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探讨变电站自动化在电力系统中的应用(1)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2012/9/18 14:42:41   

【摘 要】本文主要结合笔者多年工作经验总结,简要的分析了电子信息技术在电力自动化系统中的应用,并探讨其未来发展方向。

0 引言

伴随着我国人民生活水平的不断提高,人们对供电系统的可靠性和安全性也越来越重视。电力自动化系统由此应运而生,其借助现代电子信息技术实时监视电力系统的运行参数,能够综合监控整个电网的运行状况;实施遥控命令,使变电站管理人员能够通过监控中心全面而详细地了解电力系统的运行状况,准确、快速地判断故障位置和故障原因,简便地实现各种数据分析等等。可见,电力系统要实现完全意义上的自动化、即真正意义上实现变电站和电网的智能化,就必须运用电子信息和计算机技术,电子信息和网络通信技术,因为其在促进电力系统自动化的进程中起着决定性的作用。

1 电力自动化系统技术

发电、输电、变电、配电及用电等相关环节所组成的系统为电力系统。电力系统的一次设备是由发电机、变压器、开关及输电线路等相关设备组成。为了确保电力一次设备安全与稳定地运行及电力生产获得理想的经济效益,就需要对一次设备进行在线测控、保护、调度控制等。电力系统中将这些测控装置、保护装置、有关通信设备、各级电网调度控制中心的计算机系统、发电站(厂)、变电站的计算机监控系统等统称为电力系统的二次设备,它涵盖了电力系统自动化的主要技术内容。根据电力系统运行中与电子信息技术手段结合的特点,可将电力系统自动化分为几个模块。

2电子信息设备的构成

2.1硬件构成

电网在运行中过程中主要采集遥测量和遥信量的实时数据,电网在运行中主要的调节和控制信息是遥控信息和遥调信息这两大类,即运用的调节命令,以改变设备运行参数,例如改变发电机出力的调节命令。目前我国电力系统主要是采用微刑机为核心的远动装置(即微机远动系纫,以实现上述数据采集和调度控制功能,即遥测、遥信、遥控和遥调四大功能。

(1)微机远动系统结构分析。微机远动系统主要山二个部分构成,即厂站端的远方终端装置rtu (remote terminal u-nib)调度中心的远动通信接口装置mtu(master terminal unit)和远动通道。

远方终端rtu是装在变电站内的远方数终端装置,rtuii的主要功能有:数据采集,如模拟量(yc)、开关量(yx)、数字量(yc)、脉冲量(yc)等;数据通信;执行命令,如完成遥控(yk)、遥调(yt)等操作。按规约完成远动数据采集、处理、发送、接收以及输出执行等功能。调度端远动通信接口装置 mtu,其主要功能是对接受的数据进行必要的处理后,传入主机系统的实时数据库,供系统模拟盘、crt 显示及其他应用程序调用。mtu 可根据调度控制要求,执行不同的操作命令,传送至厂站端的rtu。显然,处于主机和rtu之间的mtu装置执行着双重任务:

①要完成双向通信的作用;②为了减轻主机的工作负载,不同程度地完成数据整理、加工的预处理任务。如果自动化系统功能需要扩展,特别是当主机需要承担状态估计及安全分析等繁重的计算任务时,更多的数据预处理工作需由mtu来实现。这种情况一般是通过增设前置预处理机(即scada前置机),构成前置机系统。远动通道有多种方式,目前我国电力系统常用的通信信道有载波、微波、扩频、特高频、直通电缆、卫星、光纤等几种方式。根据传送信号类型的不同可将通道可分为模拟通道和数字通道。

(2)实时监控计算机系统的基本配置。随着科技的进步和电力事业的发展,我国电力系统调度中心的实时监控计算机系统基本配置要求也越来越高,在其构成上主要有:大容量、高速度的主机系统和前置机、远动通信接口部分及人机联系系统。

2.2软件的构成

能量管理系统ems(energy management system) 除包括scada系统外,还包括agc/edc、状态估计se、安全分析sa、最佳潮流opf和自动电路恢复acr等高层软件。根据各软件的主要功能和用途,可将ems划分为五种类型:发电控制类、发电计划类、网络分析类、调度员培训模拟类、市场交易与管理类。监视控制与数据采集scada(supervisory controlanddataacquisition)系统主要功能是:数据采集;实时数据显示;异常或事故报警;事件顺序记录;遥控和遥调;运行报表记录;事故追忆。其中“事件顺序记录”是发生事故时对各断路器、继电保护等动作状况及时间,按时间顺序进行记录。“事故追忆”可保留事故发生前后一定时间内的部分实时数据,如枢纽点电压、主干线潮流和频率等,这些数据为分析事故提供了重要信息。

来源:中国学术期刊网
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