論變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)探討
發(fā)布時(shí)間:2014-07-27 09:14
一、變電站綜合自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)模式
變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式主要有集中式、集中分布式和分散分布式。
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集中式一般采用功能較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)并擴(kuò)展其I/O接口,集中采集變電站的模擬量和數(shù)量等信息,集中進(jìn)行計(jì)算和處理,分別完成微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)和自動(dòng)控制等功能。集中式結(jié)構(gòu)也并非指只由一臺(tái)計(jì)算機(jī)完成保護(hù)、監(jiān)控等全部功能。多數(shù)集中式結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)、微機(jī)監(jiān)控和與調(diào)度等通信的功能也是由不同的微型計(jì)算機(jī)完成的,只是每臺(tái)微型計(jì)算機(jī)承擔(dān)的任務(wù)多些。例如監(jiān)控機(jī)要擔(dān)負(fù)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、斷路器操作、人機(jī)聯(lián)系等多項(xiàng)任務(wù);擔(dān)負(fù)微機(jī)保護(hù)的計(jì)算,可能一臺(tái)微機(jī)要負(fù)責(zé)多回低壓線路的保護(hù)等。
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該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的功能分散給多臺(tái)計(jì)算機(jī)來完成。分布式模式一般按功能設(shè)計(jì),采用主從CPU系統(tǒng)工作方式,多CPU系統(tǒng)提高了處理并行多發(fā)事件的能力,解決了CPU運(yùn)算處理的瓶頸問題。各功能模塊(通常是多個(gè)CPU)之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或串行方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信,選用具有優(yōu)先級(jí)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)較好地解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題,提高了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。分布式結(jié)構(gòu)方便系統(tǒng)擴(kuò)展和維護(hù),局部故障不影響其它模塊正常運(yùn)行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統(tǒng)組態(tài)結(jié)構(gòu),較多地使用于中、低壓變電站。
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分布分散式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)從邏輯上將變電站自動(dòng)化系統(tǒng)劃分為兩層,即變電站層(站級(jí)測控單元)和間隔層(間隔單元)。也可分為三層,即變電站層、通信層和間隔層。
該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是按照變電站的元件,斷路器間隔進(jìn)行設(shè)計(jì)。將變電站一個(gè)斷路器間隔所需要的全部數(shù)據(jù)采集、保護(hù)和控制等功能集中由一個(gè)或幾個(gè)智能化的測控單元完成。測控單元可直接放在斷路器柜上或安裝在斷路器間隔附近,相互之間用光纜或特殊通信電纜連接。這種系統(tǒng)代表了現(xiàn)代變電站自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的趨勢,大幅度地減少了連接電纜,減少了電纜傳送信息的電磁干擾,且具有很高的可靠性,筆耕文化傳播,比較好的實(shí)現(xiàn)了部分故障不相互影響,方便維護(hù)和擴(kuò)展,大量現(xiàn)場工作可一次性地在設(shè)備制造廠家完成。
二、我國變電站自動(dòng)化發(fā)展階段
變電站二次部分傳統(tǒng)按功能分為四大類產(chǎn)品:繼電保護(hù)、故障錄波、當(dāng)?shù)乇O(jiān)控和遠(yuǎn)動(dòng)。按系統(tǒng)模式出現(xiàn)順序可將變電站自動(dòng)化發(fā)展分為三個(gè)階段:
第一階段:面向功能設(shè)計(jì)的集中式RTU加常規(guī)保護(hù)模式
80年代及以前,是以RTU為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)動(dòng)裝置及當(dāng)?shù)乇O(jiān)控為代表。該類系統(tǒng)實(shí)際上是在常規(guī)的繼電保護(hù)及二次接線的基礎(chǔ)上增設(shè)RTU裝置,功能主要為與遠(yuǎn)方調(diào)度通信實(shí)現(xiàn)“二遙”或“四遙”(遙測、遙信、遙控、遙調(diào));與繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置的聯(lián)結(jié)通過硬接點(diǎn)接入或串行口通信較多。此類系統(tǒng)稱為集中RTU模式,目前在一些老站改造中仍有少量使用,此階段為自動(dòng)化的初級(jí)階段。
第二階段:面向功能設(shè)計(jì)的分布式測控裝置加微機(jī)保護(hù)模式
第二階段始于90年代初期,單元式微機(jī)保護(hù)及按功能設(shè)計(jì)的分散式微機(jī)測控裝置得以廣泛應(yīng)用,保護(hù)與測控裝置相對獨(dú)立,通過通信管理單元能夠?qū)⒏髯孕畔⑺偷胶笈_(tái)或調(diào)度端計(jì)算機(jī)。特點(diǎn)是繼電保護(hù)(包括安全自動(dòng)裝置)按功能劃分的測控裝置獨(dú)立運(yùn)行,應(yīng)用了現(xiàn)場總線和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),通過數(shù)據(jù)通信進(jìn)行信息交換。此系統(tǒng)電纜互聯(lián)仍較多,擴(kuò)展性功能不強(qiáng)。
本文編號(hào):7375
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