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          淺析變電站綜合自動化系統(tǒng)問題

          作者: 時間:2012-07-23 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          內(nèi)容提要:通信技術(shù)與計算機技術(shù)的發(fā)展提高了綜合自動化技術(shù)水平,綜合自動化技術(shù)正在朝著網(wǎng)絡(luò)化、綜合智能化、多媒體化的方向發(fā)展。本文就當(dāng)前綜合實際應(yīng)用中存在的若干問題進(jìn)行分析與闡述,并提出建議電力工作者應(yīng)在實際操作過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗,遵循科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髟瓌t進(jìn)行變電站綜合的建設(shè),以保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)地運行。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201296.htm

          一、變電站綜合的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

          目前變電站綜合自動化系統(tǒng)的設(shè)計還沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),因此標(biāo)準(zhǔn)問題(其中包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、自動化系統(tǒng)模式、管理標(biāo)準(zhǔn)等問題)是當(dāng)前迫切需要解決的問題。

          1、生產(chǎn)廠家的問題

          目前在變電站綜合自動化系統(tǒng)選型當(dāng)中存在著如所選系統(tǒng)功能不夠全面,產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān),系統(tǒng)性能指標(biāo)達(dá)不到要求等情況,主要有以下問題,由于變電站綜合自動化設(shè)備的生產(chǎn)廠家過分重視經(jīng)濟(jì)利益,用戶又過分追求技術(shù)含量,而不重視產(chǎn)品的性能及實用性,甚至有些產(chǎn)品生產(chǎn)過程中缺乏起碼的質(zhì)量保證措施;有些外購部件更是缺乏管理,因而導(dǎo)致部分投產(chǎn)的變電站問題較多;有些廠家就某產(chǎn)品只搞技術(shù)鑒定,沒有產(chǎn)品鑒定。

          2、不同產(chǎn)品的接口問題

          接口問題是綜合自動化系統(tǒng)中非常重要而又長期以來未得到妥善解決的問題之一,不同廠家的產(chǎn)品要在數(shù)據(jù)接口方面溝通,需花費軟件人員很大精力去協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)格式、通信規(guī)約等問題。當(dāng)不同廠家的產(chǎn)品、種類很多時,問題會很嚴(yán)重。

          3、抗干擾問題

          抗干擾問題亦即所謂的電磁兼容問題,是一個非常重要卻常常被忽視的方面。傳統(tǒng)上的變電站綜合自動化設(shè)備出廠時抗干擾試驗手段相當(dāng)原始,僅僅做一些開關(guān)、電焊機、風(fēng)扇、手提電話等定性實驗,到現(xiàn)場后往往也只加上開合斷路器的試驗,一直沒有一個定量的指標(biāo),這是一個極大的隱患。

          4、傳輸規(guī)約和傳輸網(wǎng)絡(luò)的選擇問題

          變電站和調(diào)度中心之間的傳輸規(guī)約。目前國內(nèi)各個地方情況不統(tǒng)一,變電站和調(diào)度中心之間的信息傳輸采用各種形式的規(guī)約,如部頒CDT、SC-1801、DNP3.0等。1997年IEC頒布了IEC60870-5-103規(guī)約,國家經(jīng)貿(mào)委在1999年頒布了國際103規(guī)約的國內(nèi)版本DL/T667-1999,并在2000年的南昌會議上進(jìn)行了發(fā)布,103規(guī)約為繼電保護(hù)和間隔層(IED)設(shè)備與變電站層設(shè)備間的數(shù)據(jù)通信傳輸規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn),今后變電站綜合自動化系統(tǒng)站內(nèi)協(xié)議要求采用103規(guī)約。

          電力系統(tǒng)的電能計量傳輸規(guī)約。對于電能計量采集傳輸系統(tǒng),IEC在1996年頒布的IEC60870-5-102標(biāo)準(zhǔn),即我國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T719-2000,是我們在實施變電站電能計量系統(tǒng)時需要遵守的。

          5、開放性問題

          變電站綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)能實現(xiàn)不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備的互操作性(互換性);系統(tǒng)應(yīng)能包容變電站自動化技術(shù)新的發(fā)展要求;還必須考慮和支持變電站運行功能的要求。而現(xiàn)有的變電站綜合自動化系統(tǒng)卻不能滿足這樣的要求,各廠家的設(shè)備之間接口困難,甚至不能連接,從而造成各廠家各自為政,重復(fù)開發(fā),浪費了大量的財力物力。

          二、組織模式選擇的問題

          變電站綜合自動化系統(tǒng)實現(xiàn)的方案隨著變電站的規(guī)模、復(fù)雜性、變電站在電力系統(tǒng)的重要地位、所要求的可靠性以及變電層和過程層總線的數(shù)據(jù)流率的不同而變化,把好變電站綜合自動化系統(tǒng)的選擇關(guān),意義十分重大。

          目前應(yīng)用較廣泛的變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式主要有集中式、分散與集中相結(jié)合和全分散式三種類型?,F(xiàn)將三種結(jié)構(gòu)形式的特點簡述如下:

          1、分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

          按變電站被監(jiān)控對象或系統(tǒng)功能分布的多臺計算機單功能設(shè)備,將它們連接到能共享資源的網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)分布式處理。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最大特點是將變電站自動化系統(tǒng)的功能分散給多臺計算機來完成。分布式模式一般按功能設(shè)計,采用主從CPU系統(tǒng)工作方式,多CPU系統(tǒng)提高了處理并行多發(fā)事件的能力,解決了CPU運算處理的瓶頸問題。目前,還存在在抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上的問題等。

          2、集中式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

          集中式一般采用功能較強的計算機并擴(kuò)展其I/O接口,集中采集變電站的模擬量和數(shù)量等信息,集中進(jìn)行計算和處理,分別完成微機監(jiān)控、微機保護(hù)和自動控制等功能。目前國內(nèi)許多的廠家尚屬于這種結(jié)構(gòu)方式,這種結(jié)構(gòu)有以下不足:

          (1)前置管理機任務(wù)繁重、引線多,降低了整個系統(tǒng)的可靠性,若前置機故障,將失去當(dāng)?shù)丶斑h(yuǎn)方的所有信息及功能。

          (2)軟件復(fù)雜,修改工作量大,系統(tǒng)調(diào)試煩瑣。

          (3)組態(tài)不靈活,對不同主接線或規(guī)模不同的變電站,軟、硬件都必須另行設(shè)計,工作量大并且擴(kuò)展一些自動化需求的功能較難。

          3、分層分布式結(jié)構(gòu)

          按變電站的控制層次和對象設(shè)置全站控制級———變電站層(站級測控單元)和就地單元控制級———間隔層(間隔單元)的二層式分布控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。也可分為三層,即變電站層、通信層和間隔層。這種結(jié)構(gòu)相比集中式處理的系統(tǒng)具有以下明顯的優(yōu)點:

          (1)可靠性提高,任一部分設(shè)備故障只影響局部,即將“危險”分散,當(dāng)站級系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)故障,只影響到監(jiān)控部分,而最重要的保護(hù)、控制功能在段級仍可繼續(xù)運行;段級的任一智能單元損壞不應(yīng)導(dǎo)致全站的通信中斷,比如長期霸占全站的通信網(wǎng)絡(luò)。

          (2)可擴(kuò)展性和開放性較高,利于工程的設(shè)計及應(yīng)用。

          (3)站內(nèi)二次設(shè)備所需的電纜大大減少,節(jié)約投資也簡化了調(diào)試維護(hù)。

          上述三種變電站綜合自動化系統(tǒng)的推出,雖有時間先后,但并不存在前后替代的情況,變電站結(jié)構(gòu)形式的選擇應(yīng)根據(jù)各種系統(tǒng)特點和變電站的實際情況,予以選配。

          三、電力管理體制與變電站綜合自動化系統(tǒng)關(guān)系問題

          變電站綜合自動化系統(tǒng)的建設(shè),使得繼電保護(hù)、遠(yuǎn)動、計量、變電運行等各專業(yè)相互滲透,傳統(tǒng)的技術(shù)分工、專業(yè)管理已經(jīng)不能適應(yīng)變電站綜合自動化技術(shù)的發(fā)展,變電站遠(yuǎn)動與保護(hù)專業(yè)雖然有明確的專業(yè)設(shè)備劃分,但其內(nèi)部聯(lián)系已經(jīng)成為不可分割的整體,一旦有設(shè)備缺陷均需要兩個專業(yè)同時到達(dá)現(xiàn)場檢查分析,有時會發(fā)生推諉責(zé)任的情況,造成極大的人力資源浪費,而且兩專業(yè)銜接部分的許多缺陷問題成為“兩不管地帶”,不利于開展工作。

          在專業(yè)管理上,變電站綜合自動化設(shè)備的運行、檢修、檢測,尤其是遠(yuǎn)動系統(tǒng)的實時性、遙測精度、遙信變位響應(yīng)速度、信號復(fù)歸和事故總信號等問題仍需要規(guī)范和加強;對傳動實驗及通道聯(lián)測的實現(xiàn)、軟件資料備份等問題提出了新的課題內(nèi)容。

          四、運行維護(hù)人員水平不高的問題

          我們認(rèn)為,解決好現(xiàn)行的變電站綜合自動化系統(tǒng)管理體制和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等問題的同時,還要培養(yǎng)出一批高素質(zhì)的專業(yè)隊伍。目前,變電站綜合自動化系統(tǒng)絕大部分設(shè)備的維護(hù)依靠廠家,在專業(yè)管理上幾乎沒有專業(yè)隊伍,出了設(shè)備缺陷即通知相應(yīng)的廠家來處理,從而造成缺陷處理不及時等一系列問題。

          因此,要想維護(hù)、管理好變電站綜合自動化系統(tǒng),首先要成立一只專業(yè)化的隊伍,培養(yǎng)出一批能跨學(xué)科的復(fù)合型人才,加寬相關(guān)專業(yè)之間的了解和學(xué)習(xí)。其次,變電站綜合自動化專業(yè)的劃分應(yīng)盡快明確,杜絕各基層單位“誰都管但誰都不管”的現(xiàn)象。變電站綜合自動化專業(yè)的明確,對于加強電網(wǎng)管理水平,防止電網(wǎng)事故具有重大意義。

          參考文獻(xiàn):

          [1]張國平,黃巍,華建衛(wèi).變電站自動化系統(tǒng)信號的標(biāo)準(zhǔn)化管理[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2010,38(1)

          [2]朱林,范榮奇,段獻(xiàn)忠.變電站自動化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的仿真研究[A].2008全國博士生學(xué)術(shù)論壇——電氣工程論文集[C].2008.

          [3]金韜,金乃正,趙舫.繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)中的安全防護(hù)[J].華東電力,2005,33(10)

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