文档介绍：有关无人值守变电站自动化系统设计的研究
建设改造项目已全面铺开, 在现代电力系统的各种技术发展十分迅速的情况下, 建设高度可靠、有效可控的现代化无人职守变电站势在必行。
关键词:变电站自动化系统通信网络
1 常规自动化系统
常规自动化系统是指采用常规远动方式,充分利用原有的二次设备,实现无人值守的模式。这种系统中保护和远动相对独立,结构简单,便于远动和维护,节省资金。主要适用于城农网改造中老旧变电站的无人值守改造。常规的有人职守变电站改造为无人值守变电站,需对传统的常规变电站二次系统在设计上作如下改进:①取消中央信号系统。②取消控制屏,在开关柜和保护屏上只保留控制开关及红绿灯,并增加当地、远方切换开关。③取消当地测量仪表。④取消光子牌,把各种预告、事故信号通过RTU上传,送往调度中心。⑤保护装置的运作信号和本身状态信号通过无源触点接入RTU,以供遥信用。⑥所有断路器、主变压器分接头均可在就地和遥控两种状态下进行控制。⑦新设远动设备,如RTU屏等。这种变电站自动化系统的缺点是系统不具备自诊断能力,对二次系统本身的故障无法检测。
2 变电站综合自动化系统
变电站综合自动化是将变电站的二次设备(包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等)经过功能的组合和优化设计,利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术,实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护,以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站综合自动化系统,即利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统代替了常规的测量和监视仪表,代替常规的控制屏、中央信号系统和远动屏,用微机保护代替常规的继电保护屏,改变常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。通过变电站各种设备间相互交换信息,数据共享,实现对变电站运行进行自动监视、管理、协调和控制,提高了变电站保护和控制性能,使变电站运行更为可靠,改善和提高了电网的控制水平。同时也使变电站设计合理、布局紧凑、运行更加安全可靠。目前,国内外变电站自动化系统设计上大体可分为四种结构形式:集中式、分布集中式、集中与分散式相结合和分散式。
集中式:集中式结构是将设备按其不同功能进行归类划分,形成若干个独立系统,各个系统分别采用集中装置来完成自身的功能。集中式结构一般由一个或两个CPU实现对整个变电站的保护、监视、测量、远动的集中控制。其优点是:构成较简单、主机控制系统集中、便于分配调度各种实时任务、响应速度快、节省投资;其缺点是:主机系统负荷繁重、主机单CPU可靠性不高。为了提高可靠性,一般采用双系统互为备用;软件复杂,修改工作量大,系统调试麻烦;组态不灵活,对不同主接线或规模不同的变电站,软、硬件都必须另行设计,工作量大;集中式保护与长期以来采用一对一的常规保护相比,不直观,不符合运行和维护人员的****惯,调试和维护不方便,程序设计麻烦,只适合于保护算法比较简单的情况。
分布集中式:将整个变电站的一、二次设备分为3层,即变电站层、单元层和设备层。变电站层称为2层,单元层为1层,设备层为0层。设备层主要指变电站内的变压器,断路器、隔离开关及其辅助接点,电流、电压互感器等一次设备。变电站综合自动化系统主要位于1层和2层。单元层一般按断路器间隔划分,具有测量、控制部件或继电保护部