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變電站綜合自動(dòng)化改造中的問(wèn)題論文
摘要：近年來(lái)，將變電站由常規站改為綜自站漸漸成為一種趨勢。綜自改造后的變電站，其運行情況越來(lái)越依賴(lài)于自動(dòng)化裝置的實(shí)用性及成熟性。該文就綜自改造中出現的問(wèn)題做出相應分析，以尋找解決這些問(wèn)題的合理方案。
關(guān)鍵字：綜合自動(dòng)化；事故信號；GPS; 后臺監控
變電站綜合自動(dòng)化是指利用先進(jìn)的計算機技術(shù)、現代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號處理技術(shù)，實(shí)現對變電站主要設備和輸、配電線(xiàn)路的自動(dòng)監視、測量、控制、保護以及與調度通信等綜合性自動(dòng)化功能。近年來(lái)，隨著(zhù)國民經(jīng)濟的快速增長(cháng)，傳統的變電站已經(jīng)遠遠不能滿(mǎn)足現代電力系統管理模式的需求。因此，將變電站由常規站改造為綜自站已漸漸成為一種趨勢。但是，由于綜合自動(dòng)化技術(shù)尚未完全成熟，其運行過(guò)程中難免出現一些不盡人意的地方，下面將綜自改造中經(jīng)常出現的問(wèn)題做一總結。
1 有關(guān)事故信號的問(wèn)題
在常規控制方式的變電站，運行中發(fā)生事故時(shí)變電站將產(chǎn)生事故報警音響并經(jīng)過(guò)遠動(dòng)設備向調度自動(dòng)化系統發(fā)出事故信號，調度自動(dòng)化系統采用這個(gè)事故信號啟動(dòng)事故相應的處理軟件（推出事故畫(huà)面、啟動(dòng)報警音響等）。由此可見(jiàn)，變電站的事故信號是一個(gè)非常重要的信號，特別是對于無(wú)人值班的變電站，由于監控中心的運行人員需要同時(shí)監控多個(gè)變電站的運行狀態(tài)，事故信號就成為監控中心運行人員中斷其它工作轉入事故處理的主要標志性的信號，非常重要。
在110 kV頓崗變電站綜自改造竣工驗收時(shí)，驗收人員在操作35 kV線(xiàn)路時(shí)，發(fā)現在后臺和地調遠方控制合開(kāi)關(guān)時(shí)，都會(huì )觸發(fā)“事故跳閘”信號。
在采用常規的微機遠動(dòng)設備和保留控制屏的無(wú)人值班變電站中，一般采用在控制回路中增加記憶繼電器（雙位置）的方法產(chǎn)生事故信號，這種方法已在以前的采用RTU進(jìn)行無(wú)人值班改造工程項目中（110 kV及以下電壓變電站）應用多年，其技術(shù)依據與原控制屏操作KK開(kāi)關(guān)與實(shí)際開(kāi)關(guān)位置不對應相同。110 kV頓崗變電站事故信號生成的原理與上述方法相同。其回路為將操作回路中的KKJ繼電器（雙位置繼電器）的合后位置結點(diǎn)與斷路器位置信號結點(diǎn)串聯(lián)，形成一個(gè)電氣單元的事故信號，監控系統中只須將各電氣單元的事故信號進(jìn)行軟件或運算即可生成全站事故信號。
事故信號的這種生成方法在技術(shù)上是可行的，發(fā)生上述問(wèn)題的原因在于：當后臺或地調對開(kāi)關(guān)進(jìn)行遙合時(shí)，雙位置繼電器KKJ勵磁,其常開(kāi)接點(diǎn)變?yōu)楹衔�，但由于開(kāi)關(guān)位置變位太慢，DL常閉接點(diǎn)仍處于閉合狀態(tài)，回路接通，觸發(fā)事故總信號。由于這個(gè)問(wèn)題是因為開(kāi)關(guān)變位太慢引起，所以就通過(guò)在測控裝置中設置延時(shí)，以延長(cháng)判斷時(shí)間來(lái)解決的。這種解決方法的弊端在于真正的事故發(fā)生時(shí)，會(huì )由于裝置中設置的延時(shí)而不能對事故進(jìn)行準確判斷。
因為35 kV、10 kV均為儲能開(kāi)關(guān)，當斷路器合上時(shí)，儲能裝置啟動(dòng)，與其相連的TWJ失磁，若將TWJ的常開(kāi)位置與KKJ的常開(kāi)位置相連，構成生成事故總的回路，則會(huì )避免上述問(wèn)題的產(chǎn)生。這種解決方法可以有效的避免因為軟件延時(shí)而產(chǎn)生的誤判斷。具體回路如圖1所示。
圖1 事故信號回路圖
2 有關(guān)GPS對時(shí)的問(wèn)題
隨著(zhù)變電站自動(dòng)化水平的提高，電力系統對統一時(shí)鐘的要求愈加迫切，有了統一時(shí)鐘，即可實(shí)現全站各系統在GPS時(shí)間基準下的運行監控和事故后的故障分析，也可以通過(guò)各開(kāi)關(guān)動(dòng)作的先后順序來(lái)分析事故的原因及發(fā)展過(guò)程。統一時(shí)鐘是保證電力系統安全運行，提高運行水平的一個(gè)重要措施。因此，在廣東電網(wǎng)公司發(fā)布的《廣東電網(wǎng)110～220 kV變電站自動(dòng)化系統技術(shù)規范》中，明確要求采用GPS時(shí)鐘對電站裝置進(jìn)行校時(shí)。
GPS對時(shí)一般有三種方式。
脈沖同步信號：裝置的同步脈沖常用空接點(diǎn)方式輸入。常用的脈沖信號有：1PPS，1PPM，1PPH。
串行口對時(shí)方式：裝置通過(guò)串行口讀取同步時(shí)鐘每秒一次的串行輸出的時(shí)間信息對時(shí)，串行口又分為RS232接口和RS422接口方式。
IRIG-B方式對時(shí)：IRIG-B為IRIG委員會(huì )的B標準，是專(zhuān)為時(shí)鐘的傳輸制定的時(shí)鐘碼。每秒輸出一幀按秒、分、時(shí)、日期的順序排列的時(shí)間信息。IRIG-B信號有直流偏置（TTL）電平、1 kHz正弦調制信號、RS422電平方式、RS232電平方式四種形式。
由于變電站內往往存在不同廠(chǎng)家的自動(dòng)化裝置，其接口類(lèi)型繁多，裝置數量也不等，所以在實(shí)際應用中經(jīng)常遇到GPS對時(shí)接口與接受對時(shí)的設備接口不能通信的問(wèn)題。110 kV頓崗變電站采用的保護測控裝置為國電南自的系列產(chǎn)品，該產(chǎn)品只接受無(wú)源空接點(diǎn)對時(shí)，而山東科匯科技有限公司的GPS設備只能提供有源485 B碼對時(shí)。這就造成接口類(lèi)型不統一，從而導致站內保護測控裝置不能接受GPS對時(shí)的問(wèn)題。
這個(gè)問(wèn)題最終以GPS廠(chǎng)家更換通信插件，將對時(shí)接口改為空接點(diǎn)B碼對時(shí)而得以解決。
這個(gè)問(wèn)題的出現，提醒了設計人員在前期訂貨時(shí)，應充分考慮各種設備的接口問(wèn)題。尤其是保護測控裝置及其它智能裝置與后臺監控設備的接口問(wèn)題。因變電站綜自改造多用以太網(wǎng)方式組網(wǎng)，而有些廠(chǎng)家的舊設備只存在串口或RS485接口，或者不同廠(chǎng)家設備進(jìn)行通信時(shí)，因為規約不同而造成通信失敗。這些問(wèn)題都需要對所訂購設備的通信插件進(jìn)行統籌考慮，或訂購充分數量的規約轉換器，以免類(lèi)似情況再發(fā)生。
3 有關(guān)監控程序穩定性的問(wèn)題
變電站實(shí)現綜合自動(dòng)化后，無(wú)論是有人值班還是無(wú)人值班，操作人員不是在變電站內就是在主控站或調度室內，面對顯示器進(jìn)行變電站的全方位監視和操作。所以監控系統能否保持長(cháng)時(shí)間穩定無(wú)故障的運行，對提高變電站的運行管理水平和安全可靠性是非常重要的。
事件：4月29日9:39，某變電站的監控后臺主機SAC1/SAC2雙機網(wǎng)絡(luò )中斷，后臺監控機SAC2不能與前置機連接，值班人員重啟后臺程序仍無(wú)法解決問(wèn)題。經(jīng)過(guò)數次重啟后，在下午17:26，恢復正常運行。當SAC2為主機且為前置機時(shí)，與SAC1機無(wú)法連接，使SAC1機無(wú)法讀取實(shí)時(shí)信息，但系統沒(méi)有判斷SAC2機異常并把SAC1機自動(dòng)切換為值班主機，所以造成監控后臺SAC1機、SAC2機都不能正常運行。
值班人員對后臺監控機SAC2的網(wǎng)卡、與交換機連接的網(wǎng)線(xiàn)、交換機本身進(jìn)行了檢查，均無(wú)發(fā)現故障。后經(jīng)監控系統廠(chǎng)家人員檢查確定，認為問(wèn)題是由后臺監控機SAC2的WINDOWS操作系統程序走死引起，網(wǎng)絡(luò )資源不足導致后臺監控機死機。
找出問(wèn)題后，廠(chǎng)家將后臺監控機的監控程序版本升級，并經(jīng)系統雙機切換測試。當其中一臺后臺監控機網(wǎng)絡(luò )中斷或有異常時(shí)，監控系統能將另一臺備用機自動(dòng)切換成主機運行。
變電站實(shí)現綜合自動(dòng)化后，很多的運行維護工作都需要通過(guò)微機裝置來(lái)完成。但綜合自動(dòng)化裝置的硬件更新?lián)Q代非�？�，所選用的設備可能很快就變成落后產(chǎn)品；監控軟件有時(shí)會(huì )存在難以發(fā)現的缺陷，以至導致監控維護工作不能正常進(jìn)行，影響了變電站的安全運轉。隨著(zhù)綜合自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步，這些問(wèn)題都會(huì )逐步得到解決。這也提醒設計人員在選擇綜自產(chǎn)品及后臺監控系統時(shí)，要綜合考慮多方面因素，選出一種程序運行穩定，功能齊全，硬件配置相對超前的綜自產(chǎn)品。
4 結束語(yǔ)
變電站實(shí)現綜合自動(dòng)化是今后發(fā)展的一種必然趨勢，其優(yōu)越性在電能質(zhì)量，變電站的安全、可靠運行水平等方面均有較好的體現。但由于綜自設備整體的技術(shù)還不夠成熟、穩定，所以在實(shí)施運行中總會(huì )出現各種不同的問(wèn)題。本文旨在拋磚引玉，希望各位同仁能把自己工作中的經(jīng)驗拿出來(lái)共同分享，以完善我們的綜合自動(dòng)化技術(shù)。
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