相关文章
RELATED ARTICLES标题:浅谈智能变电站自动化系统的应用与产品选型
产品概述
品牌 | Acrel/安科瑞 | 产地 | 国产 |
---|---|---|---|
加工定制 | 否 |
胡冠楠
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要:现如今,智能变电站发展已经成为了电力系统发展过程中的内容,如何提高智能变电站的运行效率也成为电力系统发展的一个重要目标,为了能够更好地促进电力系统安全稳定运行,本文则就智能变电站自动化系统的实现进行了分析。
关键词:智能变电站;自动化系统;一体化监控
电能作为人们生产生活B不可少的主要能源,如何保障电能安全、经济与稳定地运输和使用可谓是十分的重要。 要想提升电力系统整体运行效率,为用户提供安全的电能,需要对其中的设施设备进行技术创新,不断满足日渐严峻的供电需求。变电站作为整个电力系统中非常关键的部分,如何实现智能化发展是现如今较为重要的目标任务之一。而本文也是基于这一目的来进行了如下研究:
1智能变电站自动化系统的发展历程与特点
1.1发展历程
1.2特点
2智能变电站一体化监控系统的设备与架构
2.1系统架构
智能变电站自动化系统在设计过程中,可以使用三层两网结构来进行设计,具体而言,其三层主要指的是站控层、间隔层、过程层等设备,而两网则主要指的是MMS网、SV/GOOSE网。典型220kV变电站一体化监控系统结构图如图1所示。实际工程中可结合具体情况对监控系统进行优化设计,如将MMS网、SV网.GOOSE网以及IEEE1588对时网四网合一,在确保整个通信质量的基础上,对网络设备进行简化处理。
图1典型220kV智能变电站一体化监控系统结构图
2.2设备
智能变电站之中的监控系统站控层包含的设备较多,像是监控主机、操作员工作站、数据服务器、综合应用服务器、数据通信网关机,站控层交换机等都属于这一层的设备;间隔层设备主要包括智能继电保护、智能测控、PMU、智能电度表、间隔层交换机等;过程层设备则包括合并单元、智能终端以及过程层交换机等网络设备。在对智能变电站自动化系统进行设计的时候,可在不同电压等级变电站设备配置原则的基础上研究优化方案,例如,可以使用合并单元智能终端一体化装置、智能保护测控一体化装置等,同时再将PMU功能与测控功能有效地结合在一起,这样就能真正让交换机数量变少,同时还能有效减少智能变电站光缆数量,降低智能变电站自动化系统的设备投资。
3智能变电站监控系统功能与核心技术
3.1主要功能
智能变电站一体化监控系统若能得以实现,其主要功能就体现在以下几个方面:(1)全景数据采集功能。包括变电站稳态、暂态数据,一次、二次及辅助设备运行状态数据。(2)运行监视功能。这一功能中主要包含了运行监视、设备状态监视等。(3)控制与操作功能,包含操作控制安全性机制、顺序控制、防误闭锁、智能操作票、无功优化控制等。(4)信息综合分析与智能警示功能,包含智能告警,故障综 合分析等。(5)运行管理功能。这一项功能主要就表现在源端维护、权限管理、设备管理等方面。(6)辅助应用功能,包含视频监控、安全防护、环境监测、火灾报警等,实现对重要设备操作前后的图像确认。
3.2核心技术
4智能变电站自动化系统设计要点
4.1设备配置
4.2采样跳闸方式选择
Acrel-1000变电站综合自动化监控系统在逻辑功能上由站控层、间隔层二层设备组成,并用分层、开放式网络系统实现连接。站控层设备包括监控主机,提供站内运行的人机联系界面,实现管理控制间隔层设备等功能,形成全站监控,并与远方监控、调度通信;间隔层由若干个二次子系统组成,在站控层及站控层网络失效的情况下,仍能独立完成间隔层设备的就地监控功能。
针对工程具体情况,设计方案具有高可靠性,易于扩充和友好的人机界面,性能价格比*,监控系统由站控层和间隔层两部分组成,采用分层分布式网络结构,站控层网络采用TCP/IP协议的以太网。站控层网络采用单网双机热备配置。
5.2应用场所:
适用于公共建筑、工业建筑、居住建筑等各行业35kV以下电压等级的用户端配、用电系统运行监视和控制管理。
Acrel-1000变电站综合自动化系统,以配电一次图的形式直观显示配电线路的运行状态,实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数等电参数信息,动态监视各配电回路断路器、隔离开关、地刀等合、分闸状态及有关故障、告警等信号。
监控系统具有事故报警功能。事故报警包括非正常操作引起的断路器跳闸和保护装置动作信号;预告报警包括一般设备变位、状态异常信息、模拟量或温度量越限等。
1)事故报警。事故状态方式时,事故报警立即发出音响报警(报警音量任意调节),操作员工作站的显示画面上用颜色改变并闪烁表示该设备变位,同时弹窗显示红色报警条文,报警分为实时报警和历史报警,历史报警条文具备选择查询并打印的功能。
事故报警通过手动,每次确认一次报警。报警一旦确认,声音、闪光即停止。
次事故报警发生阶段,允许下一个报警信号进入,即次报警不覆盖上一次的报警内容。报警处理具备在主计算机上予以定义或退出的功能。
2)对每一测量值(包括计算量值),由用户序列设置四种规定的运行限值(物理下限、告警下限、告警上限、物理上限),分别定义作为预告报警和事故报警。
3)开关事故跳闸到次数或开关拉闸到次数,推出报警信息,提示用户检修。
4)报警方式。
报警方式具有多种表现形式,包括弹窗、画面闪烁、声光报警器、语音、短信、电话等但不限于以上几种方式,用户根据自己的需要添加或修改报警信息。
操作员对需要控制的电气设备进行控制操作。监控系统具有操作监护功能,允许监护人员在操作员工作站上实施监护,避免误操作。
操作控制分为四级:
第控制,设备就地检修控制。具有优先级的控制权。当操作人员将就地设备的远方/就地切换开关放在就地位置时,将闭锁所有其他控制功能,只进行现场操作。
级控制,间隔层后备控制。其与第三级控制的切换在间隔层完成。
第三级控制,站控层控制。该级控制在操作员工作站上完成,具有远方/站控层的切换。
第四级控制,远方控制,优先级。
原则上间隔层控制和设备就地控制作为后备操作或检修操作手段。为防止误操作,在任何控制方式下都需采用分步操作,即选择、返校、执行,并在站级层设置操作员、监护员口令及线路代码,以确保操作的性和正确性。对任何操作方式,保证只有在上一次操作步骤完成后,才进行下一步操作。同一时间只允许一种控制方式。
纳入控制的设备有:35kV及以下断路器;35kV及以下隔离开关及带电动机构的接地开关;站用电380V断路器;主变压器分接头;继电保护装置的远方复归及远方投退连接片。
3)定时控制。操作员对需要控制的电气设备进行定时控制操作,设定启动和关闭时间,完成定时控制。
4)监控系统的控制输出。控制输出的接点为无源接点,接点的容量对直流为110V(220V)、5A,对交流为220V、5A。
系统设置了用户权限管理功能,通过用户权限管理能够防止未经授权的操作系统可以定义不同操作权限的权限组(如管理员、维护员、值班员组等),在每个权限组里添加用户名和密码,为系统运行、维护、管理提供可靠的保障。
6 系统硬件配置
综上所述,智能变电站自动化系统具有全数字化、高智能化、高集成度、全景数据展示等显著特点。伴随智能变电站的技术发展,不断深化其智能化特征,在发展过程中做到智能调节、自动化控制、在线分析决策以及协同互动等各种功效,这样才能让变电站运维管理水平和质量得以提升。
[1]杨树兴.智能变电站自动化系统分析[J].数码设计,2018,7 (01):205+207.
[2]王月强.自动化系统在智能变电站中的应用分析[J].自动化应用,2016(12):110-112.
[3]王莉,韩海山.智能变电站自动化系统关键技术分析[J].科技创新与应用,2017(04):214.
[4]吴华.简析智能变电站自动化系统.
[5]安科瑞企业微电网设计与应用手册2022.05版.