进入新世纪以来, 我国电力事业有了巨大而强劲的发展, 随着技术的不断进步, 超高压电网输变电系统有了前所未有的更新。输变电系统电也因此不得不持续升级, 系统的自动化技术提出更加严格的要求[1]。变电所综合自动化的定义尚无明确的标准, 全国该专业的技术人员为提高变电所自动化水平做了大量的研究工作[2], 从技术和标准上改变变电所自动化水平的势头正在受到广大研究者的关注。
1 超高压变电所现状
目前, 我国已投运的超高压变电所, 很大一部分都是采用了微机故障录波装置、微机线路保护、微机远动装置检测系统, 设置了实时在线的微机监测装置, 其远动、继电保护等方面已向微机自动化, 为实现超高压变电所自动化创造坚实的基础。但在测量、控制、运动、信号、继电保护及微机监测等方面的设计上仍存在着互相独立、无综合考虑、缺乏统一规划和各专业间的统一, 没有标准可依。生产运行单位的管理体制不健全, 极大的加重设备重复设置的情况。因此, 制造部门只能根据个体的要求, 加工制造不同的设备, 缺乏对自动化的全面思考, 所以工厂不能提供合理完善的自动化装置[3]。
可以看出, 该类问题的存在极大的阻碍了超高压变电所自动化技术的发展, 造成设备功能叠加出现、重复设置、自动化水平不高、投资增加等等不利因素, 不能发挥计算机先进技术以及管理作用。导致我国多数变电所主控制室、继电保护室的平面布置多年“一贯制”的现象产生。
1.1 采样设备重复
变送器是模拟量采集的主要设备, 当前在各变电所基本按远动和常规仪表及就实时在线监测装置进行分类。脉冲电度表是脉冲量采集的关键设备, 从实际应用的过程了解到, 存在着精度低, 乱发或拒发脉冲等等常规问题, 该类问题用户反映较多。为了满足远程控制、测量和实时在线微机监测的需要, 需要研制新的双脉冲输出电度表, 当前该类仪表存在问题较大, 其利用寿命亦较短。
1.2 功能设置重复
远程控制装置和实时在线微机监测装置功能重复。远程控制装置采集的模拟、开关和脉冲等量, 在线实时微机监测同样需要, 但是当前还没有做到数据共享这一点。而是一套设备两种要求, 或根据需要分别设置。
事件记录功能重复。当前, 已运行或在建的超高压变电所中, 一般均在继电保护的故障录波、远程控制装置和实时在线微机监测系统中重复设置了三套事件顺序记录装置, 没有统一的时标, 造成了信号同时发出的, 但是响动动作不一致的现象。
1.3 人员配备重复
超高压变电所自动化设备的配置, 当前还没有统一规划、没有合理配置, 造成了设计、管理、制造、运行等有相关人员配备的重复。仅设计部门与此相关的工作人员就有远程控制、保护、二次线、微机监测等专业, 设计中往往因工作界面与分工间题造成不必要的矛盾。
1.4 投资增加
综上所述, 从人员配备到功能重复、设备设置重复就使工程投资明显增加。
2 超高压变电所自动化的设想与建议
结合我国实际国情, 考虑到我国设备的制造水平, 运行维护人员的技术水准以及劳动就业等多方面的因素, 笔者以为, 在近一段时期内, 我国超高压变电所仍需要保留有人值班的运行方式, 变电站自动化系统的建立同样也是在此基础上考虑的。
2.1 远程控制装置与在线实时微机监测系统功能综合考虑
目前, 远程控制装置、继电保护等方面趋向智能化, 给实时在线微机监测系统的实施带来了相当多的便捷。所以, 由实时在线微机监测装置统一采集远程控制和微机监测所需的所有的模拟量、开关量和脉冲量, 以及完成数据采集、设备异常报警、测量值越限报警、事件顺序记录、在线统计计算和制表打印等等功能, 通过显示器显示、报警、打印等为值班人员服务;同时将调度所需信息传送至调度所。
在线实时微机监测系统可靠的实现上述功能, 其系统的平均故障间隔时间和可利用率均不低于RTU装置, 因此, 需要考虑变电所内不再装设独立的远程控制装置。
2.2 全所装设一套事件顺序记录装置
由于微机保护、微机型故障录波装置均具有事件记录、打印、显示等功能, 实时在线监测系统如何将它们合为一体, 以减少设备重复设置的麻烦, 同时也极大的简化了二次接线, 降低设备故障机率。因此, 建议在变电所自动化系统中, 保留故障录波设备和它的相关功能, 在故障起动后将信号用串行口传送到实时在线监测装置CRT上显示;取消单独安装的事件顺序记录装置, 由监测系统统一负责。
2.3 全所各装置共用一套变送器
各变压所用的变送器的设想在各专业上基本是一致的, 建议采用电流输出的方式。能源部西南电力设计院对改方案进行了模拟试验, 结果让研究者相当满意。为防止电流回路开路, 建议在各电阻以及仪表两端并联两只方向不同的稳压管, 当任一回路开路时, 电流通过稳压管构成通路, 对测量值毫无影响。对于电压输出, 应考虑变送器屏至微机转接柜的距离尽量缩短, 以免影响精度和量值。
2.4 超高压变电所监测的主要方式
以微机监测为主, 常规测量为辅的新方式是今后超高压变电所检测的主打方式。为了节约投资, 减少运行维护工作量, 改变超高压变电所监测系统的面貌, 笔者建议在今后新建工程中需要简化常规仪表和光字牌, 以改变屏面布置, 减少控制屏数量, 从而实现通过CRT显示和报警为主的运行方式。因此, 笔者建议二次线的预告信号系统应全部改用CRT显示。
3 结语
鉴于超高压变电所自动化系统尚无成套设备和成熟的运行经验, 建议选择少数新建超高压变电所作为试点, 一方面可以作为科研项目, 同时作为工程项目实施。
变电所综合自动化技术的发展正在进入一个关键的阶段, 为使综合自动化技术向着更深发展, 建议领导决策机关, 对当前的管理体制和专业分工作较大的改革, 打破现有的专业分工, 从管理、设计、生产、运行单位着手成立统一的自动化管理机构, 使变电所综合自动化技术成为社会主义现代化的一朵艳丽的新花。
摘要：本文提出了当前我国超高压变电所存在的相关问题, 详细的阐述了相关问题所造成的影响, 根据笔者的从业经验, 提出了超高压变电所自动化的设想与建议, 希望能给同行一些经验。
关键词：超高压变电所,自动化
参考文献
[1] Incan, A:Integration von Raumzeigergroen mitt faktorisierten Digcnwerten etzchivy, Band 3.
[2] 方富洪, 陈炳新.超高压远距离输电线路三相短路暂态过程的新算法.
[3] 全国高等学校“电力系统及自动化”专业首届学术年会论文.2009, 10.