安(ān)科瑞 陳聰(cōng)

摘(zhāi)要：現如(rú)今(jīn)
，智能變電站(zhàn)發展已經成(chéng)為了電力係(xì)統發(fā)展(zhǎn)過程中的(dí)內容(róng)
，如何提高(gāo)智能變(biàn)電站的運(yùn)行(háng)效率也成(chéng)為電(diàn)力係統(tǒng)發展的一個(gè)重要(yào)目標(biāo)
，為(wéi)了能夠更(gēng)好地促進(jìn)電力係統安全穩(wěn)定(dìng)運行
，本文(wén)則(zé)就智能變(biàn)電(diàn)站自(zì)動化(huà)係(xì)統(tǒng)的實現進行了分(fēn)析。

關(guān)鍵詞(cí)：智(zhì)能變電站；自動(dòng)化係(xì)統(tǒng)；一體(tǐ)化監(jiān)控

0引(yǐn)言

電能作為(wéi)人(rén)們(mén)生產生活不可少(shǎo)的主要能源
，如何保障電能(néng)安全
，經濟與穩(wěn)定地運輸和(hé)使用可謂(wèi)是十分(fēn)的重(zhòng)要(yào)。 要(yào)想提(tí)升電力係(xì)統(tǒng)整體運行(háng)效(xiào)率(shuài)
，為(wéi)用(yòng)戶(hù)提供安全的(dí)電能
，需(xū)要對其(qí)中的設(shè)施設(shè)備進(jìn)行技術(shù)創新
，不斷(duàn)滿足(zú)日漸(jiàn)嚴(yán)峻的(dí)供電(diàn)需求(qiú)。變(biàn)電站(zhàn)作(zuò)為整(zhěng)個電力(lì)係(xì)統中非(fēi)常(cháng)關鍵(jiàn)的部分(fēn)
，如(rú)何(hé)實(shí)現(xiàn)智能化發展(zhǎn)是(shì)現如(rú)今較為重要(yào)的(dí)目(mù)標任(rèn)務之(zhī)一(yī)。而(ér)本文(wén)也(yě)是基於這(zhè)一目的(dí)來(lái)進(jìn)行(háng)了如下研(yán)究(jiū)：

1智能變電站(zhàn)自動化(huà)係統的發展(zhǎn)歷程與特(tè)點

1.1發展(zhǎn)歷(lì)程

分(fēn)析(xī)變(biàn)電站(zhàn)監(jiān)控係統整個發(fā)展歷程(chéng)
，我們就能(néng)夠發(fā)現 其從*開(kāi)始的集中(zhōng)式綜合(hé)自動化係統一直發展成為(wéi)了現(xiàn)如今的(dí)智能(néng)變電(diàn)站一(yī)體(tǐ)化監(jiān)控(kòng)係統(tǒng)。集中式(shì)綜合自動化(huà) 係統在變電(diàn)站(zhàn)內(nèi)設置(zhì)數據(jù)采(cǎi)集櫃
，控(kòng)製櫃
，對(duì)全(quán)站(zhàn)數據進(jìn) 行集(jí)中采集
，集(jí)中控製(zhì)。係統(tǒng)結(jié)構簡(jiǎn)單
，但單一模塊(kuài)故(gù)障(zhàng)就會導致數據丟失
，可(kě)靠性(xìng)不(bù)高(gāo)。分散式綜(zōng)合(hé)自動(dòng)化係(xì)統在(zài)設(shè)計(jì)過(guò)程中
，則(zé)使(shǐ)用(yòng)了間(jiān)隔層及(jí)站控層這(zhè)兩(liǎng)層(céng)的(dí)架構方(fāng)式。間隔(gé)層包(bāo)含(hán)保護
，測(cè)控
，計量(liáng)等裝(zhuāng)置
，按間隔(gé)配置(zhì)；站(zhàn)控層(céng)包(bāo)含後台(tái)係統
，遠動(dòng)
，GPS對時裝置等。間(jiān)隔層(céng)的(dí)功能(néng)實現不(bù)受站控層(céng)設備的影響(xiǎng)
，自動化係(xì)統(tǒng)的可(kě)靠(kào)性(xìng)顯(xiǎn)著(zhù)提高。伴(bàn)隨著(zhuó)IEC61850標準(zhǔn)的(dí)製(zhì)定和*
，數字化變電(diàn)站迅速(sù)發展起(qǐ)來。其主要(yào)是(shì)借助於IEC61850來進(jìn)行(háng)二次設(shè)備(bèi)互(hù)聯與操作(zuò)
，通過(guò)這一方式來(lái)促使裝置(zhì)之(zhī)間的水平通信得(dé)以(yǐ)有效實現(xiàn)
，簡(jiǎn)化了二次(cì)接綫
，係統可靠(kào)性進一(yī)步增(zēng)強(qiáng)。在數字化(huà)變電站基礎(chǔ)上(shàng)
，在社會(huì)不斷發展中電(diàn)子式互感器
，設備(bèi)智能(néng)化發展進(jìn)程也(yě)在不(bù)斷(duàn)推進(jìn)
，在這(zhè)種環境(jìng)下
，智能(néng)變(biàn)電站(zhàn)開(kāi)始(shǐ)使(shǐ)用(yòng)具體(tǐ)包含(hán)過(guò)程層(céng)
，間(jiān)隔(gé)層(céng)
，站控(kòng)層的三(sān)層(céng)體(tǐ)係架(jià)構(gòu)
，通過(guò)這一種(zhǒng)架構(gòu)方式(shì)
，能(néng)夠(gòu)有(yǒu)效(xiào)地在站(zhàn)內(nèi)實(shí)現全站(zhàn)信息(xī)共(gòng)享與設(shè)備統(tǒng)一管理
，所(suǒ)以相較於(yú)之(zhī)前(qián)而言(yán)變電站自動(dòng)化水(shuǐ)平(píng)也(yě)有著明(míng)顯的(dí)提升(shēng)。

1.2特點

智(zhì)能(néng)變(biàn)電站相(xiāng)較於傳統變電站(zhàn)有(yǒu)如(rú)下顯(xiǎn)著特點：一(yī)是設(shè)備安裝方(fāng)式的(dí)變化
，如(rú)過(guò)程(chéng)層合並單元
，智(zhì)能終(zhōng)端就(jiù)地(dì)安裝
，保護測控(kòng)裝(zhuāng)置就(jiù)地(dì)安裝。這使得變電(diàn)站(zhàn)內電(diàn)纜用量顯(xiǎn)著減少(shǎo)
，光纜用(yòng)量增加
，電氣(qì)係統(tǒng)的(dí)信號(hào)也真(zhēn)正實現了數字(zì)化傳輸(shū)
，並(bìng)且(qiě)信號(hào)在使用(yòng)過程(chéng)中的(dí)抗(kàng)電(diàn)磁(cí)幹擾能力(lì)也(yě)得到了增(zēng)強。二(èr)是(shì)智能設備的使用(yòng)
，如智(zhì)能(néng)變電(diàn)站繼(jì)電(diàn)保護(hù)裝置
， 測控(kòng)裝置
，智能(néng)表(biǎo)計
，在(zài)綫監(jiān)測裝置
，網(wǎng)絡分(fēn)析(xī)儀等。這些智能設備(bèi)在(zài)變(biàn)電(diàn)站(zhàn)自(zì)動化係統之中的應用(yòng)
，能夠(gòu)真正將係統運(yùn)行狀態變成(chéng)可視化(huà)
，設備也開始(shǐ)從之前的定期(qī)檢修(xiū)發(fā)展成(chéng)為(wéi)了狀態(tài)檢(jiǎn)修。三是係統整(zhěng)合度也(yě)有了明顯的(dí)提(tí)升(shēng)
，智能(néng)變(biàn)電(diàn)站將(jiāng)原有計(jì)算(suàn)機監控係統
，保(bǎo)護(hù)信息子站
，五防子站
，電能(néng)計量
，在(zài)綫(xiàn)監測(cè)等分(fēn)散係(xì)統(tǒng)整(zhěng)合為(wéi)一(yī)體化(huà)監控係統(tǒng)
，優化了係統結(jié)構。四(sì)是(shì)智(zhì)能(néng)變電(diàn)站構建全景數據平(píng)台
，這一平(píng)台的(dí)存在(zài)直接實(shí)現(xiàn)了(liǎo)全(quán)站(zhàn)數(shù)據(jù)信息共享。

2智能(néng)變電站一(yī)體化(huà)監(jiān)控係統的設備與(yǔ)架構

2.1係(xì)統架構(gòu)

智能(néng)變電站(zhàn)自動(dòng)化(huà)係統(tǒng)在(zài)設(shè)計(jì)過程中(zhōng)
，可以使用(yòng)三層(céng)兩網(wǎng)結構來進(jìn)行設計
，具體而言(yán)
，其三層(céng)主要指(zhǐ)的(dí)是站控層(céng)
，間(jiān)隔層(céng)
，過程層等(děng)設備
，而兩網則主要(yào)指(zhǐ)的(dí)是(shì)MMS網
，SV/GOOSE網。典型(xíng)220kV變電站(zhàn)一體(tǐ)化監控係統結構圖如圖1所(suǒ)示。實際(jì)工程(chéng)中可(kě)結合(hé)具(jù)體(tǐ)情況對監控係統進行優化(huà)設計
，如將MMS網(wǎng)
，SV網.GOOSE網(wǎng)以及(jí)IEEE1588對(duì)時網(wǎng)四(sì)網合(hé)一(yī)
，在(zài)確保整(zhěng)個(gè)通(tōng)信(xìn)質(zhì)量的基礎上
，對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(bèi)進(jìn)行簡化處理。

圖1典型220kV智能變(biàn)電站一體(tǐ)化(huà)監控係統結構圖

2.2設(shè)備

智能變(biàn)電站(zhàn)之(zhī)中的(dí)監控(kòng)係統站控層(céng)包含的(dí)設備(bèi)較(jiào)多
，像是(shì)監(jiān)控主機(jī)
，操作(zuò)員(yuán)工作站(zhàn)
，數據服務(wù)器
，綜(zōng)合(hé)應用(yòng)服務器
，數據(jù)通(tōng)信網(wǎng)關(guān)機
，站(zhàn)控層交換機等都屬於這(zhè)一層的(dí)設備；間隔層(céng)設備主要包括智(zhì)能(néng)繼電保(bǎo)護
，智(zhì)能測控
，PMU
，智能(néng)電度表
，間隔(gé)層(céng)交(jiāo)換機(jī)等(děng)；過(guò)程(chéng)層(céng)設備則包(bāo)括合(hé)並單(dān)元(yuán)
，智(zhì)能(néng)終(zhōng)端以及(jí)過程(chéng)層(céng)交換機等(děng)網絡設備(bèi)。在(zài)對(duì)智能(néng)變電站(zhàn)自動化係統(tǒng)進(jìn)行(háng)設(shè)計(jì)的時(shí)候
，可在(zài)不(bù)同電(diàn)壓等級變電站設備配置(zhì)原則(zé)的(dí)基(jī)礎上(shàng)研(yán)究優化(huà)方案
，例(lì)如
，可(kě)以(yǐ)使用合並單(dān)元智(zhì)能終(zhōng)端一體(tǐ)化(huà)裝置(zhì)
，智能保護測控(kòng)一體(tǐ)化(huà)裝置(zhì)等
，同時再將(jiāng)PMU功能與(yǔ)測(cè)控功能有效地(dì)結(jié)合(hé)在一起
，這樣就能真正(zhèng)讓交換(huàn)機(jī)數量(liáng)變(biàn)少(shǎo)
，同時還(huán)能有(yǒu)效減(jiǎn)少智(zhì)能變(biàn)電站光纜(lǎn)數(shù)量
，降低(dī)智能(néng)變(biàn)電站自動化(huà)係(xì)統(tǒng)的(dí)設(shè)備投資。

3智能變電站(zhàn)監控係統(tǒng)功能與(yǔ)核(hé)心技(jì)術

3.1主要功(gōng)能

智能變(biàn)電站(zhàn)一(yī)體化(huà)監控(kòng)係統(tǒng)若能(néng)得以實現
，其(qí)主要功能(néng)就體現(xiàn)在以下幾個方麵(miàn)：（1）全景數據(jù)采集(jí)功(gōng)能。包括(kuò)變(biàn)電站(zhàn)穩態
，暫態數(shù)據(jù)
，一(yī)次
，二(èr)次及輔(fǔ)助(zhù)設(shè)備運行狀態數據(jù)。（2）運(yùn)行監(jiān)視功(gōng)能。這一功能中(zhōng)主要(yào)包含了運(yùn)行監(jiān)視
，設(shè)備(bèi)狀態(tài)監視(shì)等(děng)。（3）控(kòng)製與操作功能
，包(bāo)含(hán)操(cāo)作控製安(ān)全性機製
，順序控製
，防誤(wù)閉鎖(suǒ)
，智能操作(zuò)票
，無功優(yōu)化控(kòng)製等(děng)。（4）信(xìn)息(xī)綜(zōng)合分析與(yǔ)智(zhì)能(néng)警示功(gōng)能(néng)
，包含智能告(gào)警
，故障(zhàng)綜 合(hé)分析等。（5）運行管理(lǐ)功能(néng)。這一(yī)項功能(néng)主要就表(biǎo)現在(zài)源(yuán)端(duān)維(wéi)護
，權限管(guǎn)理
，設備(bèi)管(guǎn)理(lǐ)等方麵。（6）輔(fǔ)助應(yīng)用功(gōng)能(néng)
，包含視(shì)頻監控
，安全(quán)防(fáng)護
，環境監(jiān)測
，火災報(bào)警(jǐng)等
，實(shí)現(xiàn)對重要設(shè)備(bèi)操作前(qián)後的圖像確(què)認(rèn)。

3.2核(hé)心(xīn)技(jì)術(shù)

智(zhì)能(néng)變(biàn)電站的發展依賴(lài)於網絡(luò)通信技(jì)術(shù)
，智(zhì)能繼電(diàn)保護采(cǎi)樣(yàng)與數(shù)據同步(bù)技(jì)術(shù)
，時(shí)間同步係(xì)統與對(duì)時技術(shù)
，智能(néng)變(biàn)電(diàn)站(zhàn)調(tiáo)試技(jì)術等核(hé)心(xīn)技(jì)術的不斷發展。智能(néng)變電(diàn)站(zhàn)采(cǎi)用工業以太網技(jì)術全(quán)麵替(tì)代(dài)傳(chuán)統總綫技術
，基(jī)於交換(huàn)機製的以(yǐ)太網(wǎng)交換機(jī)已從(cóng)百兆
，千(qiān)兆(zhào)發展至(zhì)萬(wàn)兆
，以(yǐ)太(tài)網通信速率甚至(zhì)已達到lOOGbps,這使(shǐ)得(dé)網(wǎng)絡通信係統能夠(gòu)滿足其(qí)承(chéng)載(zǎi)的(dí)保護(hù)業務對可(kě)靠
，快速
，準確(què)和安(ān)全性能(néng)的要求(qiú)。智(zhì)能(néng)變電(diàn)站(zhàn)繼(jì)電保護相(xiāng)較於傳統保護來(lái)說(shuō)被動(dòng)接收(shōu)合(hé)並單(dān)元(yuán)發來(lái)的(dí)采樣(yàng)數(shù)據
，而(ér)從合並單元(yuán)向保護(hù)發(fā)送數(shù)據的延時受通(tōng)信通道工況的影響(xiǎng)將導(dǎo)致(zhì)CPU接收數(shù)據的時間(jiān)間隔 變(biàn)動較大
，需(xū)要新的采(cǎi)樣傳送(sòng)機(jī)製來應對(duì)這(zhè)一挑戰；而對(duì)於綫路光纖(xiān)縱差(chà)保(bǎo)護(hù)裝置而(ér)言
，由於存在(zài)一(yī)側為電子式互感(gǎn)器(qì)采樣
，另(lìng)一側為傳(chuán)統(tǒng)互感(gǎn)器(qì)采(cǎi)樣(yàng)的情形(xíng)
，常規采(cǎi)樣(yàng)數(shù)據(jù)同(tóng)步(bù)方(fāng)法(fǎ)受(shòu)到了挑(tiāo)戰(zhàn)
，可采用改進插(chā)值(zhí)法
，時鐘(zhōng)接(jiē)力法(fǎ)等(děng)算法實現采(cǎi)樣(yàng)數據(jù)同步。智能(néng)變電(diàn)站(zhàn)在進行對時(shí)係統(tǒng)設(shè)計方麵
，其(qí)方式也較(jiào)多
，像(xiàng)是IRIG-B碼(mǎ)對時
，脈衝對(duì)時(shí)
，網絡對時等(děng)都(dū)屬於(yú)其(qí)成熟方式；其(qí)中IEEE1588則是(shì)使(shǐ)用(yòng)了主(zhǔ)從結(jié)構之中精度較高的(dí)網絡(luò)時鐘(zhōng)同(tóng)步(bù)協議(yì)
，借(jiè)助(zhù)於(yú)這(zhè)一協議(yì)能(néng)夠真正實(shí)現亞微秒(miǎo)級同(tóng)步(bù)精(jīng)度(dù)
，在其(qí)發展過(guò)程(chéng)中(zhōng)加(jiā)入(rù)了同等(děng)路(lù)徑(jìng)延(yán)遲機製
，並采(cǎi)用基於(yú)IEEE8O2.3的(dí)MAC地(dì)址(zhǐ)多(duō)播(bō)方式(shì)
，不需(xū)要增加額外網(wǎng)絡(luò)設備便(biàn)可提(tí)供一種高(gāo)效可(kě)行的時鐘(zhōng)對時方案(àn)。智能(néng)變電站由(yóu)於大量(liáng)的(dí)電纜硬連接(jiē)被(bèi)網絡通信(xìn)報文代(dài)替
，配置(zhì)過程又基(jī)於電子化SCL模型(xíng)文(wén)件(jiàn)
，故(gù)其(qí)調(tiáo)試(shì)方法(fǎ)有很(hěn)大(dà)變化
，應(yīng)采用(yòng)先功能(néng)後(hòu)性(xìng)能(néng)
，先單裝置後係統的分層次(cì)調試(shì)流(liú)程(chéng)。調試(shì)過程中如(rú)果出現裝(zhuāng)置(zhì)功(gōng)能(néng)更改
，對外(wài)信(xìn)息變(biàn)化(huà)等情(qíng)況
，裝置(zhì)ICD文(wén)件(jiàn)會(huì)發生變化(huà)
，應(yīng)根據變(biàn)更情況進(jìn)行分析
，及(jí)時(shí)確(què)定(dìng)與(yǔ)之(zhī)相(xiāng)關(guān)的所有(yǒu)裝置
，並(bìng)相應(yīng)修(xiū)改SCD與(yǔ)CID文件(jiàn)。

4智能變(biàn)電(diàn)站自(zì)動(dòng)化(huà)係統(tǒng)設計要點(diǎn)

4.1設備配置(zhì)

假(jiǎ)設智(zhì)能變(biàn)電站電(diàn)壓(yā)等級是220kV及以上(shàng)的(dí)話
，其(qí)高(gāo)壓各個間(jiān)隔就可(kě)以使用(yòng)雙(shuāng)套進行(háng)保護
，同(tóng)時還可以(yǐ)使用(yòng)單(dān)套(tào)來實(shí)現測(cè)控
，而(ér)且相應的過程(chéng)層(céng)之(zhī)中是(shì)配置(zhì)雙(shuāng)套(tào)合並(bìng)單(dān)元以(yǐ)及(jí)雙套智(zhì)能(néng)終端(duān)；主(zhǔ)變則可(kě)以(yǐ)為(wéi)其配(pèi)置雙套(tào)保護(hù)以及單套測控(kòng)
，相(xiāng)應(yīng)的高(gāo)壓(yā)側可(kě)為(wéi)其配(pèi)置雙套智能終端(duān)以及(jí)合(hé)並單(dān)元
，對於中壓110kV側(cè)與低壓(yā)側在進行(háng)配(pèi)置的(dí)時候
，則(zé)可以(yǐ)為其配(pèi)置(zhì)雙(shuāng)套(tào)合並單(dān)元智能終(zhōng)端(duān)一(yī)體化裝置；電(diàn)壓等級若(ruò)是(shì)110kV,在配(pèi)置過程中除(chú)了主(zhǔ)變之(zhī)外(wài)
，*好是每(měi) 間(jiān)隔(gé)使用單套保(bǎo)護測控集(jí)成裝(zhuāng)置與單(dān)套(tào)合(hé)並單元智能終端(duān)一體(tǐ)化裝置；電(diàn)壓等級若(ruò)是35kV及以(yǐ)下(xià)的(dí)話(huà)
，在(zài)配(pèi)置(zhì)過程(chéng)中其間隔(gé)除(chú)主(zhǔ)變之外的(dí)
，則可以考慮使用單(dān)套保護(hù)測控計(jì)量(liáng)三(sān)合(hé)一裝(zhuāng)置
，就地(dì)安裝(zhuāng)在(zài)相(xiāng)應(yīng)開(kāi)關(guān)櫃(guì)內。在這一(yī)配置(zhì)過程中(zhōng)
，過(guò)程層與(yǔ)站(zhàn)控層(céng)所構建的網絡均(jūn)可以(yǐ)使(shǐ)用(yòng)雙(shuāng)網(wǎng)冗餘(yú)星形結構(gòu)。實際(jì)工程(chéng)中變電(diàn)站設備(bèi)配(pèi)置應在(zài)充(chōng)分(fēn)滿足係統性能(néng)要(yào)求的(dí)基礎上(shàng)盡量簡(jiǎn)化(huà)
，以(yǐ)降(jiàng)低(dī)設(shè)備投資與故(gù)障(zhàng)率。

4.2采樣跳(tiào)閘方式選擇(zé)

基(jī)於(yú)智能變(biàn)電站(zhàn)網絡結構及(jí)IEC61850信(xìn)息傳輸(shū)標準(zhǔn)
，智(zhì)能(néng)變(biàn)電(diàn)站(zhàn)保護(hù)
，測(cè)控(kòng)
，計量
，故(gù)障錄(lù)波(bō)
，PMU等(děng)業務(wù)可(kě)采(cǎi)用多種采樣控製(zhì)方式。以*重要(yào)的繼電(diàn)保(bǎo)護業(yè)務(wù)為(wéi)例(lì)
，智能變(biàn)電站繼(jì)電保護采(cǎi)樣與跳閘方式分(fēn)成(chéng)以(yǐ)下幾種：(1)直(zhí)采直(zhí)跳。這一(yī)種係統模式(shì)在(zài)實(shí)際(jì)應(yīng)用過(guò)程中(zhōng)
，繼(jì)電保護設備(bèi)能(néng)夠直(zhí)接通(tōng)過光纖直連的(dí)方式來實(shí)現(xiàn)跳閘與采樣(yàng)
，優(yōu)點在(zài)於可靠(kào)性高
，但光纜數量很大(dà)。(2)網采直(zhí)跳。這一(yī)係統(tǒng)模(mó)式(shì)是指采(cǎi)樣值由SV網采(cǎi)集(jí)
，跳閘(zhá)采(cǎi)用(yòng)光(guāng)纖直連實(shí)現。其優(yōu)點在於(yú)跳閘(zhá)可靠性高
，對SV網(wǎng)性(xìng)能要求高
，要求(qiú)網絡通信性(xìng)能(néng)穩(wěn)定(dìng)。(3 )直采(cǎi)網(wǎng)跳(tiào)。這一(yī)係統模(mó)式(shì)是指(zhǐ)采(cǎi)樣(yàng)值通過(guò)光(guāng)纜直連(lián)采(cǎi)集(jí)
，再經過GOOSE網實現網絡(luò)跳(tiào)閘(zhá)。這種(zhǒng)方(fāng)式采樣(yàng)可(kě)靠(kào)性(xìng)高(gāo)
，跳閘要求GOOSE網性(xìng)能穩(wěn)定。⑷網采網(wǎng)跳。這一(yī)模式直接打(dǎ)破了傳統(tǒng)的采樣與跳(tiào)閘方(fāng)式(shì)
，通過SV網與(yǔ)GOOSE網(wǎng)來(lái)實現采樣(yàng)與(yǔ)跳(tiào)閘(zhá)
，大程度(dù)地發揮了(liǎo)智(zhì)能(néng)變(biàn)電站網絡化(huà)特點(diǎn)
，但對(duì)係(xì)統(tǒng)網絡(luò)性(xìng)能要求很高(gāo)。隨(suí)著網(wǎng)絡通信(xìn)技術與智能繼電保護(hù)采(cǎi)樣(yàng)同步技術的發展
，智(zhì)能(néng)變電(diàn)站繼電保護網采(cǎi)網跳(tiào)方式將(jiāng)得到(dào)更(gēng)廣泛的應(yīng)用(yòng)。

5 安(ān)科(kē)瑞Acrel-1000變(biàn)電站綜(zōng)合自動(dòng)化係統(tǒng)

5.1方案綜(zōng)述

Acrel-1000變(biàn)電(diàn)站(zhàn)綜合自動(dòng)化(huà)監控(kòng)係統在邏輯功能(néng)上(shàng)由站(zhàn)控層
，間隔(gé)層二層設備組成
，並(bìng)用分層
，開放(fàng)式網絡係統(tǒng)實(shí)現連接。站(zhàn)控層(céng)設(shè)備包括監控(kòng)主(zhǔ)機(jī)
，提(tí)供站(zhàn)內運(yùn)行的(dí)人(rén)機聯係界(jiè)麵
，實(shí)現(xiàn)管理(lǐ)控(kòng)製間(jiān)隔(gé)層設(shè)備等功能
，形(xíng)成全(quán)站(zhàn)監控
，並與(yǔ)遠方監(jiān)控
，調度通信(xìn)；間隔層由若(ruò)幹個(gè)二次子(zǐ)係統(tǒng)組成
，在(zài)站(zhàn)控(kòng)層(céng)及(jí)站控(kòng)層(céng)網絡失效的情況(kuàng)下
，仍(réng)能獨(dú)立(lì)完(wán)成(chéng)間隔層設備的(dí)就地監(jiān)控(kòng)功(gōng)能。

針(zhēn)對工程(chéng)具(jù)體(tǐ)情況(kuàng)
，設計方案具有高可(kě)靠(kào)性
，易於擴充和友好的人機界(jiè)麵
，性能(néng)價(jià)格比*
，監(jiān)控(kòng)係統由站(zhàn)控層和(hé)間隔層兩部分(fēn)組成(chéng)
，采(cǎi)用分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構
，站控(kòng)層(céng)網(wǎng)絡采用(yòng)TCP/IP協議的(dí)以太(tài)網。站控(kòng)層(céng)網絡采用單網(wǎng)雙(shuāng)機熱(rè)備配置(zhì)。

5.2應(yīng)用場(cháng)所：

適用於公(gōng)共(gòng)建築(zhù)
，工(gōng)業(yè)建築
，居(jū)住建(jiàn)築等各(gè)行(háng)業35kV以下電(diàn)壓等(děng)級(jí)的(dí)用戶(hù)端配
，用(yòng)電係統運(yùn)行(háng)監(jiān)視(shì)和(hé)控(kòng)製(zhì)管理。

5.3係(xì)統(tǒng)結(jié)構(gòu)

5.4係統功(gōng)能

5.4.1 實(shí)時(shí)監測

Acrel-1000變電站綜合自(zì)動(dòng)化(huà)係統
，以配電一(yī)次圖(tú)的形式直觀顯(xiǎn)示(shì)配電(diàn)綫(xiàn)路的運行(háng)狀(zhuàng)態
，實時(shí)監測(cè)各回路(lù)電(diàn)壓
，電流
，功(gōng)率
，功(gōng)率(shuài)因(yīn)數等電參數信(xìn)息
，動(dòng)態監視(shì)各(gè)配電(diàn)回路斷(duàn)路器(qì)
，隔(gé)離開(kāi)關
，地(dì)刀等合(hé)
，分(fēn)閘(zhá)狀(zhuàng)態(tài)及(jí)有(yǒu)關(guān)故障
，告(gào)警等(děng)信(xìn)號。

5.4.2 報(bào)警處理

監(jiān)控係統(tǒng)具有事(shì)故報(bào)警功(gōng)能。事故報警包括(kuò)非正(zhèng)常操(cāo)作(zuò)引(yǐn)起的斷(duàn)路(lù)器跳閘和(hé)保護裝置(zhì)動(dòng)作(zuò)信號；預告報(bào)警(jǐng)包括一般設備變位(wèi)
，狀(zhuàng)態異常(cháng)信(xìn)息(xī)
，模擬量或溫(wēn)度(dù)量(liáng)越限等。

1）事故(gù)報警。事故(gù)狀態方式時
，事故(gù)報(bào)警立即(jí)發出音響報警(jǐng)（報警音(yīn)量任意(yì)調(tiáo)節）
，操(cāo)作(zuò)員(yuán)工(gōng)作站(zhàn)的(dí)顯示畫麵上用(yòng)顏色(sè)改變並閃(shǎn)爍表示該(gāi)設(shè)備(bèi)變(biàn)位(wèi)
，同(tóng)時(shí)彈窗(chuāng)顯示紅(hóng)色報(bào)警(jǐng)條文(wén)
，報(bào)警(jǐng)分(fēn)為實時報警和(hé)歷(lì)史報(bào)警
，歷(lì)史(shǐ)報警條(tiáo)文具備(bèi)選擇查詢並打(dǎ)印的(dí)功(gōng)能。

事故(gù)報警通(tōng)過(guò)手動
，每次確認一次報警(jǐng)。報(bào)警一旦確認
，聲(shēng)音
，閃光即停止(zhǐ)。

次事故報警發生階段(duàn)
，允許(xǔ)下(xià)一(yī)個報警信號進入
，即(jí)次報警不(bù)覆蓋上(shàng)一次的報(bào)警(jǐng)內(nèi)容。報警(jǐng)處理具備(bèi)在主計算機(jī)上予以定義或(huò)退出(chū)的(dí)功能(néng)。

2）對(duì)每一測(cè)量(liáng)值(zhí)（包(bāo)括(kuò)計(jì)算(suàn)量(liáng)值）
，由(yóu)用戶(hù)序(xù)列設置四種(zhǒng)規定(dìng)的運(yùn)行限(xiàn)值（物理下限
，告警下限(xiàn)
，告(gào)警上限(xiàn)
，物(wù)理上(shàng)限）
，分(fēn)別定(dìng)義作(zuò)為預告報警和(hé)事(shì)故報警(jǐng)。

3）開關(guān)事故跳閘到次(cì)數(shù)或開(kāi)關拉閘到(dào)次數
，推(tuī)出報(bào)警(jǐng)信息(xī)
，提示用戶(hù)檢(jiǎn)修。

4）報警(jǐng)方式(shì)。

報(bào)警(jǐng)方(fāng)式具有多(duō)種表(biǎo)現(xiàn)形式
，包(bāo)括(kuò)彈窗
，畫(huà)麵(miàn)閃爍
，聲光報(bào)警(jǐng)器
，語音
，短信(xìn)
，電(diàn)話(huà)等但不(bù)限(xiàn)於(yú)以上幾(jī)種方式
，用戶(hù)根據(jù)自(zì)己(jǐ)的需要添加或修改報警信息。

5.4.3 調(tiáo)節與控(kòng)製

操作員(yuán)對(duì)需(xū)要控(kòng)製(zhì)的電(diàn)氣(qì)設備(bèi)進(jìn)行控製操作。監控(kòng)係統具(jù)有(yǒu)操(cāo)作監(jiān)護(hù)功能
，允(yǔn)許監(jiān)護(hù)人員在(zài)操作(zuò)員工作(zuò)站上實施監(jiān)護
，避免誤(wù)操(cāo)作。

操作控製(zhì)分(fēn)為(wéi)四級：

第控製
，設(shè)備就(jiù)地檢修(xiū)控(kòng)製(zhì)。具(jù)有(yǒu)優先級(jí)的(dí)控製權。當操作(zuò)人(rén)員(yuán)將就(jiù)地(dì)設備(bèi)的遠方/就地切換開(kāi)關放在(zài)就(jiù)地位置(zhì)時(shí)
，將閉(bì)鎖所有其他控製功(gōng)能(néng)
，隻(zhī)進(jìn)行現場操作(zuò)。

級(jí)控製(zhì)
，間隔(gé)層(céng)後備(bèi)控(kòng)製。其與(yǔ)第三(sān)級控製的(dí)切(qiē)換(huàn)在(zài)間隔(gé)層完成。

第三(sān)級控(kòng)製(zhì)
，站控層控(kòng)製(zhì)。該(gāi)級控製(zhì)在(zài)操(cāo)作員(yuán)工作站上完成(chéng)
，具(jù)有遠方/站控層(céng)的切換(huàn)。

第(dì)四級控製
，遠方控(kòng)製
，優先(xiān)級(jí)。

原則上間隔層(céng)控製和設(shè)備就地控(kòng)製作(zuò)為(wéi)後備(bèi)操(cāo)作或(huò)檢修操(cāo)作手(shǒu)段。為(wéi)防(fáng)止誤操作(zuò)
，在任何控製(zhì)方式(shì)下(xià)都需采用分步(bù)操作
，即選擇(zé)
，返(fǎn)校
，執(zhí)行(háng)
，並在(zài)站級層(céng)設(shè)置(zhì)操作員
，監(jiān)護(hù)員(yuán)口(kǒu)令及(jí)綫(xiàn)路(lù)代碼
，以確保(bǎo)操作的性和(hé)正(zhèng)確性。對(duì)任(rèn)何(hé)操作(zuò)方(fāng)式
，保證隻有在上(shàng)一次(cì)操作步(bù)驟完(wán)成後
，才進(jìn)行下(xià)一(yī)步操作。同(tóng)一(yī)時間(jiān)隻(zhī)允許一(yī)種控製方式(shì)。

納入控製的設(shè)備(bèi)有(yǒu)：35kV及以下斷路器；35kV及(jí)以(yǐ)下隔(gé)離開(kāi)關及(jí)帶電動機構(gòu)的(dí)接(jiē)地開關；站(zhàn)用電380V斷(duàn)路器(qì)；主變壓器分接頭(tóu)；繼電(diàn)保護裝(zhuāng)置的(dí)遠(yuǎn)方復(fù)歸(guī)及遠方投(tóu)退連(lián)接(jiē)片。

3）定時(shí)控製(zhì)。操作員對(duì)需(xū)要(yào)控製(zhì)的電氣設(shè)備進行(háng)定時(shí)控(kòng)製操作
，設(shè)定啟動(dòng)和關(guān)閉(bì)時(shí)間(jiān)
，完成定時(shí)控製。

4）監控(kòng)係(xì)統(tǒng)的控(kòng)製(zhì)輸出(chū)。控(kòng)製輸出(chū)的接點(diǎn)為無源接點
，接點的容(róng)量對(duì)直(zhí)流為110V（220V）
，5A
，對交(jiāo)流為220V
，5A。

5.4.4 用(yòng)戶權限管理

係統(tǒng)設(shè)置(zhì)了(liǎo)用(yòng)戶權限管理功能
，通(tōng)過用(yòng)戶(hù)權(quán)限(xiàn)管理(lǐ)能夠防止未經授權的操(cāo)作(zuò)係(xì)統(tǒng)可以(yǐ)定義(yì)不同操作(zuò)權(quán)限的(dí)權限組（如(rú)管理(lǐ)員
，維護員(yuán)
，值(zhí)班員組(zǔ)等）
，在每個權限(xiàn)組(zǔ)裏(lǐ)添加用戶(hù)名和(hé)密碼
，為係統運(yùn)行
，維(wéi)護(hù)
，管(guǎn)理提供(gōng)可靠的(dí)保障(zhàng)。

6 係(xì)統(tǒng)硬(yìng)件(jiàn)配(pèi)置(zhì)

7 結(jié)語(yǔ)

綜(zōng)上(shàng)所(suǒ)述
，智(zhì)能變電站自(zì)動化(huà)係統(tǒng)具有全(quán)數字化(huà)
，高智(zhì)能化
，高(gāo)集成度
，全(quán)景(jǐng)數(shù)據(jù)展(zhǎn)示(shì)等(děng)顯著特點。伴(bàn)隨智(zhì)能變(biàn)電站的(dí)技術(shù)發展(zhǎn)
，不斷(duàn)深化其智能(néng)化(huà)特征(zhēng)
，在發展過程中做(zuò)到智能(néng)調節
，自(zì)動化控(kòng)製
，在綫分析(xī)決策(cè)以及協同互動(dòng)等(děng)各種(zhǒng)功(gōng)效
，這(zhè)樣才能讓變(biàn)電站運(yùn)維管理水(shuǐ)平和質(zhì)量(liáng)得(dé)以(yǐ)提升。

參考文獻(xiàn)

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