2 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能

　　以西北工業(yè)大學(xué)為例，為了利用先進(jìn)技術(shù)和手段對新建的10KV變電站進(jìn)行智能自動(dòng)化管理，學(xué)校決定將改變電站建成一個(gè)現(xiàn)代化的綜合自動(dòng)化變電站系統(tǒng)，對學(xué)校范圍內(nèi)的用電情況進(jìn)行集中管理，統(tǒng)一調(diào)度，以提高全校電力運(yùn)行的可靠性和安全性。該變電站有如下功能：

　　（l）保護(hù)功能系統(tǒng)具有傳統(tǒng)繼電保護(hù)所要求的功能，且精度與可靠性均高于傳統(tǒng)的電磁式繼電保護(hù)。一旦變電站內(nèi)系統(tǒng)中主設(shè)備發(fā)生異?；蚬收希到y(tǒng)將根據(jù)事先設(shè)定的參數(shù)，以最快的速度，對主設(shè)備進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作，并將狀態(tài)紀(jì)錄，及時(shí)提供狀態(tài)分析報(bào)告，指出故障原因及處理意見。

　　（2）檢測功能系統(tǒng)在運(yùn)行過程中能夠?qū)崟r(shí)的檢測變電站各主要設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)值，并通過網(wǎng)絡(luò)將這些數(shù)據(jù)傳給上位機(jī)，以供值班人員觀測。

　?。?）控制與調(diào)度功能系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，可以接受調(diào)度或控制中心有關(guān)控制命令，對站內(nèi)主設(shè)備進(jìn)行分/合閘等操作，避免了操作人員直接操作高壓設(shè)備，降低了危險(xiǎn)系數(shù)。同時(shí)用戶可通過該系統(tǒng)對電網(wǎng)負(fù)荷情況進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測。

　　（4）通信功能保護(hù)裝置" title="保護(hù)裝置">保護(hù)裝置與上位機(jī)之間可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳墉，同時(shí)該系統(tǒng)還可連入上一級調(diào)度系統(tǒng)或局域網(wǎng)，按既定協(xié)約將有關(guān)數(shù)據(jù)信息送往上位機(jī)調(diào)度或控制中心，并接收上位機(jī)調(diào)度命令。

　?。?）具有數(shù)據(jù)庫管理功能通過網(wǎng)絡(luò)匯總?cè)冸娬緦?shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，不斷刷新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，按時(shí)登錄歷史數(shù)據(jù)庫，以供隨時(shí)查閱。

　?。?）站內(nèi)當(dāng)?shù)乇O(jiān)控，人機(jī)聯(lián)系功能，如顯示，操作，打印，報(bào)警，圖像，聲音等多媒體功能。

　　（7）設(shè)備的再現(xiàn)維護(hù)，在線組態(tài)，在線修改參數(shù)的功能。

　　如果變電站監(jiān)控管理系統(tǒng)具有上述主要功能，那么該系統(tǒng)便具有較高水平的綜合性和自動(dòng)化程度。

　　3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

　　系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖1的實(shí)現(xiàn)作以論述。

　　主要分上位機(jī)通信盒和保護(hù)裝置。以下分別對系統(tǒng)各部分：

　　a 保護(hù)裝置

　　系統(tǒng)中的保護(hù)裝置具有智能保護(hù)功能。該裝置是根據(jù)我國電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，運(yùn)用國家上先進(jìn)的計(jì)算機(jī)及集成電路技術(shù)，并結(jié)合繼電保護(hù)技術(shù)，研制生產(chǎn)的微機(jī)性保護(hù)裝置。

　　對于保護(hù)裝置的安置，通常采用兩種安裝布局方式—即集中主屏式和分布式。

　　集中主屏式（集散控制式）是將所有的保護(hù)裝里集中的安裝在一起，通過信號線和控制線與各自主設(shè)備相連。這種方式主要優(yōu)點(diǎn)是可以集中的觀察并控制各個(gè)主設(shè)備。但這種方式接線復(fù)雜，檢修不便，且占地較大，可靠性相對較弱。

　　分布式是將保護(hù)裝里分別安置在各開關(guān)柜內(nèi)。將分布式方式與現(xiàn)場總線技術(shù)相結(jié)合，則既可以集中監(jiān)控整個(gè)站內(nèi)系統(tǒng)，又避免了集中主屏式的缺點(diǎn)。所以，西工大lOKV變電站的保護(hù)裝置采用了目前國際上較為流行的分布式安裝方式。

　　b 通信介質(zhì)

　　電力系統(tǒng)中常用的通信介質(zhì)包括通信電纜，無限微波，光纖，載波等。相對于其它幾種介質(zhì)，通信電纜的成本較低，安裝使用簡單，用于短距離通信時(shí)其傳翰質(zhì)量可以滿足較高要求。由于IOKV變電站的集控調(diào)度室與高壓室距離較近，所以采用了通信電纜作為通信介質(zhì)。

　　c 通信實(shí)現(xiàn)

　　結(jié)合變電站自身的特點(diǎn)，并考慮到成本，可靠性，可擴(kuò)充性，易維護(hù)性及實(shí)時(shí)響應(yīng)速度，安裝使用的簡便性等因素，1OKV變電站系統(tǒng)保護(hù)裝置與上位機(jī)之間的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用了總線型結(jié)構(gòu)：使用兩根總線分別連接了兩段母線中的各保護(hù)裝里，最后將兩根總線接入上位機(jī)。保護(hù)裝置與上位機(jī)之間通信方式則采用異步串行方式。

　　d 監(jiān)控軟件

　　系統(tǒng)中的監(jiān)控軟件采用VC+軟件，具有遙信功能。它主要包括實(shí)時(shí)監(jiān)控部分、通信部分、圖元組態(tài)及單元組態(tài)部分、報(bào)警系統(tǒng)等。軟件功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

　　4 系統(tǒng)的特點(diǎn)

　　通過對該系統(tǒng)的使用，我們總結(jié)出該系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

　　a 系統(tǒng)組網(wǎng)方式簡單，擴(kuò)充方便由于站內(nèi)系統(tǒng)采用現(xiàn)場總線方式，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，擴(kuò)充和維護(hù)方便，通過簡單的設(shè)定，即可以完成對任意單元投入系統(tǒng)運(yùn)行或推出系統(tǒng)運(yùn)行。

　　b 開放式系統(tǒng)系統(tǒng)可以兼容其它廠商的保護(hù)裝置，且無須改變已有的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和監(jiān)控程序，只須將要兼容的裝置與上位機(jī)相連，并在上位機(jī)中加入對應(yīng)與語該裝置的接口程序即可。

　　同時(shí)，本系統(tǒng)還可以掛接其它外部程序。用戶可以根據(jù)需要，通過菜單管理器將所需外部程序方便的掛接到該系統(tǒng)中。這樣，用戶可以象使用本系統(tǒng)中的程序一樣使用該外部程序。

　　c 友好的人機(jī)界面保護(hù)裝置自身帶有漢化大液晶顯示屏，以供用戶在現(xiàn)場觀測各開關(guān)柜的參數(shù)和狀態(tài)。

　　上位機(jī)也可以以數(shù)值、曲線、棒圖、模擬表針、圖表等方式反映各項(xiàng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及開關(guān)狀態(tài)，而且這些表示方法的形狀，大小，顏色等屬性可以由用戶靈活設(shè)定。

　　d 既靈活，又簡單的操作方式系統(tǒng)的常用操作非常簡單。保護(hù)裝置只帶用鍵盤進(jìn)行簡單的選擇確認(rèn)，即可以完成常規(guī)操作。上位機(jī)軟件的操作完全按照流行的Windows操作而設(shè)計(jì)，對于熟悉Windows操作的用戶，其簡便性是顯而易見的。同時(shí)，系統(tǒng)管理員可以通過靈活的操作，完成高級的，復(fù)雜的操作與管理。

　　5 結(jié)語

　　所設(shè)計(jì)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)投入運(yùn)行以來，有效提高了變電站的自動(dòng)化管理能力和快速處理能力。具有較高的實(shí)用價(jià)值，不僅提高了西工大電力運(yùn)行的可靠性和安全性證了學(xué)校正常的教學(xué)科研和生活用電需要，而且值得進(jìn)一步推廣。