分散式综合自动化系统在常规站二次改造中的应用

分散式综合自动化系统在常规站二次改造中的应用

一、前言
　　我局电力系统始建于七十年代末，由于当时技术条件的限制，陆续建起的变电站二次设备继电器均为电磁式的。部分投运较早、运行时间较长的变电站二次设备老化严重，尤其是控保继电器的快速性、可靠性、灵敏性受到严重的影响，导致变电站运行时常出现断路器拒动甚至误动现象，给变电站的安全、可靠运行带来了严重的威胁。随着电子技术、计算机技术和可靠性技术的发展，给计算机测控系统在电力系统实时控制、继电保护中的应用提供了可能，也使得变电站综合自动化系统这项新技术的应用愈来愈成熟，从而为常规变电站二次设备的改造提供了技术基础。变电站综合自动化是以全微机化的新型二次设备代替常规的电磁式设备，并尽可能做到硬件资源共享，以不同的软件模块实现常规的硬件才能完成的功能，用计算机局部通信网络代替大量的信号电缆的连接，不仅减少了设计、维护工作量，而且也使得改造后的变电站自动化程度及安全、运行的可靠性得到提高，这对保证生产的连续性有着极其重要的意义。

二、变电站综合自动化系统的布置方式
目前微机变电站布置方式一般有:
　　1、集中式: 即将变电站微机监控系统及微机继电保护装置等设备集中布置在主控制室内，集中控制、操作和管理。其优点是设备集中安装在控制室内，可以有较好的运行环境; 不足之处是要敷设多条信号电缆等，连接点多，故障几率高，并且发生故障时影响范围大，因此可靠性较差。
　　2、分散式: 即将一体化的微机监控保护设备采用分散分布结构及就地分散安装方式。一般是按回路设计，将数据采集、控制单元与微机保护单元就地安装在开关柜上或其它一次设备附近，相互之间通过网络电缆，构成分散式的综合自动化系统。由于其所用电缆少、连接点少、故障几率低、可靠性高，因此是微机变电站的发展方向，易于推广应用。
　　根据我局变电站的规模、特点等具体情况，为切实保证二次设备改造后变电站供电的可靠性及施工方便，最大限度地减少施工停电时间，减少对生产的影响，经过我们认真调查和充分论证，认为分散式布置应当作为常规变电站二次设备改造的首选方案。目前利用这一布置方式我们已成功地改造了濮一、中心等几座35kV变电站，其效果较好。下面结合我局濮一变的具体改造情况对分散式的结构与配置、功能等进行说明。

三、分散式变电站综合自动化系统的结构、配置及功能
　　我局濮一变是1980年6月份建成投产的，主变安装容量为2×8000kVA。35kV、6kV侧均为单母线分段，其中35kV进出线4回、6kV配出25回(包括线路、电动机、电容器等)。该变电站主要担负着我局濮城油田的原油生产(日产原油1300吨)供电任务，其供电的可靠性显而易见。经过20多年的运行，其二次设备老化严重，1998年曾因保护误动作，造成1#主变跳闸，致使油区部分供电线路供电中断，经济损失较为严重，因此该变电站的二次设备改造势在必行。为尽量缩短施工停电时间，减少对油气生产的影响，我们采用了DMP分散式综合自动化系统，即把所有的6kV微机保护设备分散安装在高压开关柜上，35kV一次设备和主变的微机保护与监控分散式单元机箱集中组屏后仍布置在主控制内(因35kV部分及主变均为户外设备)。该型自动化装置是针对变电站设计生产的新一代全分散式微机系统，它由若干套微机保护、测量、远动单元组成，若干单元组合后安装在高压柜上，通过通讯电缆与监控主机系统通讯，并通过主机下发四遥命令，实现远方的遥测、遥信、遥控、遥调功能，从而实现综合自动化。
1、 系统结构
　　该系统设计为分层管理模式。底层是分布式单元机箱，包括单元保护与监控模拟量、单元开关量采集、操作回路、就地汉字显示功能。
上层为当地监控，采用高档586工控微机，以中文Windows95&98为软件平台，主要完成对各单元装置实时数据的采集、实时数据的加工和管理及实现系统管理站功能。其分散式变电站综合自动化系统结构框图如图1所示。

图1 分散式变电站综合自动化系统结构框图

2、 系统硬件配置
　　本系统各单元箱是由以下模块构成: 电源模块、交流采样模块、CPU主模块、出口操作模块、键盘液晶显示模块、屏蔽隔离板等组成。箱体为全金属封闭结构，通过屏蔽隔离板，将微机部分与出口继电器执行部分完全屏蔽隔离，提高微机系统的抗干扰能力。在80196KC微处理器系统中采用了外部硬件“看门狗”和内部软件“看门狗”双重手段，确保微机系统正常工作中，因意外情况异常而自动复位。内部出口操作模板上还设有手动跳合闸按钮供就地跳合闸使用。