電力工程自動化系統建設探究

電力工程自動化系統建設探究

　　一、電力自動化技術概述

　　所謂電力自動化技術,即是在電力工程中融合現代的電子技術、網絡通信技術及相關的信息處理技術,最終形成一個綜合性的、自動化的管理系統。對于電力系統而言,通過自動化系統可以有效實現遠程監控與管理,提高電力系統運行的穩定性與安全性。具體而言,電力工程自動化技術主要功能包括以下幾個方面:首先,保證電力系統中相關設備運行的安全性及經濟性,使其可以滿足系統整體的技術要求;以設備的實際運行情況為依據,輔助操作人員完成系統的控制與協調;其次,自動化技術可以有效改善電力系統的安全性能,減少事故的發生與發展;而且自動化技術可以大大提升電力系統的運行效率,節約人力資源成本;最后,通過自動化系統可以實現對電力系統相關數據及參數的搜集、整理及分析,通過數據分析可以實時掌握系統的運行情況,發現問題可以及時采取措施,降低系統的安全事故發生率。

　　二、電力工程自動化安全系統的建設

　　具體而言,在進行電力工程自動化安全系統的建設過程中,需要注意以下幾點:

　　(一)設備選型

　　在電力工程運行過程中,繼電保護裝置對整個系統的安全運行起到決定性作用,因此在自動化系統建設過程中,要保證繼電保護裝置的質量與性能,選擇技術成熟、設計完善且性能穩定的產品,保證自動化系統在硬件設計方面的穩定性與安全性。要基于系統整體的角度選擇繼電保護裝置,遵循設計科學、配置合理的原則,實現繼電保護、計量、測量、信號控制及遠動等各項功能的科學配置,保證電力系統運行的穩定性。

　　(二)安裝調試

　　在建設綜合性自動化變電站過程中,繼電保護所涉及到的設備十分廣泛,他們作用不同,性能各異,比如測量表計、后臺監控、直流系統及遠動等,所以在安裝調試繼電保護裝置過程中,要進一步明確繼電保護與其它設備的責任界限,保證基礎數據錄入的準確性、及時性及詳細性,提高繼電保護裝置與其它設備之間的協調性。雖然比較傳統的電磁型保護,微機保護具備更加先進的功能,但是其可靠性及安全系數與其先進性是不成正比的。因為微機裝置無論是抗干擾能力還是防潮性能,均相對較差,并且容易受到雷擊侵擾,安裝過程中要嚴格選擇其工作環境及電源電壓。所以采用微機保護時要注意,二次回路及網絡線均要設置避雷器,要在控制室中安裝空調以起到調節環境溫度的作用;設備的直流電源要進行濾波及穩壓處理等。安裝過程中,繼電保護與相關自動化設備的背板與壓板、端子排及插頭的接線要牢固,采取措施防止光纜或網絡線受到外力的破壞。針對中一些關鍵的質量點要加大控制力度,比如GPS系統的對時精度、傘站模擬量精度以及遠動通道的質量等。在調試過程中難免會遇到運行設備無法停電的情況,此時可以采用技術手段加強安全保證,校驗時可以采用模擬開關。

　　(三)工程的驗收與投運

　　工程竣工后要對系統設備進行驗收,要嚴格按照繼電保護要求來進行,不僅要做常規的保護整組傳動試驗,而且還要進一步結合設備的具體特點驗收設備的遙控、遙信、遙調及遙測操作功能,保證后續系統運行中的可靠性,并制定出科學的設備運行操作規程。比如在系統運行中,認真列出各個設備的管理要點,為后續的設備維護提供參考;此外,工程圖紙、校驗報告以及相關技術資料等,要及時上報對應的管理部門進行存檔備查,做好電力工程系數建設數據的備份,為后續系統的運行、維護、改造、擴展提供技術參考。

　　三、電力工程自動化配網系統的建設

　　配電網自動化系統包括主站系統、子站系統以及終端子系統:

　　(一)主站系統

　　配電網自動化主站系統又包括配電SCADA主站系統、配電故障診斷與恢復功能、配電管理DMS等三個子系統。其中SCADA主站系統包括前置機服務器、 SCADA服務器、MMI調度員工作站、報表工作站、DA服務器以及GIS服務器等幾個部分。在整個主站系統中,配電故障診斷與恢復功能十分重要,其是配電網自動化系統投運后可以滿足系統技術要求的必要條件,因此要對DA功能進行聯調測試,聯調測試前要具備以下條件:完成主站置庫且檢查無誤;主站與子站及 FTU之間要保持正常的通訊;FTU在進行DA測試時,要進行必要的遙測、遙控及遙信調試,以保證其功能處于正常狀態;由于無故障區段恢復供電會影響到變電站出口斷路器,所以也要對其做遙控測試;此外,DA測試過程中,可以利用繼電保護測試儀模擬故障引起開關跳閘的方案啟動配電自動化系統的DA功能。 DMS的實現過程要遵循循序漸進的原則,可以借鑒輸電網自動化系統的成功經驗,突出重點,提高配電自動化系統的實用性,提升系統的自動化水平,不斷完善于配電管理系統性能。

　　(二)配網自動化子站系統

　　在配電網中存在多種監控設備,并且分布廣泛,配電自動化系統中的SCADA系統的測控對象,包括開閉所與環網柜,這些設備容量較大,此外,柱上開關也是監測控制的范圍,其不僅數量多,而且比較分散,因此將這些站端的監控設備全部直接連接到配電主站也是不現實的,所以要增設配電子站,用于柱上開關、開閉所以及配電站端監控設備的管理,并負責采集數據、監控饋線等,此外,通過自動化子站系統還可以向配電主站通信處理器傳送實時數據等。配網自動化子站系統不僅可以節約主干通道,可以主站SCADA網絡可以通過子站系統繼承輸電網自動化的成果。由此可見,配電子站系統的實質就是起到一定的中介作用,其是一種集中與轉發裝置,其主要構成就是工業控制PC機及多路串行口擴展板,其與FTU柱上開關控制器均采用面向對象的問答規約,多臺柱上開關控制器可以共用同一條通道,配電子站不僅要對各個柱上開關控制器所收集的現場信息進行查詢,將其輸入實時數據庫中,而且還要反過來根據數據庫中的值向配電SCADA系統上報信息。

　　(三)配網自動化終端

　　配電網自動化終端的主要作用是實時監控對應區域內的柱上開關、開閉所、環網柜以及配電變壓器等,自動終端不僅要具備對FTU、TTU的三遙功能,而且還要能準確識別、控制故障,從某種程度上講,自動化終端系統是主站系統與子站系統的輔助系統,三者相輔相成互相配合,實現配電網的運行管理與監控,包括工況檢測、網絡重構、故障隔離以及恢復非故障線路的正常供電等。

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