电力系统是一个特殊的系统,其安全性、可靠性要求高,为了实现系统的安全可靠运行,必须实现电力系统的调度、运营和管理的自动化。随着电力系统自动化程度的提高,现场总线技术的日臻完善,以及电力系统减员增效要求的提出,实现电站综合自动化,从而达到无人值班,已成为电力系统自动化发展的趁势。目前,采用符合现代工业控制技术方向的高性能微控制器,现场总线技术,实时多任务操作系统等多项先进技术,能实现对中低压输配电线路及主设备的综合自动化功能。而且能集保护、监控 、调控、通信于一体,既可联网构成综合自动化系统,也可独立运行,既可适合有人监控中心,也可适合无人值班的要求。众所皆知,变电站综合自动化关键在于大量的现场采集信息和数据快速、准确,实时上传到监控中心,也能将监控中心下达的控制命令准确无误地发送到控制单元,及时采取措施避免事故发生,这就需要变电站综合自动化系统有可靠的通信保障。随着现场总线技术在电力系统自动化中的广泛应用,有效地解决了变电站综合自动化系统中的通信问题。
变电站综合自动化系统的构成
变电站综合自动化系统一般由站控层、通信管理层和间隔层构成的计算机监控系统,采用分布式结构,设备分为站控层、通信管理层及间隔层,间隔层原则上按一次设备组织,每一间隔层设备包括测量、控制、保护、信号、通信、录波等基本功能,并完成各自的特殊功能,系统能实现信息共享及保护、监控功能的综合化,极大简化二次回路,节省系统投资,由于间隔层设备可放在开关柜或一次设备附近,大为减少主控室面积,节约控制电缆,大大提高了整个系统的可靠性和可扩展性。通信管理层由于各间隔层设备通信协议的多样性,要实现不同装置的数据链接,可加入前置机(通信管理装置)完成通信控制和规约转化,使其在功能上实现通信接收、发送、规约转化等功能;通信协议采用电力行业标准协议,能实现不同厂家设备的互联,采用全球定位系统(GPS),支持硬件对时网络,减少GPS与设备间的连接,并保证对时精度,硬件上采用模块化设计以支持多种通信接口,包括以太网、串行通信接口、可扩充的其他现场总线接口等;软件上具有规约库以支持RS-232、RS-485、LONWORKS及标准网络协议(TCP/IP)等多种类型的标准通信接口,从而具备良好的软、硬件扩展性。站控层包括数据库服务器、Web服务器、运行工作站、维护工作站、监视工作站等。
变电站综合自动化系统功能
以某110KV变电站为例,根据变电站高压供电系统一次系统的整体要求,变电站综合自动化系统决定采用CL2000变电站综合自动化系统,在此,结合工程实践,介绍该系统用于变电站监控系统中的经验。
变电站综合自动化系统由WXH-322A/01微机线路保护装置,WBH-90系列微机变压器保护装置,ZBH-91A/05变压器本体保护装置,WBH-92A/02微机变压器后备保护装置,WMC-31A03微机母线差动保护装置,WBH-93A/02微机厂用电保护装置,WBT-31A/01微机备用电源自投装置,微控制器SAB-C167CR(SIEMENS公司产),工作站微机及相应设备组成。CL2000变电站综合自动化系统系列保护装置具有一般的主要功能,如开关量的变位遥控,电压电流的模拟输入,断路器遥控分口,脉冲累加,遥控事件记录及顺序记录(SOE),逻辑闭锁等。