在變電站自動化系統的具體實施過程中,由於受現有專業分工和管理體制的影響而有不同的實施方法:一種主張站內監控以遠動(RTU)為數據採集和控制的基礎,相應的設備也是以電網調度自動化為基礎,保護相對獨立;另一種則主張站內監控以保護(微機保護)為數據採集和控制的基礎,將保護與控制、測量結合在一起,國內已有這一類產品,如CSC-2000等。後者正在成為一種發展趨勢和共識,因此設計、製造、運行、理部門要打破專業界限,逐步實現一體化。這一點110kV及以下的變電站尤為必要。
介紹
誠然,從我國目前的運行體制、人員配備、專業分工來看,前者無疑占有較大優勢。因為無論從規劃設計、科研製造、安裝調試、運行維護等各方面,控制與保護都是相互獨立的兩個不同專業,因此前者更符合我國國情。而後者因難以提供較清楚的事故分析和處理的界面而一時還不易被運行部門接受。但從發展趨勢、技術合理性及減少設備重複配置、簡化維護工作量等方面考慮,後者又有其優越性。從信息流的角度看,保護(包括故障錄波等)和控制、測量的信息源都是來自現場TA,TV二次測輸出,只是要求不同而已。保護主要採集一次設備的故障異常狀態信息,要求TA,TV測量範圍較寬,通常按10倍額定值考慮,但測量精度要求較低,誤差在3%以上。而控制和測量主要採集運行狀態信息,要求TA,TV測量範圍較窄,通常在測量額定值附近波動,對測量精度一定的要求,測量誤差要求在1%以內。總控(CPU)單元直接接受來自上位機(當地)或遠方的控制輸出命令,經必要的校核後可直接動作至保護迴路,省去了遙控輸出、遙控執行等環節,簡化了設備,提高了可靠性。
從無人值班角度看,不僅要求簡化一次主接線和主設備,同時也要求簡化二次迴路和設備,因此保護和控制,測量的一體化有利於簡化設備和減少日常維護工作量,對110kV及以下,尤其是10kV配電站,除了電量計費、功率總加等有測量精度要求而須接量測TA,TV外,其他量測僅作監視運行工況之用,完全可與保護TA,TV合用。此外,在區域網路(LAN)上各種信息可以共享,控制、測量等均不必配置各自的數據採集硬體。
結論
變電站自動化系統和無人值班運行模式的實施,在很大程度上取決於設備的可靠性。這裡指的設備不僅是自動化設備,更重要的是電氣主設備。根據變電站自動化系統的特點,建議主管部門制定出有關設備製造、接口的規範標準。自動化設備製造廠商應與電氣主設備製造廠商加強合作,提供技術合一的產品,以方便設計、運行部門選型。對數量較多的10kV配電站,由於接線簡單,對保護相對要求較低,為簡化設備節省投資,建議由RTU來完成線路保護及雙母線切換(備自投)等保護功能。為此需在RTU軟體中增加保護運行判斷功能,如備用電源自投功能,可通過對相應母線段失壓和相關開關狀態信號的邏輯判斷來實現。今後變電站自動化的運行模式將從無人值班,有人值守逐步向無人值守過渡。因此遙視警戒技術(防火、防盜、防漬、防水汽泄漏及遠方監視等)將應運而生,並得到迅速發展。隨著計算機和網路通信技術的發展,站內RTU/LTU或保護監控單元將直接上網,通過網路與後台(上位機)及工作站通信。取消傳統的前置處理機環節,從而徹底消除通信“瓶頸”現象。