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摘 要 介紹了220 kV長安變電站自動化系統(tǒng)的設計思想，分散式測控單元的組屏方式，自動化系統(tǒng)的網絡結構及特點，控制方式以及VQC調節(jié)的實現(xiàn)方式。最后指出了該自動化系統(tǒng)值得磋商與改進的方面。
隨著數(shù)字式微機保護、監(jiān)控技術和遠動通訊技術的廣泛普及應用，電力系統(tǒng)變電站的自動化水平發(fā)生了根本性變革。變電站綜合自動化作為一種新技術應運而生，現(xiàn)階段已被國內110 kV電壓等級新建變電站廣泛采用，并在實踐中不斷改進，已發(fā)展成為一種成熟的技術。220 kV東莞長安變電站正是在這種技術背景的支持下采用了變電站綜合自動化技術而取代常規(guī)變電站二次系統(tǒng)。
1 工程概況
220 kV東莞長安變電站(以下簡稱長安站)，遠景共6回220 kV線路，8回110 kV線路，3臺180 MVA三卷變壓器，24回10 kV線路，12組10 kV補償電容器。
本期規(guī)模為4回220 kV線路，2回至沙角電廠，另2回分別至深圳的西鄉(xiāng)站，公明站。6回110 kV出線，2臺180 MVA三卷變壓器，220 kV、110 kV均采用雙母線帶旁路主接線。
由于長安站處于系統(tǒng)主電源(沙角電廠)與重負荷區(qū)域之間，而長安站自身就處于用電負荷中心，因此，本站二次自動化系統(tǒng)設計必須保證的首要目標就是系統(tǒng)的安全可靠性。任何在系統(tǒng)的安全可靠性設計方面的疏忽、不足、給系統(tǒng)帶來的潛在隱患都可能對供電造成重大損失。為有效提高自動化系統(tǒng)的安全可靠性而從以下幾方面給予保證。
間隔層由所有分散式測控單元、保護裝置通訊接口以及保護通訊管理機、電度表通訊接口以及電度表通訊管理機和上述設備的網絡通訊線組成。間隔層面向控制對象，起數(shù)據采集、處理、控制輸出等作用。事實上，間隔層可視作監(jiān)控系統(tǒng)與監(jiān)控對象的界面接口。
通訊管理層由裝于總控柜上的2臺通訊管理單元構成，起著全站自動化系統(tǒng)的通訊樞紐作用，接收各子網送來的信息，并根據后臺當?shù)刂髡�、五防工作站、繼保工程師站、以及遠動接口的要求發(fā)送信息，接收上述各工作站和遠方調度中心下達的控制指令至指定的受控單元。由于該通訊管理單元起著承上啟下，管理全站信息通訊的作用，在監(jiān)控系統(tǒng)中的地位顯然至關重要，其故障或異常將導致整個監(jiān)控系統(tǒng)和遠動通訊的癱瘓。因此，該通訊管理單元成為監(jiān)控系統(tǒng)中風險最集中的環(huán)節(jié)，任何其它環(huán)節(jié)故障的影響都是局部的、有限的，而通訊管理單元的影響卻是整體的、全面的。任何一個系統(tǒng)的設計，不論元器件的篩選如何嚴格，均必須考慮到任一元件均有故障或異常的可能性。我們必須考慮到一旦當這種可能性成為現(xiàn)實時，系統(tǒng)的應變措施以及該影響帶來的系統(tǒng)風險的可接受程度。
顯然，通訊管理單元故障帶來的系統(tǒng)風險如無法及時消除，則該風險是不可接受的。為此，本自動化系統(tǒng)配置2臺通訊管理單元，采用雙機互為熱備用自動切換的工作方式。正常運行時A機工作，B機備用，當A機故障，B機自動切換為工作狀態(tài)，而一旦A機恢復正常，又切換到A機工作，B機恢復熱備用。對切換過程中通訊的短時(約10 s)中斷，由于不致影響到一次系統(tǒng)的安全運行，不影響所有繼電保護裝置的正常運行，故這種監(jiān)控系統(tǒng)的短時中斷的風險是可以接受的。而對于2臺通訊管理單元同時故障的可能性不予考慮。
站級層由2臺監(jiān)控主站和1臺繼保工程師站組成，各工作站直接接于通訊管理單元。監(jiān)控主站除具有取代常規(guī)控制、信號屏的作用外，還具有VQC——電壓無功、主變有載調壓開關自動調節(jié)控制功能，微機五防功能。正常運行時，1臺置為后臺監(jiān)控主站，1臺置為專用五防工作站——專門作為全站隔離開關、接地刀防誤操作用。當一臺監(jiān)控工作站異常退出運行，另一臺監(jiān)控工作站則同時完成兩臺監(jiān)控主站的任務。
由于繼保管理工作較之常規(guī)監(jiān)控功能在技術管理方面具有明確的分工與獨立性，故對全站的繼電保護裝置的管理設置1臺獨立的保護工程師站。該工作站記錄全站所有數(shù)字式保護的動作行為，結合專用分析軟件對繼電保護和電網故障進行故障分析，對各保護裝置進行參數(shù)設置，定值修改。更具實用意義的是該繼保工程師站接入1個公用電話網調制解調器，使該繼保工程師站延伸到任何有電話的地方。
110 kV、220 kV以及主變測控單元采用DISA-910S測控裝置，分散裝于與操作箱同屏的保護屏上。各DISA-910S同時還具備同期合閘功能，省去了專用的集中同期裝置，減化了二次接線。所有DISA-910S通過雙CAN BUS網接入總控柜通訊管理單元，通訊介質采用屏蔽雙絞線。
110 kV、220 kV線路保護，主變壓器保護采用南瑞保護公司產品，其所有保護裝置通過其串行接口接入CM-90保護通訊管理機，CM-90再以串口接入總控柜通訊管理單元。
4 遠動接口
4個遠動接口，2個對省中調，2個對市地調，同時發(fā)送各自所需之遠動信息。為提高信息傳輸可靠性，采取在調度端進行通道切換，選取工作通道。對省中調僅發(fā)送其所需的遙測、遙信信號，省中調不對站內設備進行遙控操作。市地調不僅接受變電站發(fā)送的遙測、遙信信息，而且在變電站控制方式置于遙控操作時，由地調中心對變電站10 kV以上斷路器、主變壓器中性點地刀、主變壓器有載調壓開關進行遙控操作。
5 控制方式
所有10 kV以上電壓等級斷路器和主變中性點地刀均可實現(xiàn)遙控操作和在站內監(jiān)控主站上鍵盤操作，由于本站將全面按無人值班方式運行，因此將以地調遙控操作作為正常運行時的控制方式�？紤]到極端情況下全站計算機網絡出現(xiàn)全面癱瘓，無法在地調中心或監(jiān)控主站上進行控制操作，而在保護屏上設置了跳合閘操作方式選擇開關和控制按鈕�？稍诒Ｗo屏上選擇就地操作功能，通過DISA-910S(110 kV以上電壓等級斷路器)實現(xiàn)同期合閘，當DISA-910S故障不能工作時，可選擇就地操作中的非同期合閘功能，直接通過按鈕對斷路器分、合閘操作。
6 VQC的調節(jié)實現(xiàn)方式
常規(guī)220 kV變電站VQC調節(jié)采用1套專用的VQC調節(jié)裝置，對于1個有3臺主變的220 kV變電站，為判斷各主變間同步并列運行在不同運行方式下的同步并列條件，將需采集大量與之相關的開關、隔離刀位置信號予以判斷。如果采用專用裝置，這些信號必將重復采集，致使二次回路接線復雜，調節(jié)軟件的修改也有一定的局限性。鑒于這些因素，我們要求采用后臺監(jiān)控計算機來完成VQC調節(jié)，不僅簡化了二次接線，而且軟件修改亦極為方便。
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