全分散式户外变电站自动化系统在变电站中应用

[摘 要] 随着计算机技术的日趋发展，传统的变电站二次系统已不能适应目前电力系统发展的趋势。本文以FBZ分散式变电站综合自动化系统为例，简要分析了该系统的特点和组成，对该系统在变电站中的应用情况进行了详细的阐述，得出变电站综合自动化系统符合变电站向小型化发展的方向，值得推广与应用。

[关键词] 变电站 自动化系统 应用

0.引言

在变电站自动化系统建设中，我国传统的做法长期存在着固定的观念，无论变电站的规模怎样，RTU装置、微机监控装置以及微机保护监控装置集中组屏放至主控制室，虽然当前分散式微机保护测控装置大都安装在开关上，可是，对于开关是户外开关的保护监控装置，还是通过集中组屏放至主控制室。这样一来，在很大程度上影响了变电站向小型化方向发展进程。这些年来，由于分散式变电站自动化系统运行相对可靠，维护比较简单以及占地少等诸多的优点，使得其一直是新建变电站的首选系统。本文通过某单位采用的FBZ分散式变电站综合自动化系统为例，分析了该系统在变电站中良好的应用情况，证明了变电站分散式户外变电站自动化系统是完全可行的。

1.FBZ分散式变电站自动化系统的特点

该系统以线路为单元，通过分散式设计，并以功能单元设计为辅。35kV之上设备，根据功能对遥控、遥测和遥信进行组合设计，而35kV之下的设备根据线路组合设计保护与远动功能，避免硬件的冗余，加强设备的稳定性和可靠性。通过双机热备用对中央管理单元进行设计，能够实现自动切换值班。系统通信采用工业现场总线，直接同功能单元节点连接，CAN网应辅以485网，一般情况下同时运行，以便提高网络的可靠性。鉴于FBZ分散式变电站自动化系统将线路保护、当地监控、微机保护、线路测量融为一体，从而实现了诸如保护设备状态监视、电压自动调节以及实时数据采集等诸多功能。

2.FBZ分散式变电站自动化系统的组成

FBZ分散式变电站综合自动化系统由以下6部分组成：①FBZ-G301系统管理单元。FBZ-G301系统管理单元是主站/当地监控与FBZ各功能单元及其它微机保护装置之间交换信息的枢纽。总有8个通讯口能够实现不同接口的信息交换。液晶显示屏能够显示全部的信息内容，同时对所有通道的通讯内容进行监视。G301管理单元具有双机备用切换的功能，输入输出板、通讯接口板以及CPU板构成了管理单元。②后台机监控系统。该系统采用配置为10G硬盘、PIIICPU以及64M内存的D9819A#AB2型微型计算机， Visual C++5.0、WINDOWS NT 4.0中文版以及DOS6.2为该系统的软件环境，外设打印机、音响设备，旨在异常情况发生时，能够发出语音报警，或者基于需要打印各种报表。③FBZ-B306A变压器后备保护测控装置。FBZ-B306A变压器后备保护测控单元是一种集保护、测量、监控等功能为一体，性能价格比和可靠性均较为理想的变电站自动化装置。其设计大多采用不同的抗干扰措施，操作回路、逻辑电路大都具备片级自检能力，在控制中出现错误的情况下，能够快速地检测出错环节，以面板显示的方式报给操作者，这在很大程度上降低了维护工作，同时缩减了故障排除时间。该单元较多为CPU结构，具有较高的信息共享率以及较强的处理和运算能力。④FBZ-B301线路保护测控装置。其特点与监控原理同FBZ-B306A，在此不作阐述。⑤FBZ-B302电容器保护测控装置。其特点与监控原理同FBZ-B306A，在此不作阐述。⑥电能计量屏。

3.分散式变电站综合自动化系统在变电站的应用情况

自采用分散式变电站综合自动化系统后，通过多次检验系统故障以及分析异常情况，所有设备与装置动作准确，运行可靠、稳定。①出现多次接地故障后，当地主机能够准确反映接地，对接地线路进行准确地判断，从而不需要采用拉合开关进行接地线路的选择，一方面减少了操作次数，另一方面降低了停电损失程度，同时在很大程度上避免了误操作。②在变电站遭遇相比往常更严重的低温的情况下，该自动化系统可以经受严峻考验，没有任何异常情况的出现。③变电站综合自动化系统的机箱出于低功耗不必进行散热的考虑，使用的是全密封结构，这就在最大程度上降低了诸如有害、有毒气体，潮湿和灰尘等对变电站设备造成的影响，加之其宽温度的工作范围，在控制现场就适宜安装装置，从而改变了传统的微机监控装置需要安装于主控室和要求加空调以及室内密封的做法。④在多雨。潮湿的季节，变电站中的设备容易腐蚀，然而，采用分散式变电站综合自动化系统，经过多年的运行，其设备并未出现异常情况，经受住了考验。⑤根据该系统的各个功能单元对应于一个小机箱设计，在安装装置时可在开关附近，并且和主机间通过CAN总线通迅电缆联络。根据相关的统计显示，在变电站恶性事故发生的主要因素之一就是众多的且具有复杂性的二次连接电缆接触不良。在变电站实行分散式变电站综合自动化系统，将监控保护功能分散至就地单独完成，单单通过普通屏蔽双绞线同主机进行联络，而主机仅负责平常的管理工作，这样一来，杜绝了以前把全部的保护、控制、测量以及信号线均接至主控室，这就在很大程度上缩减了二次接线，节约了资金，减低了事故的发生率，加强了变电站综合自动化系统的可靠性和维护性。⑥在传统的变电站二次系统中，我们是把RTU装置、微机监控装置以及微机保护监控装置集中组屏安装于主控制室，这样不仅造成变电站的二次接线的复杂性，并且就加大了投资力度；变电站采用分散式变电站综合自动化系统，本系统中的监控主机在获取信息是通过CAN网从变电站间隔层微机保护监控装置和微机监控装置进行的。监控主机仅承担常规管理以及实现变电站的远方监控。这样相比传统做法而言，可减少变电站的占地面积，提升变电站综合自动化系统运行效率。⑦变电站采用分散式变电站综合自动化系统后，主控室仅建立10m2的工具间，直流屏以及通信设备的安装可在小间，避免了设立电缆沟，这样一来，几乎不存在二次电缆，土建工程在很大程度上也将减少，为单位缩减了工程造价，同时对于变电站的检修和维护相当方便。另外，本系统的抗电磁干扰能力较强，不必建设常规操作控制台，能够取消常规模拟屏。⑧变电站的主要考核指标相对很好，在正确率方面，遥调、遥信和遥控均能达到100%，遥测精度达到要求，从而实现了实用化要求的目的。

4.结束语

随着科学技术的迅速发展，计算机技术已在各国取得了广泛的应用。电力系统同样也要顺应时代的发展，迈入微机控制时代，变电站综合自动化系统摒弃了传统的变电站二次系统，成为目前电力系统发展的趋势。变电站分散式综合自动化系统的应用，虽然有较好的效果，但在其维护以及运行的过程中难免会欠缺一些成熟的经验，这就需要我们在变电站综合自动化系统安装调试的时候，组织人员进行专门培训，从而为变电站综合自动化系统的正常运行奠定扎实的基础。同时，按照分散式变电站综合自动化系统的遥测、遥调、遥信和遥控的功能，辅以电网的调度自动化系统，采用合适的通信规约，从真正意义上实现变电站的无人值班，进而达到增效减人的目的。以全分散式微机保护监控装置为基础全分散式变电站综合自动化系统是完全可行的。

参考文献：

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