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智能電網(wǎng)之變電站綜合自動化系統(tǒng)

2018-07-18 11:57:15 OFweek智能電網(wǎng)  點擊量: 評論 (0)
自20世紀(jì)90年代以來,一直是我國電力行業(yè)中的熱點之一。它既是電力建設(shè)的需要也是市場的需要,我國每年變電站的數(shù)量以3%~5%的速度增長,

       自20世紀(jì)90年代以來,一直是我國電力行業(yè)中的熱點之一。它既是電力建設(shè)的需要也是市場的需要,我國每年變電站的數(shù)量以3%~5%的速度增長,每年有千百座新建變電站投入運行;同時根據(jù)電網(wǎng)的要求,每年又有不少變電站進(jìn)行技術(shù)改造,以提高自動化水平。近幾年來我國變電站綜合自動化技術(shù),無論從國外引進(jìn)的,還是國內(nèi)自行開發(fā)研制的系統(tǒng),在技術(shù)和數(shù)量上都有顯著的發(fā)展。

  但工程實際當(dāng)中,部分變電站綜合自動化系統(tǒng)功能還不能充分發(fā)揮出來,存在問題較多,缺陷率很高,不能實現(xiàn)真正的無人值班。

  1變電站綜合自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其存在的問題

  1.1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題

  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。

  1.1.1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,因而一批技術(shù)含量雖較高,但產(chǎn)品并不過關(guān),甚至結(jié)構(gòu)、可靠性很差的所謂高技術(shù)產(chǎn)品不斷被使用。廠家只要有人買就生產(chǎn),改進(jìn)的積極性不高,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,沒搞產(chǎn)品鑒定;

  另外,生產(chǎn)廠家對變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能、作用、結(jié)構(gòu)及各項技術(shù)性能指標(biāo)宣傳和介紹不夠,導(dǎo)致電力企業(yè)內(nèi)部專業(yè)人員對系統(tǒng)認(rèn)識不透徹,造成設(shè)計漏洞較多。

  1.1.2不同產(chǎn)品的接口問題

  接口是綜合自動化系統(tǒng)中非常重要而又長期以來未得到妥善解決的問題之一,包括RTU、保護(hù)、小電流接地裝置、故障錄波、無功裝置等與通信控制器、通信控制器與主站、通信控制器與模擬盤等設(shè)備之間的通信。這些不同廠家的產(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。

  如果所有廠家的自動化產(chǎn)品的數(shù)據(jù)接口遵循統(tǒng)一的、開放的數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn),則上述問題可得到圓滿解決,用戶可以根據(jù)各種產(chǎn)品的特點進(jìn)行選擇,以滿足自身的使用要求。

    1.1.3抗干擾問題

  關(guān)于變電站綜合自動化系統(tǒng)的抗干擾問題,亦即所謂的電磁兼容問題,是一個非常重要然而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。

  變電站綜合自動化系統(tǒng)的抗干擾措施是保證綜合自動化系統(tǒng)可靠和穩(wěn)定運行的基礎(chǔ),選擇時應(yīng)注意,合格的自動化產(chǎn)品,除滿足一般檢驗項目外,主要還應(yīng)通過高低溫試驗、耐濕熱試驗、雷電沖擊電壓試驗、動模試驗,而且還要重點通過四項電磁兼容試驗,分別是:1MHz脈沖干擾試驗、靜電放電干擾試驗、輻射電磁場干擾試驗、快速瞬變干擾試驗。

  1.1.4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。

  1995年IEC為了在兼容的設(shè)備之間達(dá)到互換的目的,頒布了IEC60870-5-101傳輸規(guī)約,為了使我國盡快采用遠(yuǎn)動傳輸?shù)膰H標(biāo)準(zhǔn),1997年原電力部頒布了國際101規(guī)約的國內(nèi)版本DL/T634-1997,并在1998年的桂林會議上進(jìn)行了發(fā)布。該規(guī)約為調(diào)度端和站端之間的信息傳輸制定了標(biāo)準(zhǔn),今后站端變電站綜合自動化設(shè)備與遠(yuǎn)方調(diào)度傳輸協(xié)議應(yīng)采用101規(guī)約。

  站內(nèi)局域網(wǎng)的通信規(guī)約。目前許多生產(chǎn)廠家各自為政,造成不同廠家設(shè)備通信連接的困難和以后維護(hù)的隱患。

  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。

  上述的三個標(biāo)準(zhǔn)即常說的101、102、103協(xié)議,運用于三層參考模型(EPA)即物理層、鏈路層、應(yīng)用層結(jié)構(gòu)之上,是相當(dāng)一段時間里指導(dǎo)變電站綜合自動化技術(shù)發(fā)展的三個重要標(biāo)準(zhǔn)。這些國際標(biāo)準(zhǔn)是按照非平衡式和平衡式傳輸遠(yuǎn)動信息的需要制定的,完全能滿足電力系統(tǒng)中各種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),將得到廣泛應(yīng)用。

  IECTC57即將制定無縫遠(yuǎn)動通信體系結(jié)構(gòu),具有應(yīng)用開放和網(wǎng)絡(luò)開放統(tǒng)一的傳輸協(xié)議IEC61850。該協(xié)議將是變電站(RTU或者變電站綜合自動化系統(tǒng))到控制中心的唯一通信協(xié)議,也是變電站綜合自動化系統(tǒng),甚至控制中心的唯一的通信協(xié)議。目前各個公司使用的標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一,系統(tǒng)互聯(lián)和互操作性差,因此,在變電站綜合自動化系統(tǒng)建設(shè)和設(shè)備選型上應(yīng)考慮傳輸規(guī)約問題,即在變電站和控制中心之間應(yīng)使用101規(guī)約,在變電站內(nèi)部應(yīng)使用103規(guī)約,電能量計量計費系統(tǒng)應(yīng)使用102規(guī)約。新的國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61850頒布之后,變電站綜合自動化系統(tǒng)從過程層到控制中心將使用統(tǒng)一的通信協(xié)議。

       1.1.5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。

  另外,各種屏體及設(shè)備的組織方式不盡相同,給維護(hù)和管理帶來許多問題。

  在我們現(xiàn)有的綜合自動化設(shè)備中,廠家數(shù)量較多,各廠不同系列的產(chǎn)品造成產(chǎn)品型號復(fù)雜,備品備件難以實現(xiàn),設(shè)備運行率低的問題。

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責(zé)任編輯:電朵云

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