南平220kv马站变电站改造方案

南平220kv马站变电站改造方案

1老变电站综合自动化改造案例永平220kv马站泵站（以下简称马站变）是福建省220kv级电站。它建于1973年，现在是南平三分之一以上的供电。该站监控设备采用的是南京电力自动化设备厂生产的DZK-1型集控装置,为20世纪80年代水平产品,技术落后,控制、操作方式均无法满足现代电网安全运行的要求。由于该类型集控设备厂家已停止生产,备品备件缺乏;使得变电站的安全运行存在隐患。鉴于当前变电站计算机综合自动化系统日渐成熟,对老变电站进行综合自动化改造成为必然。马站变电站综合自动化改造是省内220kV变电站改造的首例。没有现成的模式和规范可供借鉴。我们对国内较成熟的变电站综合自动化系统进行了调研,并在此基础上确定了可行的方案,选定了合适的设备,对马站变电站实施了综合自动化改造,改造后的系统运行稳定、可靠性高,现将改造中的主要做法介绍如下。2转变的主要经验2.1统筹平衡针对220kV变电站运行设备多,改造工作量大、施工难度大的特点,我们对综合自动化改造的方案进行了统筹平衡,包括信息量的筛选、确认,通信平台的搭建、监控主机功能的设计,及各种运行问题的处理等。在此基础上,对变电站监控系统网络结构、系统设备配置、系统功能要求等提出了明确要求,使综合自动化系统工程的设计、出厂验收、现场安装调试、竣工验收和运行维护工作做到有章可循,为工程的顺利实施创造了良好开端。2.1.1监控画面及记录220kV旧变电站监控系统改造和新站按综合自动化建设相比,受一、二次设备的限制,其用户需求有待在改造过程中逐步确定。遥控、遥调、遥信、遥测量,监控画面及历史记录等必须设计好。我们的做法是对全站原有光字排信号按单元汇总分类,现场核对各单元图纸,制定出全站改造后的硬接点遥信表;调查需遥控的开关、隔离刀闸、主变中性点刀闸、所用变进线开关等遥控量,并根据现场一次设备的条件,制定出本期遥控量和预留遥控接点的遥控信息表;根据相关规程制定出各间隔电气量遥测信息表,并确定主变温度、档位、所用电、直流系统的采集方式,明确了主变档位、补偿电容器由调度主站遥调的方式。并由此确定“四遥”基本信息量。2.1.2单元测控一体化综合自动化系统平台的优劣决定了该系统运行的稳定性和可靠性,我们是这样处理的:(1)远动信息将通过三个通信通道送往地调、省中调、当地监控站(将来可改为集控站),并预留网络接口与电力调度数据网进行通信;(2)网络结构按分层分布式开放系统配置,采用双机双网、包括站控层和间隔层两部分,站控层用以太网进行通信,间隔层用Lonworks总线网;站控层和间隔层通过数据通信网络交换信息,测控网为双网。(3)全所保护装置的通信和管理由综合自动化系统实现;110kV及以上继电保护装置内部信息采用通信管理机的模式进行集中保护通信与对时;10kV间隔采用双Lonworks网络通过接口管理机转换直接与主机进行通信,实现10kV单元测控一体化的要求;故障录波、母线保护、直流系统、所用电系统则进行规约转换后直接上传以太网,并预留接地变装置、消防报警装置的通信接口。2.1.3特殊监控措施根据当前计算机发展水平,当地监控站操作系统决定:采用WindowsNT操作系统。控制、信号、测量的采集处理采用计算机监控方式;按无人值班设计,取消常规控制屏,但必须设计系统失灵后的后备监控措施。而对一次主接线图、各类设备单元子图,监控系统的查看、操作、维护等界面,各类遥测、遥信信息表,实时事件记录事项栏,历史事件记录库等,则与运行人员、调度人员进行充分的需求讨论后加以设计,并充分考虑了习惯、提高可用性。2.1.4分布式准同接口根据电网黑启动方案的要求,必须在220kV间隔、110kV间隔及主变三侧设立系统并列同期点,集中准同期是指将变电站所有同期点的同期操作集中于某个同期装置上进行,这显然不符合综合自动化分布式设计的要求,马站变电站选用了分散准同期的方式,将同期操作分散于各间隔,在各间隔的测控装置加入微机捕捉同期软件,通过设定准同期的参数实现准同期,当开关操作不需要同期时,通过在监控界面上设软压板来实现投退,既方便了一般的操作又满足系统的特殊要求。2.1.5通信控制器n-大力国内有代表性的变电站综合自动化产品,是南瑞系统BSJ2000和四方公司的CSC2000,这两种系统的组网方式基本一致,间隔层都使用总线网(Lonworks、F-NET),站控层采用以太网,但在南瑞BSJ2000中采用通信控制器,站控层与间隔层之间通信必须通过通信控制器处理与连接、各种保护信息直接接入通信控制器处理,在整个网络中通信控制器起到类似RTU性质,总结以往110kV变电站的经验,通信控制器在将来的运行中容易形成一个系统的瓶颈;因此我们最终选择四方公司的CSC2000作为马站变电站综合自动化改造的设备。2.2施工组织马站变综合自动化改造是在变电站正常运行的情况下逐步实施的,根据现场条件,做好施工组织工作是非常必要的。2.2.1数据库接入程序综合自动化系统在改造过程中逐步接入电网系统运行,若在运行时修改数据库和程序可能导致全站通信混乱,发生误遥信、误遥测、甚至误遥控,故在综合自动化系统正式运行中不能轻易修改数据库及程序。综合自动化系统的后台数据库必须在正式接入运行前完成:(1)系统主体的调试;(2)全站综合自动化网络的“虚拟”通信;(3)设定各测控单元遥控、遥测、遥信的点位。建立后台数据库的全部工作完成后方可进行改造工作的实施。2.2.2网络、通信柜由于是老站,新、旧设备并存。首先应对保护屏位进行综合规划,确定监控设备安装的屏位,并按如下顺序安排施工:(1)采取临时过渡方案安装远动主站柜、当地监控柜、通信柜、网络柜;利用已有的4个位置安装了220kV线路测控柜、#1主变测控柜、#2主变测控柜、110kV#1测控柜,并进行网络、功能调试;(2)对10kV线路保护采用网络方式进行处理,实现了遥控、遥测、遥信功能;(3)主变单元施工完成后,安装110kV#2测控柜;(4)完成了所有运行间隔的安装与调试后。拆除旧集控柜及远动柜,将新的远动、网络、通信公用测控柜就位并进行系统联合调试。按上述步骤施工后现场屏、柜较为统一和美观。2.2.3验收工作没有程序化由于马站变的综合自动化改造是按单元分步停电施工的,单元改造后就必须立即投入运行(调度端也同步投入运行),因而验收工作没有程序化,可能造成重复停电和系统混乱。针对这些特点我局制定了单项工作具备验收的基本条件、单项工作验收主要内容、验收的签证及运行说明、验收送电后必须测试的工作等等诸多验收标准,用于指导运行人员、施工人员。在全站改造过程中由于事先制定了这些验收标准,未出现“四遥”信息的缺漏现象和重复停电施工问题。2.3转换中的一些困难处理2.3.1待合后的点原集控台KK不仅用于开关操作,同时还提供三对重动接点:采用新测控装置后,测控装置接点数量有限,无法为保护装置提供所需的全部接点,对此我们采取220kV线路测控装置上加装合后KKJ双位置继电器,以满足220kV线路对KK合后接点的需求。加装合后KKJ双位置继电器后,不仅满足了保护装置的要求,保留原有回路的完整性,而且简单、可靠。2.3.2防电气编码锁马站变原微机防误系统只实现了隔离开关、接地刀闸之间的操作闭锁,而开关与隔离开关之间未实现闭锁,实施综自动化改造后在220kV和110kV各间隔的测控屏上安装了远方/就地切换把手、开关应急KK操作把手,同时在开关的控制回路中加装微机五防电气编码锁,在测控回路中预留了各隔离刀闸遥控、遥信的接点(备用)。从而实现开关、隔离刀闸、接地刀闸(接地线)防误闭锁的完整性。新的监控系统实现了将微机防误系统的隔离刀闸、接地刀闸(接地线、网门)的“实时”信息上传至监控系统,同时监控系统测控单元所采集的开关信息也下传至微机防误系统,使两个系统的运行状态与现场保持一致;另外还实现了两个系统互为闭锁:对于开关的遥控操作须经微机防误模拟后,将模拟的信息上传监控系统确认,监控系统方能进行遥控操作;在开关断开后,由监控系统将开关信息下传到微机防误系统,微机防误系统才能进行隔离刀闸、接地刀的模拟,达到了完整的防误闭锁要求,开创了全省防误系统遥控实现闭锁的先例。2.3.3注意所需信息的归并与显示采用综合自动化系统后,保护装置向监控系统上送大量的报文。这些保护信息可为事故分析提供一个量化的参数,是计算机监控系统区别常规控制方式的重大改进,但其中大部分信息并不是运行人员值班监视所需要的,这些信息不仅增加运行人员的负担,同时也增加了主计算机的处理量;我们按照满足电网运行监视,清楚反映设备运行状况,保证运行人员能够正确判断故障的要求对保护信息进行归并,合理实现了信息屏蔽