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变电站自动化技术的发展过程

变电站自动化技术的发展过程

点击数:7688 次   录入时间:03-04 11:36:20   整理:http://www.55dianzi.com   电工文摘
 

第2种类型早期的变电站综合自动化系统多为集中式,由一台或两台计算机完成变电站的所有继电保护、测量监视、操作控制、中央信号数据通信和记录打印等功能。系统各功能模块与硬件无关,采用模块化软件连接来实现,集中采集信息,集中处理运算。具有工作可靠、结构简单、性价比高等优点,但可扩充性、可维护性差。

第3种类型为从硬件结构上按功能对装置进行了划分,摒弃了集中式单CPU结构而走向分散,系统由数据采集单元(模拟量、开关堡、脉冲量),主机单元(总控单元)、遥控执行单元、保护单元组成。各功能单元(设备)通过通信网络等手段实现有机结合,构成系统。该类系统可替代常规的保护屏、控制屏、中央信号屏、远动屏、测量仪表等。它具有较强的在线功能。各种功能比较完善,且人机界面较好。但系统仍然比较复杂,联结电缆较多,系统可靠性不太高。这类系统虽然做到了一定程度上的分散(功能分散),但没有从整体上来考虑变电站综合自动化系统的结构、一般仅是监控系统和保护系统简单的相加。由于我国保护和远动分属不同的部门和专业。故我国目前的大多数综合自动化系统均属此类结构系统。这类系统一般称为分散式系统或第2代综合自动化系统,是一种过渡方案。

第4种类型系统是采用国际上成熟的先进设计思想,引入了站控级和间隔级概念,系统采用分层分布式结构。设备分变电站层设备(站控级)和间隔层设备(间隔级)。间隔层设备原则上按一次设备组织,例如1条线路、1台主变压器。每一间隔层设备包括保护、控制、测量、通信、录波等所有功能。设计的原则是:凡是可以在本间隔层设备完成的功能,尽量由间隔层设备就地独立处理,不依赖于通信网和变电站层设备。变电站层设备是通过间隔层设备了解和掌握整个变电站实时运行情况、并通过间隔层设备实现变电站控制,它还负责站内信息收集、分析、存储以及与远方调度中心的联系,这类系统实现了信息资源的共享以及保护、监控功能的综合化,大大简化了站内二次回路,它完全消除了设备之间错综复杂的二次电缆。由于间隔层设备可放在开关柜上或放置在一次设备附近,从而可大大缩小主控制室面积,节省控制电缆、减少CT负担。同时大大提高了整个系统的可靠性、可扩展性,是综合自动比系统的发展方向。该类系统一般称为分层分布式系统,也称为第3代变电站综合自动化系统。目前国内主要电力自动化研究生产单位的系统均属于此类产品。
针对110kV及以下中低压变电站和220kV~500kV的高压变电站,第3代变电站综合自动化系统的构成又有一定区别。110kV及以下中低压变电站综合自动化系统以“四合一”(保护、遥测、遥信、遥控)的测控保护装置为基础,配合相应的测控和自动化装置构成。220kV~500kV的高压变电站综合自动化系统,考虑其复杂性,仍采用保护、监控完全独立装置或系统设计,保护、监控系统均属于分层分布式系统。
 

上述产品类型也很大程度上反映了目前在综合自动化技术领域上的2种技术观点。第1种技术观点认为:变电站综合自动化系统主要考虑“四遥量”的采集,以点为对象,面向”功能设计”,故变电站综合自动化系统应以传统RTU装置或在其基础上发展起来的数据采集装置、主控单元、遥控执行等装置组成的监控为基础组成,它与微机保护的联系只要通过装置上的串行口收集信息即可,并且特别强调保护的独立性,即两者不能有任何硬件上的融合。由于变电站综合自动化系统源于传统的“四遥”并且是在微机远动、微机保护基础上发展起来的,且保护和远动分属不同的部门和专业,故这种技术观点曾一度流行。而第2种技术观点认为:综合自动化技术是以先进可靠的微机保护为核心,以成熟的网络通信技术将测量控制与继电保护融为一体,共享数据资源,并十分强调系统的总体结构优化以及系统的可靠性。系统是以对应的一次设备为对象,面向“对象设计”。当然它也强调保护的相对独立性,主张在决不降低保护可靠性和功能的前提下,目前至少可以在低压上采用保护与测控合一的综合装置。第2种技术观点是在微机保护技术成熟并向网络化多功能方向发展的基础上形成的。如前所述,由于保护和远动分属不同的部门和专业、加之技术发展有个过程,开始持这类观点的人并不多,但随着技术的发展和按这一新概念设计的变电站综合自动化系统的成功授运,并加之这一技术观点与目前国际上先进的设计思想及推出的高品质系统如同一脉。因此,第2种技术观点正逐步成为大家的共识,它也成为了目前综合自动化技术发展的趋势和潮流。

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