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浅谈自动化技术在无人值守变电站运行中的问题及解决措施

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浅谈自动化技术在无人值守变电站运行中的问题及解决措 施 【摘 要】变电站自动化技术与无人值班是我国电力界目前最热 门的课题之一,它涉及到电力企业的多个专业和部门,包括远动、 通信、继电保护、测量、计量等二次系统的运行、管理、工程及技 术, 甚至对一次设备也提出了新的要求。 本文就自动化技术在 110kv 无人值守变电站运行中的应用和存在问题进行了分析,并对其提出 了相应的解决措施。 【关键词】自动化技术;无人值守变电站;应用;问题;措施 1.变电站自动化技术应用概况 1.1 在设备上 首先,为确保主设备可靠运行,110kv 可选用 gis 组合电器、sf6 断路器,10kv 可采用真空断路器,一次接线力求简单;控制对象具 备“四遥”条件(遥测、遥信、遥控、遥调功能) ,如变压器有载 分接开关能遥调,其位置能遥信,主变温度能遥测;断路器和隔离 开关能遥控,其位置能遥信;继电保护和中央信号等应具有遥信条 件;交、直流母线电压具备遥测条件等。 1.2 在功能上 远动系统可以 rtu 为核心,是属于集中式、单 cpu 的自动化设备, 具有完备的遥测、遥信、遥控、遥调功能及其他扩展功能。主要体 现在以下方面: (1)数据采集、处理功能:可采集变电站的各种状态量、模拟量、 数字量及开关量,能正确反映现场一、二次设备的实时运行状态, 监控员可根据设备状态和遥测值判断系统是否运行正常; (2)安全监视与报警:包括越限报警与异常状态报警,进行事件 顺序记录、事故追忆等,采用多种报警方式,对母线电压、线路负 荷、系统频率、中性点电压、母线电流平衡、直流电压越限情况进 行监视; (3)继电保护监控功能:能正确向监控系统传送保护实时状态, 在保护动作后能及时发送跳闸时间、跳闸元件、相别、动作值等信 息; (4)自动控制功能,包括系统接地保护、备用电源自投、电压和 无功控制等,对安装有 vqc 装置的有载变压器和电容器,能根据规 定的电压曲线及无功要求,自动对无功及电压进行调整,使母线电 压控制在合格范围内; (5)控制操作功能,实现对断路器、电动隔离开关、主变及消弧 线圈分接开关进行远方控制,且满足“五防”要求; (6)监控系统具有自诊断功能,所有数据采集、控制、保护等主 要单元模块故障能自诊断出故障部位, 并具有失电保护、 上电自检、 自复位至原运行状态的功能,当数据采集出现非法错误时,能输出 出错信息并报警且闭锁故障单元,将故障内容及发生时间记录在事 件一览表中。 2.变电站自动化技术的优越性 变电站实行无人值守不论从经济效益还是社会效益看都具有重要 意义,概括如下: (1)可减少误操作事故的发生,有利于安全运行。对监控人员来 说,在计算机上进行操作,意图明确,无中间环节,无位置的移动, 而且计算机很容易实现名称、编号之间不对应的闭锁和报警,加上 完善的监护程序使监督到位,可避免发生误操作。 (2) “四遥”功能在运行中发挥积极作用。首先,强大的遥控功 能给操作提供了极大的方便,尤其在电网处于缺电的情况下,地调 的压、送负荷是一项繁重的工作,而在监控进行操作时,每操作一 个开关只要 20 秒,因此,可以方便快速地进行。另外,在处理事 故时,它的优越性更是得到了充分的体现,能够在短时间内调整好 电网的运行方式,加快了电网事故处理速度,缩短了停电时间,能 保证电网的安全运行。 (3)节约变电站基建投资,占用土地较少。由于变电站实行无人 值班,不用建生活设施,控制室采用集中控制,面积小,符合国家 节约用地的原则,也减少了投资。 3.实际运行中遇到的几个问题 由于变电站自动化程度较高,运行状态稳定,在实际运行中,充 分发挥了技术先进、运行可靠的特点,对变电站实现保护监控系统 的升级换代、提高变电站的自动化程度、实现调度自动化、建设无 人值班变电站和减人增效等方面发挥了积极的、至关重要的作用。 然而,在实际运行中,变电站自动化系统也出现了一些问题,有些 问题已经影响到变电站的安全、可靠和稳定运行,下面对变电站自 动化系统在实际运行中出现的问题加以阐述: (1)协调好保护与监控系统的关系。为了确保综合自动化系统运 行的可靠性和安全性,协调好各子系统的关系显得十分重要,变电 站自动化系统必须重点加以保护、监控,并处理好各智能设备之间 的关系,来自不同变电站的保护信号的较大差异会导致开关跳闸后 运行人员需要到现场才能解决保护动作问题,这样势必延长了停电 时间。 (2)遥信信号误报、漏报与抖动。遥信信号直接反映了电网运行 方式及变电站相关设备的运行状态,它是电网自动化系统中最基 本、最重要的信息之一,特别要求可靠、实时。但在实际运行中误 报、漏报现象较突出,必须很好地加以研究和解决。引起遥信误报、 漏报或抖动的原因主要有两个:一是一次、二次设备在运行过程中 造成的遥信误动或抖动,如断路器辅助触点的机械传动部分出现间 隙、触点不对位或接触不良, 引起遥信误动、振动或短时间抖动等, 二次回路中信号继电器因性能不稳而出现电颤、触电接触不良等, 故造成遥信误动或抖动。二是由于遥信装置本身引起误动或抖动, 如长线传输受到静电和工频干扰,产生遥信误动和抖动。 (3)系统的实时性。有人值班的常规远动 rtu 因采集和处理的数 据量相对较少,实时性能达到了有关标准规定的技术指标。并满足 了电力调度需要。但部分实施了无人值班变电站,其系统实时性受 到了较大影响:一是由于数据在发往集控中心的过程中处理传送环 节较多; 二是由于总体结构设计中存在较多的瓶颈, 数据传输不畅, 等待时间长,其中还涉及到网络的选择和数据库设计等问题。 (4)事件顺序记录 soe。事件顺序记录(soe)是提高处理电网事 故应变能力和提供准确分析事故的重要手段。系统中无人值班站越 多,其功能就显得越重要,特别是在事故时,可以提高集控人员处 理事故的准确性,缩短处理事故的时间,实用性很强。目前普遍存 在以下几个问题:①由于强电磁场干扰造成 soe 的可靠性不太高, 误动现象较频

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