变电所数字式综合控制自动化系统及试点

变电所数字式综合控制自动化系统及试点摘要：截至2000年底，全国水利系统共建成800个县电网和40多个地区性电网，共拥有10kV及以上高压线路97.77万km，拥有35kV及以上变电所5291处、变电容量4302.28万kVA。以上变电所绝大多数都是采用常规技术建造的，占地面积大，投资高，需多人值班，可靠性低，技术落后，迫切需要先进的设备进行更新改造。新建变电所更应该采用先进的技术装备和先进的管理手段。

关键字：变电所数字式综合控制

1前言截至20000年底，全国水利系统共共建成800个县电网和40多个地区性性电网，共拥拥有10kV及以上高压压线路97.77万km，拥有35kV及以上变电电所5291处、变电容容量43022.28万kVA。以上变电电所绝大多数数都是采用常常规技术建造造的，占地面面积大，投资资高，需多人人值班，可靠靠性低，技术术落后，迫切切需要先进的的设备进行更更新改造。新建建变电所更应应该采用先进进的技术装备备和先进的管管理手段。国内变电所所自动化技术术水平与国外外发达国家相相比还有比较较大的差距。20世纪80年代末，国国内研制开发发了集成逻辑辑电路(CMOSS)继电保护、测测量、控制、信信号"四合一"集控台，90年代又开发发了全微机保保护、测量、控控制、信号、远远动"五合一"集控台，实实现了变电所所"遥测、遥信信、遥控、遥遥调"4遥功能，大大大提高了变变电所自动化化水平，但运运行中也发现现一些问题，主主要是故障率率高，经常误误动、拒动；；设备维护困难；；系统灵活性性比较差，变变电所增加或或减少输电线线回路数时，系系统修改、升升级比较麻烦烦。近几年来，国国内外模式变变电所发展趋趋势有些变化，对变电电所无人值班班的要求，不不但新建变电电所需要，而而且数量众多多的采用常规规一次设备的的已建变电所所也需要，技技术重点从一一次设备开发发转到二次设设备开发上来来。国外的一次设设备造价高，但但二次设备集集成度高，功功能全，性能能价格比高，国国内农网包括括农村水电系系统大部分都都能接受。2变电所数字字式综合控制制自动化设备备GE数字式式变电所综合合控制自动化化系统是由美美国电力科学学研究院率先先提出的，经经过3年多时间的的研究和现场场实验，取得得了成功。(1)该系统统的特点是：：·采用了数数字技术，一一回线采用一一个综合测量量控制保护装装置，可靠性性大大提高，故故障率降低，避避免故障扩大大，改善供电电质量；·运行灵灵活，系统可可以任意组态态，用户可通通过选择不同同的模块及配配件来满足需需要的特性组组合，便于变变电所改造和和扩容；·结构简简单，可减少少变电所占地地面积、节省省投资；·采用数数字技术，使使设备的不检检修周期大大大延长，减少少了年运行费费用。(2)DLPP线路保护设设备：①概述：GE公司的的DLP是一套以微微处理机为基基础的数字式式保护装置。该保护装置置采用波形取取样结合合理理的算法提供供输电线路保保护和故障测测距，它提供供的有关特性性改善了DLP与用户之间间的接口关系系。通过三年年成功的现场场试验，全面面检验和完善善了DLP的软件和硬硬件，使其更更为通用。用用户可通过选选择不同的模模件来选择他他们所需的特特性组合。②主要改善善：·单相跳闸闸逻辑及任选选二组重合闸闸回路。·IRIGG-B时间同步输输入。·第1段延延伸逻辑。·可组合的的输入及输出出。·内部及外外部录波起动动。·灵活的录录波参数储存存。·合适的整整定容量--(4)组。·多重的TTOC曲线(反时限，极极反时限，甚甚反时限)。·定做的TTOC曲线可经各各种来源装入入DLP。--GE的的TOC曲线编制软软件生成的曲曲线。--GE的的TOC曲线数据库库中的任何曲曲线。--现有AASPENRELAYYEDITOORTm数据库中的的任何曲线。--任何用用ASPENNRELAAYEDITTORTm设计定做的的曲线。这种定做曲曲线特性允许许DLP可与其他制制造厂的TOC继电器配合合。·SCADDA，包括相别别指示。·多套口令令保护系统。·提出在线线值报告：电电压、电流、有有功、无功、相相角、自动显显示并在4s间隔更换。③设计特点点：·高分辩率率取样(1ms)。·四段式相相间及接地距距离(第四段可反反向)或两段式相相间及接地距距离(正向)。·录波参数数/事件记录。·接地方向向过流。·线路合闸闸保护。·线路过负负荷检测。·振荡闭锁锁。·熔丝断线线检测。·远端开路路检测器。·故障探测测器/故障报告。·自检/诊诊断。·编程相位位旋转。·1段延伸伸逻辑。·前面板及及背板通道接接口。·任选的打打印机接口。·任选D//A远动接口用用作故障距离离及有关相别别指示。·IRIGG-B及G-NET时间同步输输入。·多用途的的TOC曲线包括定定做曲线。·合适的整整定容量。·用户可配配置的输入及及输出。·多套口令令保护系统。·任选键盘盘用于当场控控制。·内部/外外部录波起动动。·灵活的录录波参数的储储存。·先进的服服务及试验特特性。·完善的在在线值报告。④动作特性性：距离功能：：·三相、相相间及两相接接地--可调的欧姆姆特性。·单相对地地--电抗或可调调的欧姆特性性(现场选择)。·每段有三三个相间及三三个接地距离离元件，总共共有24个独立距离离元件。方向：·跳闸及闭闭锁用。·负序电压压极化用。过流功能：·监视。·导频传递递(GDOCC)。·后备。动作时间：·典型范围围3/4～11/2周波(另加1～4周波接点输输出)。应用范围：·长线或短短线。·两端或多多端。·单相或三三相。·任何系统统电压。·无串补线线路。·带通道或或不带通道。⑤硬件：所有模块均均包括如下：：·插拔式模模块结构--作试验及维维修用的插入入模块；·信息接口口--前后面板均均有RS232接口可与远远端PC机通信联络络；用作获取取信号及信息息的就地LED显示；·高可靠性性元件--采用80C188620MMHz主处理器；1ms采样率；；TMS3220C10数字信号处处理器执行取取样参数的计计算。·适用于苛苛刻的环境：：温度-20℃～～+55℃室温；IEEE//ANSISWC冲击试验(C37..99.1))；RFI干扰试验；IEC冲耐压试验验；·所有产品品元件均经温温度试验；·装有键盘盘的模件还包包括：经口令令保护的完整整的人机接口口用于完成当当地控制；标标准的GE模块试验和和对电流电压压联接插件的的试验。⑥精度：·距离测量量元件精度：：±5%整定值(最大区段相相位和额定电电流时)。区段时限精精度：±3%整定值。故障探测器器精度：±3%(典型)。(3)SSR745主变保护设设备：①主变保护护：·纵联差动动。·瓦斯保护护。·复合电压压启动的过流流后备保护。·定时限过过电流后备保保护。·零序低压压闭锁定时限限零序过流后后备保护。·零序过电电压定时限后后备保护。·重瓦斯保保护跳三侧。·调压重瓦瓦斯跳三侧。·110kkV零序过流保保护跳三侧。·110kkV间隙零序过过流跳三侧。②保护装置置其它功能：：·具备录波波功能。·低周减载载(具备低压和和频率滑差闭闭锁)。·接地自动动查找。·主变中、低低压侧复合电电压方向过流流可实现：T1跳母联、T2跳本侧。·轻瓦斯信信号。·调压轻瓦瓦斯信号。·备用电源源自投装置。③测量范围围：·母线线间间电压。·三相电流流、有功功率率、无功功率率。·相电压、3Uo。·线路断路路器、隔离刀刀闸辅助接点点位置信号。·线路及母母联断路器、隔隔离刀闸辅助助接点位置信信号。(4)当当地SCADA系统①系统支持持实时数据：：·状态量量：2048点。·模拟量量：512点。·脉冲电电度量：64点。·计算点点：2048点。·非电量量信号(温度、压力力等)：占模拟量量点。·历史数数据库：2年。·虚拟点点：1024点。·采集模模拟量数据：：温度、周波波、电压、电电流、有功、无无功、脉冲电电度量等电量量及非电量。·采集开开关量数据：：保护动作信信号、主变轻轻瓦斯、过温温、分接头位位置、断路器器、刀闸状态态、设备内部部模块自检信信号。②系统支持持软件：·管理SSCADA系统专用实实时数据网。·管理SSCADA系统历史数数据库。·网络管管理。·下发开开关量、模拟拟量、电度量量的有关参数数信息至设备备。·通过实实时数据网进进行多机间数数据交换。·底层数数据计算产生生新的虚拟点点数据。·数据在在实时数据库库内相互传送送(本机实时数数据库)。·历史数数据库收集总总容量约为2年(视硬盘容量量与实时数据据量大小)。·历史数数据库可分为为4级时间密度(5min、30min、1h、24h)记录。·管理虚虚拟RTU、虚拟点定定义。·可定义义标志(虚拟开关量)变化时同普普通开关量变变位事件一样样报警。·录波可可记录及显示示事故时的多多种数据及事事故发生时刻刻的波形。③当地监控控系统：·可显示示地理图、电电网系统潮流流图、一次接接线图、二次次保护接线图图及数据、参参数图表、动动态图形及表表格。·可通过过中文提示菜菜单选择画面面、图形显示示方式(滚动或缩放)。·当前画画面的屏幕拷拷拷贝。·可根据据需要动态刷刷刷新显示出出相相应电网实实时时数据。·画面中中显示实时数数数据、计算算值值、设备运运行行情况和通通道道情况信息息。·对开关关变位提示报报报警。·模拟量量越限提示报报报警和数据据显显示颜色变变化化。·人工手手动改变开关关关位置。·能以棒棒的形式显示示示单一量或或多多个相关量量数数据的变化化。·当前棒棒图的屏幕拷拷拷贝。·可双座座标系同时显显显示(如主变负荷荷与主变温温度度)。·显示实实时数据曲线线线、当天计计划划曲线、历历史史曲线(保留1个月)。·显示当当天实时数据据据值与计划划值值的差值曲曲线线。·曲线图图中标有昨天天天和当天峰峰值值、谷值、平平平均值、峰峰谷谷差值和峰峰谷谷时间。·人工设设定明天计划划划曲线值，可可可对采样值值进进行考核。·当前曲曲线的屏幕拷拷拷贝，一个个月月内曲线的的打打印。·一次模模拟图曲线可可可根据潮流流方方向动态流流动动。·处理开开关量变位、模模拟量越限信信息。·统计、显显示打印开开关动作次次数数。可分为为人人工操作和和事事故动作两两种种。·保存前前一周的SOOE(事故)记录。·保存前前800条开开关量变位位、模模拟量越限限异异常数据内内容容。·事故发发生时可自动动动记录，并并可可打印事故故记记录表，包包括括断路器及及机机组事故发发生生时间、保保护护动作类别别及及其他相关关信信息等。·可设置置打印诸如：：：重合闸次次数数、成功率率、断断路器动作作次次数、机组组开开停机次数数等等统计数据据。·手动控控制断路器跳跳跳、合闸。·挂牌操操作。·具有操操作口令，防防防止非法操操作作。·具有操操作命令记录录录。·可定时时打印用户自自自行制作的的报报表。·可召唤唤打印实时报报报表。·人工在在线设定定时时时报表的打打印印时间。3试点案例介介绍四川省名山山县县，东距成成都都110kmm，西至雅安安17km。蒙蒙阳110kV变电所位于于名山县城城东东乡五里村村邓邓坪，占地地面面积132000m2，设计的终期期规模为：2×200000kVVAA，为名山县县的枢纽变变电电所。主变变为为三相三绕绕组组有载调压压变变压器，本本期期只投一台200000kVA；110kV线路设计间隔为2回，本期投1回；35kV线路设计间间隔为8回，本期投4回；10kV线路设计间间隔为8回，本期投4回。工程总总投资1550万元。2000年10月安装，2001年1月投运，正正常运行至至今今。系统中11100kV线路及主变变控制、保保护护引进美国GE公司的产品品；系统软软件件引进日本本恒恒星公司的的产产品；35kV、10kV控制、保护护等采用国国产产设备。用用户户界面中文文。采采用一回线线路路一个独立立的的数字式综综合合控制保护护装装置，通过过计计算机总线线与与上位机通通信信，实现全全所所自动化管管理理的方案。通过在名名山的试试点证明该该系系统技术先先进进、可靠性性高高，使变电电所所故障率大大大大降低，提提高高了供电质质量量；系统运行灵灵活，便于于变变电所改造造和和扩容；结结构构简单，减减少少了变电所所占占地面积、主主主控屏柜数数量量减少，控控制制室面积减减少少了一半，节节节省投资；；采采用数字技技术术，使设备备的的不检修周期大大大延长，变变电电所实现无无人人值班(少人值守)，每年可减减少年运行行费费用10万元以上。完完完全替