http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 17:37:30 來源:控製工程
編者語:變電站綜合自動化係統是利用先進的計算機技術、現代電子技術、通信技術和信息處理技術等實現對變電站二次設備(包括繼電保護、控製、測量、信號、故障錄波、自動裝置及遠動裝置等)的功能進行重新組合、優化設計,對變電站全部設備的運行情況執行監視、測量、kongzhihexietiaodeyizhongzonghexingdezidonghuaxitong。tongguobiandianzhanzonghezidonghuaxitongneigeshebeijianxianghujiaohuanxinxishujugongxiang,wanchengbiandianzhanyunxingjianshihekongzhirenwu。biandianzhanzonghezidonghuatidailebiandianzhanchangguiercishebeijianhualebiandianzhanercijiexian。biandianzhanzonghezidonghuashitigaobiandianzhananquanwendingyunxingshuiping、降低運行維護成本、提高經濟效益、向用戶提供高質量電能的一項重要技術措施。
一、發展變電站綜合自動化的必要性
變電站作為整個電網中的一個節點,擔負著電能傳輸、分配的監測、控製和管理的任務。變電站繼電保護、監控自動化係統是保證上述任務完成的基礎。在電網統一指揮和協調下,電網各節點(如變電站、發電廠)具體實施和保障電網的安全、穩定、可靠運行。因此,變電站自動化是電網自動係統的一個重要組成部分。作為變電站自動化係統,它應確保實現以下要求:
(1)檢測電網故障,盡快隔離故障部分。
(2)采集變電站運行實時信息,對變電站運行進行監視、計量和控製。
(3)采集一次設備狀態數據,供維護一次設備參考。
(4)實現當地後備控製和緊急控製。
(5)確保通信要求。
因此,要求變電站綜合自動化係統運行高效、實時、可靠,對變電站內設備進行統一監測、管理、協調和控製。同時,又必須與電網係統進行實時、有效的信息交換、共享,優化電網操作,提高電網安全穩定運行水平,提高經濟效益,並為電網自動化的進一步發展留下空間。
傳統變電站中,其自動化係統存在諸多缺點,難以滿足上述要求。例如:
(1)傳統二次設備、繼電保護、自動和遠動裝置等大多采取電磁型或小規模集成電路,缺乏自檢和自診斷能力,其結構複雜、可靠性低。
(2)二次設備主要依賴大量電纜,通過觸點、模擬信號來交換信息,信息量小、靈活性差、可靠性低。
(3)由於上述兩個原因,傳統變電站占地麵積大、使用電纜多,電壓互感器、電流互感器負擔重,二次設備冗餘配置多。
(4)遠動功能不夠完善,提供給調度控製中心的信息量少、精度差,且變電站內自動控製和調節手段不全,缺乏協調和配合力量,難以滿足電網實時監測和控製的要求。
(5)diancixinghuoxiaoguimojichengdianlutiaoshiheweihugongzuoliangda,zidonghuachengdudi,bunengyuanfangxiugaibaohujizidongzhuangzhidedingzhihejianzhaqigongzuozhuangtai。youxieshebeiyishouhuanjingdeyingxiang,rujingtiguanxingercishebei,qigongzuodianhuishoudaohuanjingwendudeyingxiang。
傳chuan統tong的de二er次ci係xi統tong中zhong,各ge設she備bei按an設she備bei功gong能neng配pei置zhi,彼bi此ci之zhi間jian相xiang關guan性xing甚shen少shao,相xiang互hu之zhi問wen協xie調tiao困kun難nan,需xu要yao值zhi班ban人ren員yuan比bi較jiao多duo的de幹gan預yu,難nan於yu適shi應ying現xian代dai化hua電dian網wang的de控kong製zhi要yao求qiu。另ling外wai需xu要yao對dui設she備bei進jin行xing定ding期qi的de試shi驗yan和he維wei修xiu,既ji便bian如ru此ci,仍reng然ran存cun在zai設she備bei故gu障zhang(異常運行)不能及時發現的現象,甚至這種定期檢修也可能引起新的問題,發生和出現由試驗人員過失引起的故障。
發展變電站綜合自動化的必要性還體現以下幾個方麵:一是隨著電網規模不斷擴大,新增大量的發電廠和變電站,使得電網結構日趨複雜,這樣要求各級電網調度值班人員掌握、管理、控製的信息也大量增長,電網故障處理和恢複卻要求更為迅速和準確;二是現代工業技術的發展,特別是電子工業技術的發展,計算機技術的普遍應用,對電網可靠供電提出了更高的要求;三是市場經濟的發展,使得整個社會對環保要求更高,這樣也對電網的建設、運行和管理提出許多的要求,如,要求電力企業參與市場競爭,降低成本,提高經濟效益;要求發電廠、變電站減少占地麵積。要解決上述問題,顯然僅依靠各級電網調度運行值班人員是難以解決的。現代控製技術的發展,計算機技術、tongxinjishuhedianlidianjishudejinbuyufazhan,dianwangzidonghuaxitongdeyingyong,weishangshuwentitigonglejiejuedefangan。zhexiejishudezongheyingyongzaojiulebiandianzhanzonghezidonghuaxitongdechanshengyufazhan。
二、變電站綜合自動化係統的發展過程
現有的變電站有三種形式:第一種是傳統的變電站;第二種是部分實現微機管理、具有一定自動化水平的變電站;第三種是全麵微機化的綜合自動化變電站。變電站自動化的發展可以分為以下三個階段。
1.由分立元件構成的自動裝置階段
20世紀70年代以前,由研究單位和製造廠家生產出的各種功能的自動裝置,(比如我公司采用的自動重合閘裝置、低頻自動減負荷裝置、備用電源自動投入、直流電源和各種繼電保護裝置等),主zhu要yao采cai用yong模mo擬ni電dian路lu,由you晶jing體ti管guan等deng分fen立li元yuan件jian組zu成cheng,對dui提ti高gao變bian電dian站zhan和he發fa電dian廠chang的de自zi動dong化hua水shui平ping,保bao證zheng係xi統tong安an全quan運yun行xing,發fa揮hui了le一yi定ding的de作zuo用yong。但dan這zhe些xie自zi動dong裝zhuang置zhi,相xiang互hu之zhi間jian獨du立li運yun行xing,互hu不bu相xiang幹gan,而er且qie缺que乏fa智zhi能neng,沒mei有you故gu障zhang自zi診zhen斷duan能neng力li,在zai運yun行xing中zhong若ruo自zi身shen出chu現xian故gu障zhang,不bu能neng提ti供gong告gao警jing信xin息xi,有you的de甚shen至zhi會hui影ying響xiang電dian網wang安an全quan。同tong時shi,分fen立li元yuan件jian的de裝zhuang置zhi可ke靠kao性xing不bu高gao,維wei護hu工gong作zuo量liang大da,裝zhuang置zhi本ben身shen體ti積ji大da,不bu經jing濟ji。
2.以微處理器為核心的智能化自動裝置階段
隨(sui)著(zhe)我(wo)國(guo)改(gai)革(ge)開(kai)放(fang)的(de)發(fa)展(zhan),微(wei)處(chu)理(li)器(qi)技(ji)術(shu)開(kai)始(shi)引(yin)入(ru)我(wo)國(guo),並(bing)逐(zhu)步(bu)應(ying)用(yong)於(yu)各(ge)行(xing)各(ge)業(ye)。在(zai)變(bian)電(dian)站(zhan)自(zi)動(dong)化(hua)方(fang)麵(mian),用(yong)大(da)規(gui)模(mo)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)或(huo)微(wei)處(chu)理(li)機(ji)代(dai)替(ti)了(le)原(yuan)來(lai)的(de)繼(ji)電(dian)器(qi)晶(jing)體(ti)管(guan)等(deng)分(fen)立(li)元(yuan)件(jian)組(zu)成(cheng)的(de)自(zi)動(dong)裝(zhuang)置(zhi),利(li)用(yong)微(wei)處(chu)理(li)器(qi)的(de)智(zhi)能(neng)和(he)計(ji)算(suan)能(neng)力(li),可(ke)以(yi)發(fa)展(zhan)和(he)應(ying)用(yong)新(xin)的(de)算(suan)法(fa),提(ti)高(gao)了(le)測(ce)量(liang)的(de)準(zhun)確(que)度(du)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing);能夠擴充新的功能,尤其是裝置本身的故障自診斷功能,對提高自動裝置自身的可靠性和縮短維修時間是很有意義的;ciwai,youyucaiyongleshuzishi,tongyishuzixinhaodianping,suoxiaoletijideng,qiyouyuexingshimingxiande。youyuzhexieweijixingdezidongzhuangzhi,zhishiyingjianjiegouyouweichuliqijiqijiekoudianludaiti,bingkuozhanleyixiejiandandegongneng,suirantigaolebiandianzhanzidongkongzhidenenglihekekaoxing,danjibenshanghaishiweichizheyuanyoudegongnengheluojiguanxi,zaigongzuofangshishangduoshurengranshigeziduliyunxing,bunenghuxiangtongxin,bunenggongxiangziyuan,biandianzhanhefadianchangshejiheyunxingzhongcunzaidewentimeiyoudedaogenbendejiejue。
3 變電站綜合自動化係統的發展階段
我國是從20世紀60年代開始研製變電站自動化技術。到70年代初,便先後研製出電氣集中控製裝置和集保護、控製、信號為一體的裝置。在80年代中期,由清華大學研製的35kV變電站微機保護、監測自動化係統
在威海望島變電站投入運行。與此同時南京京自動化研究院也開發出了220kV梅河口變電站綜合自動化係統。此外,國內許多高等校及科研單位也在這方麵做了大量的工作,推出一些不同類型、功能各異的自動化係統。為國內的變電站自動化技術的發展起到了卓有成效的推動作用。進入90年代,變電站綜合自動化已成為熱門話題,研究單位和產品如雨後春筍般的發展,具有代表性的公司和產品有:北京四方公司的CSC
2000係列綜合自動化係統,南京南瑞集團公司的BSJ2200計算機監控係統,南京南瑞繼電保護電氣有限公司的RCS一9000係列綜合自動化係統,上海惠安Power comm 2000變電站自動化監控係統,國電南自PS 6000係列綜合自動化係統,許繼電氣公司的CBZ一8000係列綜合自動化係統等(以後我們注重講解我們接觸的變電站綜合自動化係統如:武漢國測GCSIA變電站綜合自動化係統、南瑞城鄉DSA變電站綜合自動化係統、許繼電氣公司的CBZ一8000係列綜合自動化係統)。