對比傳統(tǒng)變電站與變電站綜合自動化系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)標(biāo)題：對比傳統(tǒng)變電站與變電站綜合自動化系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)姓名：邵天龍班級：電自072班電話：159貴州大學(xué)8567摘要：隨著智能化電氣設(shè)備的不斷涌現(xiàn)，變電站已經(jīng)進(jìn)入了自動化發(fā)展的新階段。本文主要對變電站綜合自動化系統(tǒng)與傳統(tǒng)變電站進(jìn)行針對式對比，并進(jìn)行了相關(guān)介紹，并對分布式系統(tǒng)進(jìn)行簡要介紹，最后給出實(shí)例說明綜合自動化系統(tǒng)在我國變電站應(yīng)用取得的效果。關(guān)鍵字：變電站；傳統(tǒng)變電站；變電站綜合自動化；分布式系統(tǒng)Abstract：Asintelligentelectricalequipmentareconstantlyemerging,thesubstationautomationhasenteredanewstageofdevelopment.Thispapermainlyofsubstationintegratedautomationsystemandthetraditionaltypeofcontrastforsubstationsisintroduced,andsomerelated,anddistributedsystembrieflydescribed,andfinallygivesexamplessubstationintegratedautomationsysteminChinaapplicationshavemadetheeffect.Keywords：Transformersubstation；Traditionaltransformersubstation；Substationautomation;Distributedsystem1概述：變電站綜合自動化裝置包括RTU(遠(yuǎn)動終端)、遠(yuǎn)動專用變送器、遠(yuǎn)動裝置到通信設(shè)備配線架端子的網(wǎng)絡(luò)線、遠(yuǎn)動終端輸入和輸出回路的專用電纜、遠(yuǎn)動路由器、遠(yuǎn)動交互機(jī)、遠(yuǎn)動終端專用的電源設(shè)備及其連接電纜、遙控屏、遙信屏、遠(yuǎn)動轉(zhuǎn)接屏等。變電站綜合自動化是指利用計算機(jī)及上述裝置對變電站的開關(guān)、隔離刀閘、電容器、變壓器等一次設(shè)備的自動監(jiān)視、控制、測量和保護(hù)功能。它的主要作用是采集現(xiàn)場的實(shí)時數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理，然后經(jīng)過通道送達(dá)電力調(diào)度中心，同時接受遠(yuǎn)方下達(dá)的遙控、遙調(diào)指令，使現(xiàn)場一次設(shè)備達(dá)到控制和調(diào)節(jié)的目的。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展及無人值班變電站的推行，我國電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)將更多的放在變電站綜合自動化技術(shù)、計算機(jī)和通信技術(shù)上。因?yàn)?，此?xiàng)技術(shù)的大力應(yīng)用不僅能降低運(yùn)維成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，而且能更好的保障變電站的安全、可靠運(yùn)行，提高電能服務(wù)質(zhì)量。2正文內(nèi)容：變電站是電力系統(tǒng)的一部分，其功能是變換電壓等級、配送電能、無功電壓調(diào)控，其監(jiān)控功能為保護(hù)、計量、控制、信息傳輸，主要包括變壓器、母線、線路開關(guān)設(shè)備、建筑物及電力系統(tǒng)安全和控制所需的設(shè)施。2.1傳統(tǒng)變電站存在的問題（參考文獻(xiàn)1以及貴州大學(xué)電氣工程學(xué)院配網(wǎng)自動化課件，熊煒）①安全性、可靠性不能滿足一些企業(yè)用電高可靠性的要求。傳統(tǒng)的變電站大多采用常規(guī)的設(shè)備，它的二次設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性不強(qiáng)，沒有故障自診斷能力，只在計劃停電或保護(hù)裝置發(fā)生拒動和誤動時才能發(fā)現(xiàn)問題。②供電質(zhì)量缺乏科學(xué)的保證。傳統(tǒng)變電站大多不具備調(diào)壓手段。且缺乏科學(xué)的電能質(zhì)量考核辦法，不能滿足企業(yè)考核的需求。③占地面積大，增加征地資金。傳統(tǒng)變電站二次設(shè)備體積大、笨重，器件組屏數(shù)量多，因此，控制室和繼電保護(hù)室占地面積大，不能滿足企業(yè)發(fā)展和擴(kuò)規(guī)的要求。④不具備實(shí)時監(jiān)控的要求。變電站要做到優(yōu)質(zhì)、可靠、安全運(yùn)行，必須掌握系統(tǒng)的運(yùn)行工況，才能采取一系列的自動控制和調(diào)節(jié)手段。傳統(tǒng)的變電站不具備遠(yuǎn)方通訊功能，缺乏自控手段和措施，因此不利于變電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。⑤設(shè)備可靠性差，維護(hù)量大。常規(guī)的繼電保護(hù)整定值必須定期停電校驗(yàn)．保護(hù)整定值整定工作量大．也無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方參數(shù)或自動裝置的整定值的修改。綜合自動化的優(yōu)點(diǎn)在于：提高安全穩(wěn)定性；提高電壓合格率；提高運(yùn)行管理水平；縮小占地面積；提高設(shè)備可靠性，減小維護(hù)工作量。2.2綜合自動化系統(tǒng)的概念變電站綜合自動化是將變電站的二次設(shè)備(包括測量儀表、信號系統(tǒng)、繼電保護(hù)、自動裝置和遠(yuǎn)動裝置等)經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計，利用先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對變電站的主要設(shè)備和輸配電線路的自動監(jiān)視測量、自動控制和微機(jī)保護(hù)，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動化功能。變電站綜合自動化系統(tǒng)是利用多臺微型計算機(jī)和大規(guī)模集成電路組成的自動化系統(tǒng)，代替常規(guī)的測量和監(jiān)測儀表，代替常規(guī)的控制屏、中央信號系統(tǒng)和遠(yuǎn)動屏，用微機(jī)保護(hù)代替常規(guī)的繼電保護(hù)，克服常規(guī)的繼電保護(hù)裝置不能與外界通信的缺陷。它是自動化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)等高科技在變電站領(lǐng)域的綜合應(yīng)用，它可采集到比較齊全的數(shù)據(jù)和信息，利用計算機(jī)的高速計算能力和邏輯判斷能力，方便地監(jiān)視和控制變電站各種設(shè)備的運(yùn)行和操作。變電站綜合自動化系統(tǒng)具有功能綜合化、結(jié)構(gòu)監(jiān)控微機(jī)化、操作監(jiān)視屏幕化、運(yùn)行管理智能化等特征。2.3綜合自動化系統(tǒng)的優(yōu)越性①提高供電質(zhì)量及電壓合格率。由于變電站綜合自動化系統(tǒng)中有電壓、無功自動控制功能，可大大提高電壓合格率，降低損耗，節(jié)約電能，保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。②提高變電站的安全、可靠運(yùn)行水平。變電站綜合自動化系統(tǒng)具有保障自診斷功能，發(fā)現(xiàn)不正常現(xiàn)象及時報警。由于微機(jī)的應(yīng)用，更突出了自動裝置和四遙裝置的有利特點(diǎn)．這使得變電站的一、二次設(shè)備的可靠性大大提高。③提高系統(tǒng)的運(yùn)行、管理水平。變電站實(shí)現(xiàn)自動化后，監(jiān)視、測量、記錄、抄表等工作由計算機(jī)自動完成．提高了測量精度，避免了人為誤差。實(shí)時工況、報警記錄、各種運(yùn)行趨勢圖等可供查詢，大大提高了運(yùn)行的管理水平。④減小占地面積。變電站綜合自動化系統(tǒng)采取計算機(jī)和先進(jìn)的通信技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)資源和信息共享，同時大規(guī)模的集成電路結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、功能強(qiáng)，與傳統(tǒng)變電站相比，其性能大大提高，控制室面積減少。⑤減少維護(hù)工作量，減少勞動強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)減人增效。由于綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集及通訊功能，減少了人工抄表等一系列工作量，且能實(shí)現(xiàn)“四遙”(遙控、遙信、遙調(diào)、遙測)、無人值守的狀況，可以達(dá)到減員增效的目的。通過下表可以看出傳統(tǒng)變電站與綜合自動化系統(tǒng)針對性的優(yōu)劣對比對比項(xiàng)目傳統(tǒng)變電站綜合自動化系統(tǒng)安全可靠性二次設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性不強(qiáng)。不具備實(shí)時監(jiān)控的要求。不能掌握系統(tǒng)的運(yùn)行工況，不具備遠(yuǎn)方通訊功能，缺乏自控手段和措施，因此不利于變電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。具有保障自診斷功能，發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象及時報警。一、二次設(shè)備的可靠性大大提高。監(jiān)視、測量、記錄、抄表等工作由計算機(jī)自動完成．提高了測量精度，避免了人為誤差。實(shí)時工況、報警記錄、各種運(yùn)行趨勢圖等可供查詢，提高了運(yùn)行的安全可靠性。供電質(zhì)量不具備調(diào)壓手段。且缺乏科學(xué)的電能質(zhì)量考核辦法。有電壓、無功自動控制功能，可大大提高電壓合格率。建設(shè)資金占地面積大，增加征地資金。二次設(shè)備體積大、笨重，器件組屏數(shù)量多。占地面積小。采取計算機(jī)和先進(jìn)的通信技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)資源和信息共享，大規(guī)模的集成電路結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、功能強(qiáng)，性能提高，控制室面積減少。設(shè)備維護(hù)量維護(hù)量大。常規(guī)的繼電保護(hù)整定值必須定期停電校驗(yàn)．保護(hù)整定值整定工作量大．也無法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方參數(shù)或自動裝置的整定值的修改。維護(hù)工作量小，減少勞動強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)減人增效。由于綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集及通訊功能，減少了人工抄表等一系列工作量，且能實(shí)現(xiàn)“四遙”(遙控、遙信、遙調(diào)、遙測)、無人值守的狀況，可以達(dá)到減員增效的目的。變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2.4分布式系統(tǒng)的主要特點(diǎn)（參考文獻(xiàn)2,參考文獻(xiàn)3）①可靠性這種跨變電站界限的裝置有效地提高對變電站現(xiàn)實(shí)情況的判斷能力，提高變電站在復(fù)雜情況下供電恢復(fù)的能力，并且為變電站建設(shè)過程中復(fù)雜局面提供解決方案，在一定程度上提高可靠性。在功能組臺和分配上，采取可下放的盡量下放的原則，凡是可在本間隔就地完成的功能,如繼電保護(hù)、備用自投以及電壓控制等，均在相應(yīng)間隔內(nèi)設(shè)置了專用的獨(dú)立裝置，避免或減少了其他裝置或通信的異常對功能運(yùn)行的影響。即使通信崩潰．各間隔都仍能保證其重要功能執(zhí)行，從而提高了可靠性。與此同時，裝置的有關(guān)外部回路都實(shí)行了分類，避免相互之間的影響，提高整體的可靠性。②可擴(kuò)充性通過運(yùn)行實(shí)踐得出，分散分布式綜合自動化系統(tǒng)面向?qū)ο笤O(shè)計，實(shí)現(xiàn)單元化結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性。如新增一條線路，一般其功能同已有的元件，只需要增加一套設(shè)備即可．有關(guān)系統(tǒng)功能，均可通過主計算機(jī)上提供的輔助工具．方便地進(jìn)行修改、擴(kuò)充，從而使原有的投資充分發(fā)揮其效益。③經(jīng)濟(jì)性因?yàn)橛凶冸娬緝?nèi)電壓無功控制，無功補(bǔ)償控制；具有變電站網(wǎng)絡(luò)通信功能，站內(nèi)通信，上、下級站問通信，遙測、遙信、遙控、遙調(diào)、遙視等；縮小了變電站占地面積，降低了造價，減少了總投資；減少了維護(hù)量，達(dá)到了減人增效的目的?？赏ㄟ^對無錫供電局兩座規(guī)模相當(dāng)?shù)?10kV市區(qū)變電所綜合自動化系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較得到證明（參考文獻(xiàn)4）(見下表)。若控制電纜以l2元／m計算，那么采用綜合自動化系統(tǒng)分散布置后，單電纜一項(xiàng)就節(jié)約投資近20萬元。變電站改用分散分布式布置形式后的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較工程名稱110kv車站變電所110kv學(xué)前變電所規(guī)模110kv內(nèi)橋接線，2臺三圈變壓器，35kv單母分段兼旁母，出線9回（本期8回），10kv單母分段兼旁母，出線16回(本期12回,電容器2組)2回110kv線路—變壓器組,2臺三圈變壓器,35kv單母分段,出線6回(本期4回),10kv單母分段,出線20回(本期16回),電容器2組布置形式改用前改用分散分布式后安裝控制電纜連接較復(fù)雜雙絞線連接簡單控制電纜長度(m)245837940控制室面積(m2)12×13.572×9.2④便于建設(shè)、運(yùn)行和維護(hù)根據(jù)有關(guān)變電所的施工情況，分布式系統(tǒng)每個間隔的各種功能都已經(jīng)在制造廠內(nèi)調(diào)試完畢，從而大大縮短了變電所的施工時間。從早期投運(yùn)的綜合自動化系統(tǒng)來看，監(jiān)控系統(tǒng)與微機(jī)保護(hù)裝置往往不屬于同一廠家，微機(jī)保護(hù)的詳細(xì)信息由通信管理機(jī)來取得，通過通信口與監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通信．實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)的信息共享，這就存在保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)的接口問題。實(shí)踐中，生產(chǎn)保護(hù)的廠家自帶的系統(tǒng)與其他廠家的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)時，總是不十分順利，給施工調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)帶來不便上述問題對分布式系統(tǒng)是不存在的。幾個變電所共用一臺便攜式測試儀，實(shí)際操作中僅需將測試儀與裝置的調(diào)試接口相連，通過簡單的設(shè)置，便可在數(shù)分鐘內(nèi)完成功能測試和檢查。2.5變電站綜合自動化系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例（參考文獻(xiàn)5）2.5.1以500kV南昌變電站為例500kV南昌變電站位于南昌市郊尤口鎮(zhèn)，于2000年10月投入運(yùn)行。該變電站是三峽外送項(xiàng)目的第一個500kV變電站，南昌變電站主變第一期工程上一臺容量為750MVA變壓器，遠(yuǎn)期為二臺。南昌變電站500kV進(jìn)出線最終規(guī)模為六回，一期工程為一回，220kV進(jìn)出線最終規(guī)模為lO一12回。500kV進(jìn)線側(cè)裝設(shè)一組120Mvar高壓并聯(lián)電抗器。南昌變電站220kV電壓等級本期工程采用雙母線帶旁路母線接線。35kV電壓等級采用單母線接線。南昌變電站是第一個采用國產(chǎn)設(shè)備的500kV變電站，并實(shí)現(xiàn)了保護(hù)和控制設(shè)備完全就地下放。它采用的是北京哈德威四方保護(hù)與控制設(shè)備有限公司生產(chǎn)的CSC2000變電站綜合自動化系統(tǒng)。該綜合自動化系統(tǒng)采用以一次設(shè)備為對象，按分散、分布布置的設(shè)計思想，問隔層設(shè)備完全分散至開關(guān)場的保護(hù)小室方式分為變電站層、問隔層二部分。這兩層之間由通信網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。2.5.2應(yīng)用情況500kV南昌變的綜合自動化系統(tǒng)自投運(yùn)以來，運(yùn)行基本正常，整個系統(tǒng)基本安全、穩(wěn)定、可靠。2000年10月30日對端500kV湖北鳳凰山變電站側(cè)發(fā)生線路TA爆炸，南昌站一側(cè)，CSL101A型保護(hù)裝置正確動作，監(jiān)控系統(tǒng)正確反應(yīng)，故障錄波數(shù)據(jù)完全上送，無一遺漏。通過了一次嚴(yán)重事故的考驗(yàn)。3.總結(jié)：上述只是針對變電站綜合自動化系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)對傳統(tǒng)變電站的一個對比，并闡述了分布式變電站的優(yōu)點(diǎn)以及綜合自動化系統(tǒng)在500KV南昌變中的應(yīng)用，通過比較我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)變電站的許多缺點(diǎn)可以用變電站綜合自動化系統(tǒng)來彌補(bǔ)，更是有分布式變電站的諸多好處，隨著科技的發(fā)展，我們已從最初的對繼電保護(hù)的“可靠、靈敏、選擇、速動性”要求增加到“遙測、遙信、遙控、遙調(diào)”功能的要求，等到“遙視”功能普及完善后，即可真正全部實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化了。便能更好的保障變電站的安全、可靠運(yùn)行，提高電能服務(wù)質(zhì)量。