淺談變電站綜合自動化系統結構類型
電網是一個不可分割的整體,對整個電網的一、二次設備信息進行綜合利用,對保證電網安全穩定運行具有重大的意義。變電站綜合自動化是一項提高變電站安全可靠穩定運行水平、降低運行維護成本、提高經濟效益、向用戶提供高質量電能服務的綜合措施。隨著自動化技術、通信技術、計算機和網絡技術等高科技的飛速發展,一方面綜合自動化系統取代或更新傳統的變電站二次系統已經成為必然趨勢;另一方面,保護系統本身也需要有自檢查、故障錄波、事件記錄、運行監視和控制管理等更強健的功能,為此發展和完善變電站綜合自動化系統,是電力系統發展新的趨勢。
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/201380.htm目前從國內、外變電站綜合自動化的開展情況而言,大致存在以下幾種結構。
1分布式系統結構
按變電站被監控對象或系統功能分布的多臺計算機單功能設備,將它們連接到能共享資源的網絡上實現分布式處理。分布式系統結構的最大特點是將變電站自動化系統的功能分散給多臺計算機來完成。分布式模式一般按功能設計,采用主從CPU系統工作方式,多CPU系統提高了處理并行多發事件的能力,解決了CPU運算處理的瓶頸問題。各功能模塊(通常是多個CPU)之間采用網絡技術或串行方式實現數據通信,選用具有優先級的網絡系統,較好地解決了數據傳輸的瓶頸問題,提高了系統的實時性。分布式結構方便系統擴展和維護,局部故障不影響其他模塊正常運行。該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統組態結構,較多地使用于中、低壓變電站。分布式變電站綜合自動化系統自問世以來,顯示出強大的生命力。但是目前還存在著抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上的問題等。
2集中式系統結構
集中式一般采用功能較強的計算機并擴展其I/O接口,集中采集變電站的模擬量、開關量等信息,集中進行計算和處理,分別完成變電站的微機監控、微機保護和自動控制等功能。由前置機完成數據輸入輸出、保護、控制及監測等功能,后臺機完成數據處理、顯示、打印及遠方通信等功能。集中式系統的主要優點是:結構緊湊、體積小,可大大減少站地面積;造價低,尤其是對35kV或規模較小的變電站更為有利。目前國內許多的廠家尚屬于這種結構方式,但這種結構有以下不足。
(1)前置管理機任務繁重、引線多,降低了整個系統的可靠性,若前置機故障,將失去當地及遠方的所有信息及功能,必須采用雙機并聯運行的結構才能提高可靠性。
(2)軟件復雜,修改工作量大,系統調試煩瑣。
(3)組態不靈活,對不同主接線或規模不同的變電站,軟硬件必須另行設計,工作量大并且擴展一些自動化需求的功能較難。
3分層分布式結構
該系統的主要特點是按照變電站的元件,斷路器間隔進行設計。將變電站一個斷路器間隔所需要的全部數據采集、保護和控制等功能集中由一個或幾個智能化的測控單元完成。這種系統代表了現代變電站自動化技術發展的趨勢,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,比較好的實現了部分故障不相互影響,方便維護和擴展,大量現場工作可一次性地在設備制造廠家完成。既可按變電站的控制層次和對象,設置變電站層(站級測控單元)、間隔層(間隔單元)的二層式分布控制系統結構;也可分為三層,即變電站層、通信層和間隔層,這種結構相比集中式處理的系統具有以下明顯的優點。
(1)可靠性提高,任一部分設備故障只影響局部,即將“危險”分散,當站級系統或網絡故障,只影響到監控部分,而最重要的保護、控制功能仍可繼續運行;同時任一智能單元損壞也不應導致全站的通信中斷。
(2)可擴展性和開放性較高,利于工程的設計及應用。
(3)站內二次設備所需的電纜大大減少,節約投資也簡化了調試維護。
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