变电站综合自动化系统现状及趋势分析

发表时间:2020/11/23   来源:《中国电业》2020年7月第19期   作者:焦建雄
[导读] 变电站是电网系统中的关键部件之一,综合变电站自动化技术在变电站控制中有广泛应用,不仅可以有效解决
        焦建雄
        内蒙古电力(集团)有限责任公司锡林郭勒电业局  内蒙古自治区锡林浩特市 026000
        
        摘要:变电站是电网系统中的关键部件之一,综合变电站自动化技术在变电站控制中有广泛应用,不仅可以有效解决传统变电站存在的问题,而且将先进的电子通讯技术、智能控制技术、信号处理等技术融合进去,实现对相关设备的合理、智能化控制,进一步提高了供电系统的可靠性。尽管我国在变电站综合自动化系统方面取得了一定的成绩,但我们对其核心技术掌握还不够深入,且在其应用过程中经常出现选型不完善、不合理现象。因此,对变电站综合自动化系统进行深入研究与分析,以期为进一步研究变电站综合自动化技术的发展提供参考。
        关键词:变电站;技术标准;监控功能;信息传输;改造
        引言
        变电站微机保护测控系统应用期间,主要由施工单位以现场需求及设计资料为依据,有效连接和安装微机保护测控系统内部和外侧有关设备,然后合理调整微机保护测控系统内部和外部装置参数、计算机有关参数,在此期间,每个阶段的失误,均可能造成系统异常。
        1自动防护设备差动保护原理
        自动防护设备对确保变电站正常工作具有十分重要的作用,该自动防护设备中所采用的差动保护的基本原理为“在差动节点位置的总的电流相量之和为零”,因此在对变压器进行差动保护的过程中就是将被保护的变压器作为一个差动节点,当在日常运行的过程中,从变压器输入侧的电流值和从变压器额输出侧输出电流值是一致的,工作过程中各输入电流值的差动电流的之和为零,当变压器在运行过程中出现异常后,其总的差动电流之和将发生变化,因此以零为临界值,当系统的差动电流超过系统设定的整定值后,控制中心就控制防护设备进行动作,将变压器的进线端切断,确保整个变电站处于安全状态。
        2变电站综合自动化系统存在的问题
        2.1技术标准不规范
        变电器综合自动化系统是一项新型的高新技术,但由于国家并没有对该项技术制定专业的技术标准,造成了不同厂家生产的设备存在不匹配的问题,不仅会影响自动化控制系统的正常运行,而且也会造成成本的增加,为用户带来极大的不便。
        2.2保护设备装配问题
        在当前的继电保护系统的建设过程中,已经可以根据变电系统的运行指标,制定科学的整体规划方案,即采用分散式继电保护装置,减小在具体工作过程中对整个变电系统造成的影响范围。在实际的装配阶段,一方面该继电系统和各类线路之间的关联程度不足,导致该区域发生了实质性的断路问题,另一方面选择的继电装置相关参数较差,无法维持整个系统的安全稳定运行,从而让该系统的实际运行质量和设计标准不符。另外在具体的保护设备装配阶段,需要防止出现越级跳闸问题,然后在当前的装配过程,会由于一些客观因素的存在,导致各区域的继电器参数无法完全规避该问题。
        2.3后台监控系统性能较差
        变电站综合自动化系统运行环境相对较为恶劣,控制系统控制设备多,系统处理信息量大,因此对后台监控系统要求比较高。在工程应用过程中经常会出现后台监控电脑卡机、死机等现象,主要原因在于电脑自身性能较差,电脑与系统的匹配程度不高。因此,需要进一步提高后台监控电脑的整体性能,确保监控系统正常、稳定运行。
        3变电站综合自动化系统发展趋势
        3.1直接组网法调试验收流程
        直接组网中,厂家主要负责安装系统、测试软件,同时对画面回至等。

在现场施工达到一定程度后,一次设备和二次设备能够将相关问题显示出来,同时进行相应的处理,同时实施调试。从整体角度检查设备和系统,同时设置装置配置及参数,最后调试验收变电站监控功能。直接组网法调试的具体流程如下:以现场具体施工状况为依据进行相应的调整。如果被调试项目出现异常,需进行相应的调整并准确记录,因为整改作用,导致项目或者设备受到影响,需实施回归试验,并对调试验收重新开展。
        3.2继电系统保护方法
        继电系统本身需要处于安全保护工作范畴,在具体的工作过程,首先要完全按照相关装置的具体运行要求和工作原理,对本身具有的安全防护装置进行正确安装。其次要研究相关继电保护装置的装配方法是否含有不利于安全保障工作的风险,并对这类风险进行排除。最后是针对整个运行体系的后续监管,需要在周边环境发生变化时,第一时间落实相应的检修工作,从而全面精准探讨当前该设备的具体运行表现。在各项工作的履行阶段,要完全根据各类设备的运行方案、运行原理和工作表现,记录并存储所有的信息,之后将这类信息投放到专业性的工作体系内,方可确保该系统的运行质量可以得到升级。
        3.3多功能化
        变电站综合自动化系统是一项复杂的技术,涉及范围广,对变电站控制系统功能提出了更高的要求。变电站综合自动化系统功能越丰富,越有利于变电站综合自动化系统的应用与推广。因此,未来变动站综合自动化系统势必会朝着多功能化的方向发展。
        3.4辅助设施配置方法
        在各类辅助设施的配置阶段,一方面是针对各类继电器的定位工作设施,通常要求在其中加入RFID芯片系统,该系统由于存在独立性编码。所以可以将该编码和数据库中建立的信息之间形成关联。当发现某继电器做出响应动作时,该芯片处于被读取状态,之后向数据中枢发出动作指令,让该变电站工作人员第一时间了解做出动作的继电器位置。另一方面是整个系统中的软件系统配置,该系统要能够识别继电器发出的各类控制信号,之后通过建成的工作模型,了解实际工作过程中可能存在的问题。
        结语
        变电站作为矿井主要动力源,其稳定性及自动化程度直接关系到整个供电系统效率。本文针对35kv防护设备所存在的易跳闸、短路、特别是发生短路故障后由于没有相应的综合保护功能,进而造成供电系统大范围的故障,给供电安全造成了极大的影响,提出了一种变电站综合自动化防护设备,对该系统的工作原理和防护方案进行了详细的分析,结果表明:1)该自动化防护设备以THM-200通信管理设备为核心,采用了扁平式的分层控制结构,包括了控制层和监测层;2)该系统采用具有防电磁干扰的双屏蔽CAN数据总线结构,同时该数据总线结构还具有数据传输速度快、传输精度高、可靠性好的优点;3)该自动防护设备中所采用的差动保护的基本原理为“在差动节点位置的总的电流相量之和为零”;因此在对变压器进行差动保护的过程中就是将被保护的变压器作为一个差动节点,以零为临界值,当系统的差动电流超过系统设定的整定值后,控制中心就控制防护设备进行动作,将变压器的进线端切断,确保整个变电站处于安全状态;4)单相制动方案的核心在于每个相的二次谐波制动元件仅仅能够对本相的异常进行制动而无法对其他相的的异常进行制动,能够直接检验处故障电路内的微小的非谐波电流,实现对差动保护的补充,确保该自动防护设备的运行稳定性和可靠性。
        参考文献
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        [4]任雁铭,秦立军,杨奇逊.IEC61850通信协议体系介绍和分析[J].电力系统自动化,2005,24(8):2-4.
        [5]张飞,张建超,张天玉.变电站综合自动化系统的综述[J].电气工程应用,2011(1):32-34.
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