变电站综合自动化监控结构功能.doc

1、变电站综合自动化监控结构功能【摘要】随着我国经济的发展，国家电网公司“三集五大”改革的推行，我国的变电站系统也取得了较大的发展。下文章笔者将结合自己的工作经验，对变电站综合自动化系统以及监控自动化系统的有关问题进行分析，文中笔者将从设计原则、实际案例、监控系统的主要技术指标、硬件配置等几个方面，对该问题进行论述，谈谈自己的认识 【关键词】变电站自动化系统工程设计 中图分类号：TM63 文献标识码：A 引言随着各种高新技术在变电站管理系统中的应用，我国的变电站自动化的程度越来越高，变电站综合自动化系统也越来越完善。下文中笔者将结合自己在 500kV 变电站的工作经验，对变电站综合自动化系统以及监

2、控自动化系统的设计问题进行分析，因为良好的系统设计是系统应用的基础。以下仅为笔者拙见，诸多不足，还望批评指正。 1、设计原则 就目前我国的大型枢纽变电站综合自动化的有关设计规程来看，首先要符合初步的设计审定原则，然后要结合变电站以及运行部门的实际情况，采用计算机设备和信息技术将系统运行中所要应用的监控功能、数据采集和处理（SCADA） 、远动功能等统一起来，实行综合的自动化管理，提高变电站的管理效率，这样一来，220kV 甚至是 500kV 变电站就可以基本实现无人值班。 2、某 220kV 变电站综合自动化系统的设计详情 2.1 系统组成 2.1.1 系统基本形式的选择及配置情况在变电站的综

3、合自动化的系统设计的过程中，如果选择局部的分散式产品的组合形式，将会使得其管理过程中的各项功能独立行使，即监视、控制操作功能、RTU 功能以及通信功能的独立运行。在变电站的综合自动化系统的设计过程中，双机系统的实行可以有效的扩展系统总线的运行经验，并且可以有效的保障系统的稳定性。在变电站的综合自动化的设计的过程中，继电保护以及相关的安全性的自动化系统的设置应该同其他的系统结构相分离，以保证其能够在系统的运行异常下及时的做出正确的处理措施。 2.2 监控系统的基本功能及设计标准 2.2.1 数据采集所谓数据采集，就是指在变电站的运行的过程中，对其运行过程中的工作数据和信息进行实时的搜集和储存，并

4、对一些特殊的信息进行及时的处理和反应。下文中笔者将从几个方面对数据采集的设计要求和标准进行详细的论述：状态量：状态量的设计过程中，包括对断路器、隔离开关以及各种分开关的接头的设置，设计的标准是将其故障的信号量按照光电隔离的标准输入系统。模拟量：模拟量的设置不仅包括不同的系统电压等级线路的有功功率设置，还包括无功功率的设置和电流以及母线电压等级的频率。模拟量的设置标准要根据交流采样的结果来确定。 2.2.2 电度计量在电度计量的过程中，采用 RS485 串行口可以实现持续一个月的电量累计，并且能够按照不同的峰、平、谷等不同的形式进行统计分类。 2.2.3 控制操作所谓控制操作，就是指对各种变电设

5、备的跳、合操作的控制，以及对主变压器的各种调压操作的控制，值得注意的是控制操作的设计，要注重对控制操作执行前的确认。控制操作的执行标准要注意的是：输出继电器线路直径不得大于 0.09mm，并且容量应该控制在DC220V，5A 的范围内。另外，要保证控制操作能够同 220kV 母联断路器相连，这样就可以保证隔离开关的，TN 闭合，实现“五防”功能和双向通讯的功能的发挥。 2.4 隔离开关“五防”设备所谓隔离开关的“五防”设备，就是指在变电站运行的过程中，能够对工作人员强制执行安全防护程序，按照国家变电站的要求实现对五种特殊情况的预防：首先，要防止对开关的误操作；其次，要防止隔离开关在负荷状态下的

6、拉合；再次，要防止工作人员进入为断电的间隔区；其四，要防止地线的拉闸时的带电；最后，要地线合闸过程中的带电操作。 在隔离开关的“五防”设备的设计过程中，要注意的是对各个刀闸的开合状态和位置、性能等进行严格的区分，但是要统一在系统操作中，以便能够通过一把电脑钥匙来完成多种操作项目的控制。 2.5 计算功能数据库中应有按现场要求的二次计算量：主变压器高压侧负荷率及日平均负荷、最高负荷（年、月、日、时） 、最低负荷。220kV 及 110kV 各线路所采集模拟量的平均值、最高值、最低值。 （年、月、日）各母线电压最高、最低值（年、月、日、时、分） ，月波动率及特定日期的电压合格率。电度量累计，失电时

7、有保护措施，不丢失累计。（年、月、日）母线电压不合格累积时间及由此计算的电压合格率。电容器投切次数及可调率，变电所功率因数的合格率。有载调压装置调节次数累计和日最高调节次数记录及停运时间记录。实时数据可在线进行上下限值测点投退的修改，二次计算量的参数可由用户增加和修改。 2.6 历史数据的记录与处理日志报表数据库存一年半历史。可方便的形成各种历史数据点，并可方便的实现历史数据的报表打印和显示修改功能。 2.7 安全监视通过 CRT 对全所主设备、辅助设备的运行进行监视，并对各运行参数进行实时显示。系统定周期对模拟量检测，越限报警，并可记录和查阅。系统定周期对开关量状态进行检测。事件顺序纪录（S

8、OE）点有变化立即报警。有报警信息可在 CRT 上以汉字显示，并在打印机上以汉字打印。事故音响报警功能。事故和预告报警音响应有区别，并有语音报警。系统具有定时、随机打印的功能。事件记录（数据修改、操作设备）存盘及打印。 2.8 事件处理当发生事故、故障、状态变化、越限等事件时，综合自动化系统应自动作一系列处理，如推出简报、登录一览表、发出音响、推出画面、自动事故追忆、画面变色闪烁、数据变色等，预告信号应按登记区别处理。 2.9 画面显示画面种类包括监控系统配置图、主接线图、棒状图、曲线图、操作显示、组态显示、报警及各种表格显示。运行人员可方便的调出画面。程序员可在 CRT 上修改和编辑画面。趋

9、势图可由用户在线定义所要显示模拟量、测点起始时间、采样周期。 2.10 自诊断功能系统本身具有对软硬件的自诊断功能。发生局部故障时 CRT 上以汉字显示及在打印机上以汉字打印。自恢复功能。 2.11 运行人员操作记录系统记录运行人员所进行的操作项目和每次操作的精确时间。 2.12 操作票功能根据实时状态信息来编制操作票，满足各种操作要求，并可人工修改。 2.13 通信功能与省调及市调、县调的通讯要求如下：与省中调调度自动化系统通讯采用制式、规约应统一。与市调。县调调度自动化系统通讯采用部颁规约。系统应能方便地开发出其它通信规约。系统应具有将来实现数据网络通信（广域联网）的接口。由市级调度应能实

10、现远方遥控。 2.14 对时采用 GPS 卫星对时，能与变电站内所有微机装置实现软件对时。 2.15 电源监控系统应配备 UPS 不问断电源系统或者交直流切换器，站用电消失后保证供电时间不应小于 1 小时。 3、监控系统的主要技术指标 3.1 软件配置系统软件应提供开放式多任务的操作系统，多窗口的人机界面，友好的支持软件，数据库管理软件，有丰富运行经验的应用软件。 4、硬件配置 硬件配置的最基本的要求就是要能够满足变电站的系统的基本的功能和技术要求，并且要留有一定的设备备用空间，以便满足日后的系统功能的拓展。 5、结束语 综上所述，上文中笔者结合自己的工作经验对变电站的综合自动化系统以及监控自动化系统的设计问题进行了分析，随着我国目前技术的发展，变电站的综合自动化的水平必将越来越高，数字化的变电站管理是未来的发展趋势。