变电所综合自动化系统设计应用中的几个问题

摘要:本文根据国家电力公司"农村电网建设与改造技术原则"的总体要求，对变电所综合自动化系统在实际设计应用中的功能、信息状态量共享、五防闭锁、操作票管理及设备选型等共性问题进行了分析，并提出了解决措施。

关键词:综合 自动化 四遥 五防

随着我国农村经济的蓬勃发展，农村电网的规模越来越大，电压越来越高，县级电网调度、安全可靠供电要求以及经济运行和管理水平都形成了一种新的格局。利用微机实施监控取代常规的控制保护方式，实现变电所的综合自动化，进而施行无人值班，已成为各级电力部门的共识。根据国家电力公司对"农村电网建设与改造技术原则"的总体要求，电网建设与改造要同调度自动化、配电自动化、变电所无人值班、无功优化结合起来，以逐步实现电网自动化。变电所综合自动化已成为当前变电所设计应用中的热门课题和发展的必然趋势。到目前为止，国内尚未出台变电所微机监控装置的有关制造设计技术标准和相关规程，各研制应用部门的起点基本模式和指导思想之间的差导较大，因此，笔者认为有必要对实际应用中存在的一些共性问题，提出并予商讨。

(1)变电所综合自动化介于调度自动化和配电自动化之间。上行信息为送至上一级调度控制中心的信息；下行信息为所覆盖供电区内配电台区的信息和状态估计。因此，变电所综合自动化的特定功能在设计应用中，必须贯穿于上、下系统的整体总目标，保证系统整体效益的优化组合，信息数据综合处理要高度统一和规范；提高信息对电力企业全面性的科学管理，要有良好的可变性和移植性，既要选进，又要实用。设计应用中仅考虑站区局部自动监控、状态估计是带有局限性的。

(2)当前自动化设备生产厂家，极为普遍地将保护和远动熔为一体，分散布置于与每一个监控对象相应的保护屏上、开关柜上或设备间隔上。这就形成当监控系统出现死机或者发生故障时，必须进行分散的操作，因而可能出现新的误操作或者延误操作的时间。特别是在一次设备进行检修试验时，要反复利用后台机实时操作，既影响调度端的远方实时操作，又十分不便，也不直观。对这一问题，当前多数生产厂家都简单地在保护单元或测控单元设置一个紧急操作按钮，而没有从变电所设计的整体考虑，设计一种在各种情况下的综合测控方案。至于另设控制屏或者设置备用操作系统是不可取的，需要考虑设计一个综合操作系统。

(3)以往常规有人值班的变电所，值班人员常年在变电所中工作，对一次设备应该说十分熟悉，但仍出现误操作。在变电所实施综合自动化和无人值班之后，除了断路器等具有远方操作的功能外，还有大部分隔离开关、接地开关、网门、间隔门、端了箱门及临时接地线等，仍需现场就地操作，但设备操作人员(可能是几个人管理多个变电所)相对而言他们对每一个站内的一次设备工作状况并不十分熟悉，因而产生误操作的几率可能要高，完善的五防闭锁装置显得更为重要。就目前国内绝大多数变电所都是临控装置和五防闭锁装置分别装设，有的也仅通过接口实现装置的连接和信息交换，有的则是两套完全分设的装置，各自独立运行。少数具有五防闭锁功能的微机监控装置，普遍操作复杂、不直观，与运行人员操作水平极不适应。因此，有必要解决微机监控装置与微机五防闭锁装置的有机结合问题，达到采样信息共享、直观、对应、简单易行，以适应大部分地区的运行操作水平现状。

(4)目前我国微机监控装置的研制和推广应用，仍处于初始阶段，国家尚未出台相关的技术标准进行规范。因而，装置生产的稳定性和可靠性还没有达到比较完善的水平。对于实现综合自动化的无人值班变电所，常规的一次系统模拟屏就失去了应用的价值。如果能够利用五防闭锁，开发研制具有常规监测功能、带有五防闭锁模拟操作的模拟屏，操作人员在现场工作时，先预演正确后，方可开始逐项操作。实现模拟屏既可进行五防闭锁模拟操作，又能现场正确对位的模拟屏；既具备简单实用的常规监测监控功能，又是监控主机的必要接口器件的安装地点。同时还可以在不增加模拟屏尺寸的前提下实现综合利用，作为微机监控变电所监测功能的备用。

(5)对于变电所综合自动化系统中数据采集及信息共享，要尽可能地科学、集中、统一。在当前变电所综合自动化系统的设计和应用中，对于某些状态量的取样比较原始，如隔离开关、接地开关的状态量仍借助其辅助开关接点来采集。多年来实践证明辅助开关接点切换的可靠性太差，而因辅助开关的错误切换，造成的误操作或不能进行操作的故障时有发生。这一问题对于无人值班变电所尤为重要。如果能够利用模拟位置指示器的接点来代替辅助开关的接点，则既可实现微机的五防闭锁，又可使微机监控的数据共享；既节约了引接的大量接点，又提高了采集量的可靠性；同时对如网门、间隔门、临时接地线等一些难以采集的状态量，也可以通过模拟屏或者其他状态记忆方式进行采集上送至调度端的运行状态信息。

(6)在实施了变电所综合自动化之后，传统的二次系统(如测量、控制、信号及直流电源熔断器的配置等)与被控对象一一对应的格局，由于取消了控制屏，而不十分明显了。如能经过少量端子的过渡，使控制系统与被监控的对象一一对应，则可能使系统的连接十分明晰，克服事故情况下查线的不便。

(7)目前在多数变电所综合自动化系统的制造的，对于操作票管理系统都没有把微机监控系统与五防闭锁系统有机地结合在一起，致使操作票管理系统与五防闭锁系统分别设置，在运行中不能有效地指导电气设备的闭锁操作。因此，把操作票管理系统融入微机五防闭锁系统，又能和微机监控系统有机地结合在一起，应该是变电所综合自动化监控系统的必备功能。

(8)随着电力网络运行管理水平的不断完善和提高，在变电所综合自动化系统设计应用的功能中，应含有设备资料管理、设备缺陷管理、继电保护整定值及动作情况统计分析管理、运行参数分析统计管理、电能计量管理等。对于这些功能的开发应用，当前都是制造厂根据用户需求协商而定，差异较大，因此，有必要及早制定相关的专业技术标准和技术规定，统一功能规范。

(9)当前电网建设与改造过程中，变电所综合自动化系统研制单位较多，既无设计技术标准和有关规定，又无统一的行业归口管理单位，市场颇为混乱，制造质量难以鉴别。在这种形势下，设备制造质量问题尤为重要，选用设备仍应坚持与其他电气设备同样的基本原则，注重对相关技术指标的考核，严格对设备制造厂家的资质认证。

上述仅是在实际工作中意识到的几个问题，特提出与有关行业专家商讨。

(注：本文获优秀论文三等奖)

李积才  陕西正大自动化工程有限公司(710048)