變電站自動化自20世紀90年代以來一直是我國電力行業中的熱點之一。它既是電力建設的需要也是市場的需要,我國每年變電站的數量以3%--5%的速度增長,每年有千百座新建變電站投入運行;同時根據電網的要求,每年又有不少變電站進行技術改造,以提高自動化水平。近幾年來我國變電站自動化技術,無論從國外引進的、還是國內自行開發研制的系統,在技術和數量上都有顯著的發展。
但工程實際當中,部分變電站自動化系統功能不能充分發揮出來,存在問題較多,缺陷率很高,不能實現真正的無人值班,無法正常運行。
1、什么是變電站自動化系統
目前,計算機技術被廣泛應用于各行各業,軟硬件水平的發展同樣給變電站二次監視控制系統帶來了一場革命。從技術角度講,變電站自動化技術也是計算機技術發展的產物,結合微機遠動技術的日益完善和功能的不斷發展和分布式RTU的出現,變電站自動化系統已經登上了歷史舞臺。
對“變電站自動化系統”這一名詞,電工委員會解釋為“在變電站內提供包括通信基礎設施在內的自動化系統”。在國內,我們所說的變電站自動化系統,包含傳統的自動化監控系統、繼電保護、自動裝置等設備,是集保護、測量、控制、遠傳等功能為一體,通過數字通信及網絡技術來實現信息共享的一套微機化的二次設備及系統。它取消了傳統的控制屏、表計等常規設備,因而節省了控制電纜,縮小了控制室面積。
變電站自動化的內容包括電氣量的采集和電氣設備狀態的監視、控制和調節,實現變電站正常運行的監視和操作,保證變電站的正常運行和安全;在發生事故時,采集瞬態電氣量、實施監視和控制,迅速切除故障,完成事故后變電站恢復正常運行的操作;從長遠的觀點來看,還應包括高壓電氣設備本身的監視信息。
傳統的變電站二次回路部分是由繼電保護、當地監控、遠動裝置、故障錄波和測距、直流系統與絕緣監視及通信等各類裝置組成的,以往它們各自采用獨立的裝置來完成自身的功能且均自成系統,由此不可避免地產生了各類裝置之間功能相互覆蓋,部件重復配置,耗用大量的連接線和電纜。
隨著對計算機技術、網絡技術及通信技術的應用,根據變電站的實際情況,各類分散分布式變電站自動化系統將各現場輸入輸出單元部件分別安裝在中低壓斷路器柜或高壓一次設備附近,現場單元部件或是保護和監控功能的二合一裝置,用以處理各開關單元的繼電保護和監控功能;或是使現場的微機保護和監控部件分別保持相對獨立。在變電站控制室內設置計算機系統,對各現場單元部件進行通信聯系,通信方式通常采用串行口,如RS-232C,RS-422/485和LonWorks或CAN等現場總線型網絡技術。