据库，并自动生成备份；
* ?6 j: }  H( b' w! K; K    •具有多层窗口，画面无级缩放及漫游功能；
　　•操作方式：鼠标、键盘、功能键、菜单。
3．4　打印：
    •能拷贝屏幕显示的任何画面；
    •定时及召唤打印报表，打印格式可在线编辑；
7 C& N6 M/ ~: K8 u7 p% r' c, E　　•异常时自动打印相应事项，亦可随时调出打印；
) b/ A' ?) S6 Y2 A, d/ n8 y    •打印时不影响其它各种操作；
7 u0 N% q* [( q; c　　站内自动化系统技术指标满足部颁有关规程规定的各项指标。
. i9 a5 h: [+ U; V1 w4　应用实例
7 h  q; U" e3 g　　我省萍乡地区姚家州110kV变电站就是按上述方案进行改造的。姚家州110kV变电站一次、二次电气设备均已运行多年，为了实现今后无人值班的要求，对它进行了改造。为节省投资、充分利用现有的设备，采用了新增一台RTU装置完成本文2所提到的变电站自动化信息采集。方案如图2：
% W" b) V3 E" D* T
! Y2 _2 s. `; }& S, V
　　 RTU主机具有当地功能输出接口，但由于受到资金的限制，在姚家州变未配置人机工作站（MMI）。但只要将来接入计算机硬、软件设备即可完成本文4中所叙述的功能。
8 e/ R7 d! V/ _% B- R5　结束语
　　在110kV变电站综合自动化改造中，选择怎样的监控方案不仅关系到监控系统本身的好坏，还与各种外设、回路接口及一些现场的实际情况有关。应充分利用现有设备，节约投资改造成综合自动化的变电站，满足生产发展的需要。　　-%-9497-%--%-37617-%--%-11799-%-

wanglifei112

楼猪的应该是搞设计的哦！

lhmlyl

二次部分太简略,能不能搞详细点,对我们才有帮助

teddylyc

看了，真的受益匪浅啊！！！！！！！！！

tjmc187

受益匪浅啊！！！！！！！！！

wqlng

好!

diesea

真的是受益匪浅呀，好东西就应该大家分享！

lk578933583

希望在具体点!

hillsea2008

谢谢