变电站信号优化探析

【摘 要】在当前变电站调动自动化系统日趋成熟的背景下，数字化保护设备已经被电力系统用户广泛接受并使用。本文将分析变电站信号传输上存在的问题，并提出了措施，以优化变电站综自系统的信号传输。

【关键词】变电站；信号；监控；优化

在当前变电站调动自动化系统日趋成熟的背景下，数字化保护设备已经被电力系统用户广泛接受并使用。为更好地监视变电站设备运行状态及工况，保障电网和设备的安全运行，本文将探究变电站存在的信号问题及解决措施，更好地满足生产运行的需要。

一、变电站运行中存在的问题

数据库过于庞大，现有通信规约无法全部传递。即使能传递，涌现出来的大量信号有可能影响调度人员对事故进行迅速正确的分析和判断。现以一条110kV线路为例，信号量达46个，而1台110kV三卷变压器信号多达160个。由于变电站信号量较多，加之信息的选择与优化还没有统一的标准，且信息的取舍是目前争议较大的问题。主变档位分接开关，直接以开关量形式输入调压装置，所占遥信路数较多 （14～19个）。而1台高压装置本来可以对2台主变调压，由于调压装置遥信容量为23个，不能将2台主变分接头位置全部接入。因此，只能对1台主变调压，一个变电站需要配置2套调压装置，故造成投资浪费。另外，分接头位置以单个遥信的形式传递到调度端，故占用了遥信资源。

二、变电站的优化目标

（一）目标分析

在满足运行要求的前提下，将综合自动化变电站信号优化在512 个之内，并增加站内音响报警功能是可行的。其因素有以下几点：1、从运行经验分析：变电站传递到调度端的信号量，在远动通信规约允许的传递容量（512 个信号）内是可以满足运行要求的。2、从设备条件分析：如果先将各个分接头位置信号转化为BCD码，就可以通过1台调压装置完成对2台主变调节分接头，还可以按遥测方式传送分接头位置。3、从技术条件分析：综合自动化设备的通信管理机，可以对各类信号进行逻辑运算，能够生成虚拟“事故总”信号及“预告总”信号。

（二）主要原因

现状分析表明，影响优化综合自动化变电站信号的主要原因有：微机保护信号量大，信号不能全部传送，最多传送512个信号；信号的取舍和归并尚无标准规范；分接头位置以单个遥信方式输入输出；站内没有告警音响。

（三）确定目标

针对以上主要原因，确定目标如下：减少调度员监视信号的数量，提高效率；在发生事故时能迅速简捷地反映事故性质及保护动作情况，以便调度员迅速判断处理；1套调压装置完成2 台主变的分接头调整；发生事故和异常时，站内有音响提示。

三、变电站信号优化的措施

（一）减少保护信号量

有些信号是为专业维护人员查询故障、维护设备所用，运行值班人员不需要了解，对此类信号可不进行采集。对于直流系统，由于其本身具有自动调节功能，只需将故障信号和接地信号反映给值班员，其他信号不进行采集。对于SF6断路器机构的信号，虽然信号较多，但作为调度员，没有必要详细了解，因此，对此类信号可进行合并。

（二）统一信号的取舍和归并

根据运行的实际需要，按保护装置型号和保护原理对微机保护的动作信号进行统一归并。比如：对110kV变压器保护、高压侧过负荷、中压侧过负荷、低压侧过负荷合并为主变过负荷；差动速断保护跳闸、比率差动保护跳闸合并为差动保护跳闸；高后备复压过Ⅰ流段动作、高后备复压过流Ⅱ段动作、高后备复压过流Ⅲ段动作、高后备零序过流Ⅰ段动作、高后备零序过流Ⅱ段动作、高后备零序过流Ⅲ段动作、高后备零序过压Ⅰ时限动作、高后备零序过压Ⅱ时限动作合并为高后备保护跳闸；中后备复压过流Ⅰ段动作、中后备复压过流Ⅱ段动作、中后备复压过流Ⅲ段动作、中后备复压过流Ⅳ段动作合并为中后备保护跳闸；低后备复压过流Ⅰ段动作、低后备复压过流Ⅱ段动作、低后备复压过流Ⅲ段动作、低后备复压过流Ⅳ段动作合并为低后备保护跳闸。

（三）改进分接头位置输入输出回路

在变压器分接头位置输入回路增加BCD码转换装置，先将19个分接头位置遥信转换为5个BDE 码形式的遥信，使1套调压装置可以采集2台主变的分接头位置，达到1套调压装置调节2台主变分接头的目的。将主变分接头位置先转换成遥测量，通过遥测方式传送主变分接头位置，减少了传送到调度端的信号数量。

（四）增加“事故总”和“预告总”音响

各台保护装置都有本身的“事故总”信号，通过综合设备组态软件将所有保护装置的“事故总”信号合并，生成一个 “全站事故总”信号。全站任何一台断路器跳闸，都会触发该信号。将所有保护的故障信号、所有断路器机构故障信号、直流信号等合并成一个“全站预告总” 信号。站内任何一、二次发生异常时都会触发该信号。配置事故音响和预告音响喇叭，当发生“全站事故总”或 “全站预告总”时都会触发相应的音响喇叭。

四、变电站优化后运行效果

综上所述，综合自动化变电站的信号优化在6个变电站改造工程中得到了应用。改造后的综合自动化变电站运行稳定，达到了信号优化的目标。

主要改造方法有：（一）通过取舍和归并，对信号进行优化，变压器保护由原来160多个信号归并为16个，线路保护由46个归并为8个，使传送到调度端的信号量大大减少。（二）改进了变压器分接头位置输入输出回路，使1套调压装置调节2台主变分接头，每站节约了1套调压装置。（三）在变电站内取消中央信号系统和不加装当地功能的前提下，实现了事故和异常音响报警，从而减少了投资并同时提高了运行可靠性。

通过实施减少保护信号量、统一信号的取舍和归并、改进分接头位置输入输出回路、增加“事故总”和“预告总”音响等措施后的确可以达到综合自动化变电站运行稳定、信号优化的目标。

参考文献：

[1]宋雪燕.变电站综合自动化系统分析及建议[J].西北电力技术.2004（04）

[2]吴永晨.电力系统自动化技术应用与发展[J].中国高新技术企业.2010（06）

[3]崔丽荣.综合自动化变电站遥信量误发的原因分析及解决方案[J].科协论坛（下半月）.2011（09）

作者简介：周歆娴（1984.06-），女，汉族，福建漳州，大学本科学历，国网漳州供电公司，助理工程师，主要从事变电信号监控工作。