光伏电站电力系统自动化装置简介

光伏电站电力系统自动化装置简介

电力系统综合自动化是二次系统的一个组成部分，通常是指电力

设备及系统的自动监视、控制和调度的综合总称。它是是由许多子系

统组成，每个子系统完成一项或多项功能；同时它们又组成一个系统,

在这个系统中达到信息共享和功能互补。

变电所综合自动化系统包括变电所微机监控、微机继电保护、微

机自动装置、电压和无功综合控制等子系统。

变电所微机监控系统的功能应包括变电所模拟量、开关量、电能

量的数据采集，事件顺序记录，故障录波和测距，谐波分析与监视,

变电所操作控制，人机联系，现场通信及与上级调度通信的全部功能。

在变电所综合自动化系统中微机保护装置与微机监控系统是相

互独立的，由于微机保护的重要地位，微机监控仅综合其信号部分,

不允许综合保护的功能。而微机保护装置却综合了部分自动装置的功

能（例如低频减载的功能）。但对重要的自动装置，如备用电源自动

投入装置，其功能仍需相互独立。

电压和无功综合控制系统实现对变电所电压和无功的自动控制

的投、切或控制其运行工况。

L1变电所综合自动化基本功能

变电所综合自动化是多专业性的综合技术。它以微机为基础来实

现对变电所传统的继电保护、控制方式、测量手段、通信和管理模式

的全面技术改造，实现对电网运行管理的一次变革。从我国的具体情

况来说，变电所综合自动化的基本功能主要体现以下方面。

（1）、站内监控功能

监控子系统取代常规的测量系统；取消了常规控制屏，取代了中

央信号控制及继电器屏；取代了常规的远动装置等等。

此功能包括站内数据采集与处理、运行监视及报警记录、设备检

测与诊断、报表编辑生成修改与打印、人机交互联系及系统维护管理、

计算统计、历史数据记录、事件顺序记录（SOE）、事故追忆、远方通

信等常用数据采集与监控系统（SCADA）功能。

（2）、控制和调节

通过键盘在屏幕所显示的画面上对各可控设备进行开/合，投/

退等控制操作，对各可调设备进行升/降、定值设定等调节控制。控

制开关时可以按选择一返校一执行的方式实现每次操作一个对象的

控制，也可以按批次控制、顺序控制的方式一次对多个对象进行控制

（无论那种控制方式，都要具备完整的控制闭锁功能）：进行调节时

可以一次调节一档，也可以一次调节多档，但同样要具备完整的调节

闭锁和边界报警功能。

（3）、微机保护子系统功能

保护装置作为系统的有机部分要求和自动化系统保持相对独立,

一般要求保证电磁兼容指标，设置专用熔断器（35kV电压等级以上）

电源回路，保护CT与测量CT分开，A/D转换14位，可远方投退压

板和控制字，在线修改定值，带简短的事故采样数据和动作记录。

微机保护子系统还综合了部分自动装置的功能，例如综合重合闸

和低频减载功能。这种综合是为了提高保护性能，减少变电所的电缆

数量。

(4)、自动装置子系统功能

变电所的自动装置对变电所的安全、可靠运行起重要作用。监控

系统和保护系统都不能完全取代自动装置。目前自动装置有备用电源

自动投入装置、故障录波(系统动态故障录波)装置等。

(5)、电压无功控制

对于UOkV电压等级以上变电站，要求变电站自动化系统实现分

布式站内自动电压无功控制(VQC)o对于35kV变电站，站内自动电

压无功控制功能不作要求，但应满足远方调整电压无功，即通过自动

化系统可在当地监控系统或调度端实现远方手动调整变压器分接头

和投切电容器功能。

(6)、对时系统

对时要求是变电站自动化系统的最基本要求。UOkV枢纽站和

220kV站要求系统具有GPS对时功能，要求对变电站层设备和间隔层

设备(包括智能电度表等)均实现GPS对时。并具有时钟同步网络传

输校正措施。UOkV终端站、35kV变电站不要求GPS对时功能，但要

求具有一定精度的站内系统对时功能，定时完成由系统主机或由调度

端发出的对站内间隔层设备的对时功能。

(7)、故障录波

故障录波的数据和波形是电网事故运行分析的重要参数。35kV

变电站和一般的UOkV终端站可以不要求安装故障录波，一些分析信

息可从保护装置的简短记录和保护装置中毙取。但UOkV枢纽站要求

具有专门的故障录波功能。

(8)、小电流接地选线

对于有35kV和10kV馈电线路的变电站，应装设分布的通过网络

来实现的小电流接地选线系统。

(9)、五防闭锁

五防闭锁功能是自动化必须考虑的主要问题之一。目前国内大多

数变电站自动化没有实现隔离开关的自动控制，电动隔离开关机械转

动的不可靠性是原因之一。这种由于一次设备带来的不完善的自动化

系统，不仅给运行维护管理带来了麻烦，而且使得自动化系统的五防

闭锁必须和一些厂家的现场智能钥匙(智能锁控器)扯在一起，目前

还没有比较好的解决方案。随着一次设备的工艺质量提高，一些厂站

电动隔离开关使用情况基本没有问题。隔离开关采用电动操作，自动

化系统的五防闭锁方案是比较完善和可靠的。

(10)消防、保卫

由于值班人员的减少和自动化系统功能的完善，消防、保卫自动

监视设备也应纳入变电站自动化系统一并考虑，要求能及时将烟雾、

温度、案情等报警信息传送给值班人员或上级