淺談智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)分析論文
1.智能變電站設(shè)計(jì)的特殊性
首先,電路回路接入。對(duì)于常規(guī)變電站而言,設(shè)計(jì)電流、電壓電路時(shí),通常選擇次級(jí)對(duì)應(yīng)方式進(jìn)行接入,設(shè)置錄播與測(cè)控設(shè)備,通過(guò)各個(gè)設(shè)備、裝置,實(shí)現(xiàn)了交流采樣,通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器,對(duì)數(shù)字量進(jìn)行處理、識(shí)別。使用雙重化保護(hù)裝置,通過(guò)互感器,產(chǎn)生二次繞組。若一次設(shè)備未達(dá)到設(shè)計(jì)次級(jí)數(shù)量,通過(guò)電流互感器,將同一次級(jí)繞組向不同保護(hù)裝置接入,利用串聯(lián)方式接入。而智能變電站,對(duì)一次系統(tǒng)開(kāi)關(guān)量、模擬量,實(shí)現(xiàn)就地?cái)?shù)字化,再通過(guò)光學(xué)互感器,實(shí)現(xiàn)光纖輸出,直接輸出數(shù)字信息,不產(chǎn)生電流開(kāi)路、多點(diǎn)接地、電壓短路等問(wèn)題。通過(guò)單元合并,對(duì)采集器信號(hào)進(jìn)行采集,按照不同裝置,例如計(jì)量、測(cè)控、保護(hù)等裝置,組織、分配相關(guān)數(shù)字。然后通過(guò)不同回路,向二次設(shè)備傳輸不同熟悉信號(hào),利用光纖多收信息、多發(fā)信號(hào),進(jìn)而提升現(xiàn)場(chǎng)接線穩(wěn)定性、安全性。所以,通過(guò)智能變電站,其電壓、電流等數(shù)字信息,由電流互感器出口開(kāi)始計(jì)算,通過(guò)單元合并,實(shí)現(xiàn)數(shù)字采樣,在一個(gè)通道上,實(shí)現(xiàn)不同次級(jí)電壓量與電流量的同步發(fā)送。
對(duì)于常規(guī)變電站而言,由A/D設(shè)備裝置轉(zhuǎn)換開(kāi)始計(jì)算數(shù)據(jù),在裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)采樣,但一個(gè)次級(jí)無(wú)法與其他次級(jí)進(jìn)行合并傳輸。對(duì)于智能化電流與電壓,與常規(guī)站回路比較,實(shí)現(xiàn)采樣更簡(jiǎn)捷、更安全,且具備極強(qiáng)可操作性。其次,新型二次接線方式及特點(diǎn)。對(duì)于常規(guī)變電站,回路、設(shè)備共同確定功能,使設(shè)備更具特定功能,而廠家定義了外部輸出、輸入等接口,利用已設(shè)定電纜回路,與各設(shè)備裝置鏈接,滿足變電站功能需求,而各方施工需按照設(shè)計(jì)圖紙執(zhí)行。對(duì)于智能變電站,對(duì)數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化整合,實(shí)現(xiàn)了緊湊型功能、二次回路的設(shè)計(jì)。通過(guò)常規(guī)站,實(shí)現(xiàn)二次電纜的分散鏈接,確保二次回路的信息規(guī)范整合、數(shù)據(jù)集中分配。對(duì)于常規(guī)線路設(shè)計(jì),嚴(yán)格電纜裝置、接地屏蔽裝置、保護(hù)裝置等要求,必須考慮施工重點(diǎn)、二次設(shè)計(jì)因素。對(duì)于智能變電站,通過(guò)光纜實(shí)現(xiàn)信息傳輸,具有極強(qiáng)抗電磁干擾性能、帶寬較高等特點(diǎn),防止電纜電磁兼容、交流誤碰、電壓接地等問(wèn)題,防止出現(xiàn)繼電拒動(dòng)、誤動(dòng)行為,消除各類干擾源,利用控制電纜,實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備耦合,進(jìn)而保證保護(hù)裝置正確操作,降低設(shè)備損壞率。另外,在各層級(jí)之間,選擇相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸,具有更高可靠性、穩(wěn)定性,進(jìn)而確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。第三,虛端子、虛回路運(yùn)用。對(duì)于常規(guī)變電站而言,利用直流接點(diǎn)、電壓信號(hào)、交流信號(hào)等,通過(guò)硬電纜,傳輸相關(guān)模擬信號(hào)。而智能變電站,利用直觀感知,消除電纜接線硬件回路,使二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)不再使用。由于硬電纜回路被取消,可生產(chǎn)虛回路體系,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息共享。根據(jù)IEC61850標(biāo)準(zhǔn),明確定義了GOOSE、采樣值傳輸?shù)膬煞N抽象模型。通過(guò)GOOSE模型,為變電站提供快速傳輸數(shù)據(jù),確保遙信量、跳閘命令、合閘命令的傳輸。IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)作為虛回路基礎(chǔ),具有網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)施、回路表達(dá)方式,利用系列工具軟件、網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)配置,使智能變電站的回路檢驗(yàn)、運(yùn)用問(wèn)題得以解決。
同時(shí),對(duì)于IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)而言,構(gòu)建虛回路體系,滿足建;疽螅璐_保各邏輯接點(diǎn)的輸出信號(hào)、輸入信號(hào),在SCD文件中,實(shí)現(xiàn)全站信號(hào)關(guān)聯(lián),為GOOSE參數(shù)訂閱、數(shù)據(jù)采樣提供充足信息。保證這些信息之后,通過(guò)SCD文件,將二次圖紙作為變電站的設(shè)計(jì)條件、數(shù)據(jù)表達(dá)。而系統(tǒng)高度集成、設(shè)計(jì)融合,使全站模型文件向廠商導(dǎo)入數(shù)據(jù),減少為對(duì)照?qǐng)D紙,人為輸入信息的差錯(cuò)率、重復(fù)率。對(duì)于采樣值傳輸與GOOSE兩種模型的輸出信號(hào),屬于網(wǎng)絡(luò)傳遞變量,和傳統(tǒng)屏柜相比,端子具有對(duì)應(yīng)關(guān)系,而邏輯連接點(diǎn)就是虛端子,通常采取CAD文件表達(dá)虛端子圖。在具體運(yùn)用中,采取EXECL表達(dá)表達(dá)采樣值傳輸與GOOSE兩種模型,標(biāo)注各邏輯節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)屬性與名稱,確定裝置名稱、虛端子標(biāo)號(hào)。以序號(hào)11為例,信息欄內(nèi)容為:GIS信號(hào)為信息類別,跳閘動(dòng)作為發(fā)送裝置信息,而接收信息委跳閘動(dòng)作,信息傳輸采取點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式,信息裝置欄顯示為110kV智能終端,RPIT/ProtInGGIO為數(shù)據(jù)集屬性。訂閱裝置欄:110kv保護(hù)裝置為裝置名稱,而PI2/CKGOINGGIO1$ST$SPCSO6$stVal為數(shù)據(jù)集屬性。采取這種數(shù)據(jù)顯示方式,若按照原有設(shè)計(jì)圖紙,增加了二次施工調(diào)試難度。而智能變電站是以間隔設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),通過(guò)間隔設(shè)計(jì)一套圖紙,利用二次設(shè)備進(jìn)行聯(lián)系圖組網(wǎng),對(duì)GOOSE示意圖、虛端子表、過(guò)程圖信息進(jìn)行表達(dá),提高檢修人員、調(diào)試人員、整合人員的`圖紙易懂性,主要為背板接線圖與屏后接線圖。
2.220kV智能變電站中自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性分析
首先,對(duì)于智能變電站而言,其自動(dòng)化系統(tǒng)是否可靠,需對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性進(jìn)行分析。在系統(tǒng)具體運(yùn)作過(guò)程中,可滿足電力用戶的通信需求。需評(píng)價(jià)系統(tǒng)可靠性,評(píng)價(jià)、分析的基本思路為:以平均無(wú)障礙時(shí)間、平均障礙時(shí)間參數(shù),評(píng)估網(wǎng)絡(luò)基本元素安全性、可靠性。另外,通過(guò)全面功能,以降級(jí)功能可靠度、效能指標(biāo),評(píng)價(jià)系統(tǒng)安全性、可靠性,按照系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),對(duì)系統(tǒng)可靠性、安全性進(jìn)行評(píng)估與分析。其次,智能變電站的可靠度、智能組件、模型分析等,主要為電子器件,通常屬于典型性組件,顯示故障率曲線。隨著時(shí)間變化,故障率也隨之改變。若故障率屬于常數(shù),正常壽命處于II區(qū)。若故障率處于I區(qū)或III區(qū)時(shí),故障率較高,主要由于設(shè)備生產(chǎn)時(shí)間延長(zhǎng),機(jī)械設(shè)備逐漸老化所致。
3.結(jié)語(yǔ)
綜上所述,隨著智能變電站的推廣和應(yīng)用,新的規(guī)程規(guī)范需要更好地完善和補(bǔ)充,同時(shí)也需要大力推進(jìn)智能變電站的電氣二次典型設(shè)計(jì)工作。
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