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变电站综合自动化系统存在的问题及改造研究
作者：崔梅英
来源：《中国市场》2010年第36期
[摘 要]变电站综合自动化系统既提高了劳动生产率,又减少了人为错误操作的可能,它以计算机控制和通信技术应用为方向,是国家电网由常规站改为综合站的一种发展趋势和主流技术,但它也不可避免地带来了一些问题。 [关键词]综合自动化;系统结构;问题;对策
[中图分类号]TM76 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2010)36-0063-02
1 系统结构
变电站综合自动化系统实现的方案随着变电站的规模、复杂性、变电站在电力系统的重要地位、所要求的可靠性以及变电层和过程层总线的数据流率的不同而变化。目前应用较广泛的系统结构形式主要有分布式、集中式、分层分布式三种类型。 1.1 分布式系统结构
分布式系统结构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。该系统自问世以来,显示出强大的生命力。 1.2 集中式系统结构
集中式一般采用功能较强的计算机并扩展其I/O接口,集中采集变电站的模拟量和数量等信息,集中进行计算和处理,分别完成微机监控、微机保护和自动控制等功能。该系统结构紧凑、体积小、可减少占地面积、造价低,适用于35KV或规模较小的变电站,目前国内许多厂家尚属于这种结构方式。
1.3 分层分布式系统结构
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按变电站的控制层次和对象设置可分为全站控制级变电站层(站级测控单元)和就地单元控制级间隔层(间隔单元)的二层式分布控制系统结构。也可分为三层,即变电站层、通信层和间隔层。
上述三种变电站综合自动化系统的推出,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为基础的变电站综合自动化系统可用于已建变电站的自动化改造,而分散式变电站综合自动化系统更适用于新建变电站。
2 存在的问题
2.1 技术标准问题
目前变电站综合自动化系统的设计还没有统一标准,因此标准问题是当前迫切需要解决的问题。
(1)生产厂家的问题
目前在变电站综合自动化系统选型当中存在着如所选系统功能不全面、产品质量不过关、系统性能指标达不到要求等情况,主要有以下问题:由于生产厂家过分重视经济利益,用户又过分追求技术含量,而不重视产品的性能及实用性,因而一批技术含量虽较高,但产品并不过关,甚至结构、可靠性很差的所谓高技术产品不断被使用;有些厂家就某产品只搞技术鉴定,没搞产品鉴定;另外,生产厂家对变电站综合自动化系统的功能、作用、结构及各项技术性能指标宣传和介绍不够,导致电力企业内部专业人员对系统认识不透彻,造成设计漏洞较多。 (2)不同产品的接口问题
接口是综合自动化系统中非常重要而又长期未得到妥善解决的问题,包括小电流接地装置、故障录波、无功装置等与通信控制器、通信控制器与模拟盘等设备之间的通信。如果所有厂家自动化产品的数据接口遵循统一、开放的数据接口标准,则上述问题可得到圆满解决,用户可根据各种产品的特点进行选择,以满足自身的使用要求。 (3)抗干扰问题
亦即所谓的电磁兼容问题,是一个非常重要然而却常被忽视的方面。电磁干扰对系统在线运行的影响非常严重,若不采取有效措施,将产生严重后果。可在系统的硬件和软件方面采取一些必要措施,以消除或抑制电磁干扰。如系统接地保护、隔离和屏蔽等。传统上的变电站综合
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自动化设备出厂时抗干扰试验手段相当原始,仅仅做一些开关、电焊机、风扇等定性实验,到现场后往往也只加上开合断路器的试验,一直没有一个定量的指标,这是一个极大的隐患。变电站综合自动化系统的抗干扰措施是保证其系统可靠和稳定运行的基础,选择时应注意。合格的自动化产品,除满足一般检验项目外,主要还应通过高低温试验、耐湿热试验、雷电冲击电压试验、动模试验,而且还要重点通过四项电磁兼容试验,分别是:1 MHz脉冲干扰试验、静电放电干扰试验、辐射电磁场干扰试验、快速瞬变干扰试验。 (4)开放性问题
变电站综合自动化系统应能实现不同厂家生产设备的互操作性(互换性);系统应能包容变电站自动化技术新的发展要求;还必须考虑和支持变电站运行功能的要求。而现有的系统却不能满足这样的要求,各厂家的设备之间接口困难,甚至不能连接,从而造成各厂家各自为政,重复开发,浪费了大量的财力物力。另外,各种屏体及设备的组织方式不尽相同,给维护和管理带来许多问题。
2.2 电力管理体制与变电站综合自动化系统关系问题
该系统的建设,使得继电保护、远动、计量、变电运行等各专业相互渗透,传统的技术分工、专业管理已经不能适应变电站综合自动化技术的发展,变电站远动与保护专业虽然有明确的专业设备划分,但其内部联系已经成为不可分割的整体,一旦有设备缺陷均需两个专业同时到达现场检查分析,有时会发生推诿责任的情况,造成极大的人力资源浪费,而且两专业衔接部分的许多缺陷问题成为“两不管地带”,不利于开展工作。在专业管理上,变电站综合自动化设备的运行、检修、检测,尤其是远动系统的实时性、遥测精度、遥信变位响应速度、信号复归和事故总信号等问题仍需要规范和加强。 2.3 运行维护人员水平不高的问题
解决好现行的变电站综合自动化系统管理体制和技术标准等问题的同时,还要培养出一批高素质的专业队伍。要想维护、管理好变电站综合自动化系统,首先要成立一支专业化的队伍,培养出一批能跨学科的复合型人才,加强相关专业之间的了解和学习。其次,变电站综合自动化专业的划分应尽快明确,杜绝各基层单位“谁都管但谁都不管”的现象。变电站综合自动化专业的明确,对于加强电网管理水平,防止电网事故具有重大意义。 3 结 论
近年来,通信技术和计算机技术的迅猛发展,给变电站综合自动化技术水平的提高注入了新的活力,变电站综合自动化技术正在朝着网络化、综合智能化、多媒体化的方向发展。鉴于变