电力系统自动化“五遥”技术实现与应用

邱箭翀

摘要：“五遥”技术的实现和运用，是为了适应电力工业不断发展的需要，满足电力网络规模在不断扩大的要求，设备日益更新，网络结构也日趋复杂，要求变电站采用高科技手段，“五遥”技术突出实现少人，无人值守的特点，协助调度运行人员进行电力系统的调整、指挥和操作，从而实现电网安全可靠运行，电力企业经济效益最大化。该文从信丰县电网变电站综合自动化角度来分析，重点强调电力系统“五遥”技术实现与应用及建设过程中应注意的要点问题。

关键词：五遥技术；自动化系统；变电站

一、五遥的内容

实现变电站“五遥”可以提高调度水平和效率，实时掌握电网运行状况和潮流分布情况，使电网系统运行在最佳状态，当电力系统发生故障时，可以尽快对故障进行诊断，进行事故处理，把事故限制在最小范围并及时恢复正常运行，以提高整个电网运行的可靠性，促进企业经济效益的提升。在电力调度通信中心建立监控中心，能够对各变电站、通信站的有关数据、环境参量、图像进行监控和监视,实时、直接地了解和掌握各个变电站、通信站的情况,及时对发生的情况做出正确处理。

1、遥测：电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、主变油温、档位等；

2、遥信：开关状态、刀闸位置、变压器、线路保护动作、事故跳闸信号等；

3、遥控：开关、刀闸的分、合操作；

4、遥调：变压器的有载调压；

5、遥视：变电站现场图像。

二、 信丰县电网变电站综合自动化现况

信丰县供电公司目前共有变电站11座，除一座变电站正在进行综合自动化改造外，其余全为综合自动化变电站，但却是六家不同厂家的综自后台，公司主站系统必须具备很好的兼容性，能适应目前主流的各种电力调度传输协议，以适应当前及今后新建变电站可能配备的综自系统，实现互通及远方控制。

三、“五遥”技术设计原则

1、运行的可靠性：本系统是电力系统安全生产的有力保障，所以电网调度自动化系统和遥视系统本身必须稳定可靠。其可靠性主要由通信系统、硬件设备和管理软件决定。

2、建设的经济性：在保证工程质量和系统性能的前提下，尽可能降低工程造价。

3、运营的经济性：系统的设计必须考虑到系统的运营费用，以最小的运营成本保证系统的正常运行。

4、维护的简便性：系统尽量做到免维护。当出现故障时，系统各部分必须保证做到限时恢复运行。

5、系统性能和容量的可扩展性：系统的设计要保证系统具有平滑的升级和扩容能力，以保护原有投资。

四、五遥技术的实现与应用

以计算机和网络技术为中心的信丰县电网调度自动化系统和遥视系统，其基本结构包括主站控制中心（也叫主站系统）、厂站端和信息通道三部分。根据所完成的功能不同，可以将系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理和控制子系统及人机联系子系统。

系统组成网络图如下：

信息采集和执行子系统的基本功能是采集各变电站运行的实时信息，如母线电压、线路电流、功率等。并根据需要向电力调度通信中心提供各种监视、分析和控制电力系统所需的其它信息，还负责接收和执行电力调度通信中心发出的操作、调节和控制命令。硬件构成主要包括传感采集器和变送器。图像采集主要包括摄像机和图像压缩。这部分在系统基本结构中就是厂站端。

信息传输子系统主要是为信息采集和执行子系统与电力调度控制中心提供信息交换桥梁，其核心是数据通道，在目前信丰电网通信的现状中，全部采用光纤通信。硬件构成主要包括光纤线路和光通信传输设备。这部分在系统基本结构中为信息通道。

信息处理和控制子系统是整个系统的核心，以计算机为主要组成部分。该子系统包含了大量的直接面向电网调度、运行值班人员的计算机应用软件，完成对采集到的信息的各种处理与分析计算，乃至实现对电网设备的自动控制和操作。硬件构成主要包括前置机、服务器。前置机主要完成信号的接收和预处理；服务器完成对数据的进一步处理、存诸、系统监视与分析等高级功能。

人机联系子系统将传输到电力调度控制中心的各类信息进行处理，通过工作站的显示器、打印和输出设备，为调度值班人员提供完整的电网运行实时信息，调度值班人员下发的遥控、遥调等指令也通过该子系统下发到厂站端的信息执行子系统，从而实现对电网设备的远方控制和操作。

信息处理和控制子系统与人机联系子系统合并一起组成主站控制中心。

系统组成网络图如下：

从2011年11月起，通过上述技术实现的信丰县供电公司集控中心正式投入运行，信丰县供电公司将具备无人值班条件的马鞍山等五座变电站运行人员撤离实行变电站无人值班管理，这标志着，信丰县公司成功实现对电力系统自动化“五遥”技术的应用。所谓无人值班变电站，即指以提高变电站设备可靠性和基础自动化为前提，并借助微机远动技术，由远方监控中心值班员取代变电站现场值班员，对变电站设备运行实施有效控制和管理的变电站。无人值班变电站投运后，省时又省力，将大大提高了工作效率，同时还有效促进了人财物的集约化管理。为此，信丰县供电公司制定了《变电站无人值班运行管理制度》，并制定无人值班站建设节点计划，进一步加大五遥技术完善和员工技术培训力度，以安全创新、科技创新为抓手，最终实现将所有变电站由监控中心远方实时监控，实现“五遥”（遥测、遥信、遥控、遥调和遥视）。

变电站实行无人值班化运行管理模式是解决公司电网快速发展、变电站数量不断增加与传统有人值班模式运行人员不足、工作忙闲不均、人员素质参差不齐的矛盾的必然选择，符合提高变电站装备水平和科技含量，实现变电运行人员集约化管理、统筹调配、提高工作效率的发展趋势。成功实现变电站无人值班管理，使信丰县供电公司电网建设步入了一个新的里程碑，为该公司进一步全面推行变电站无人值班管理打下了坚实的基础。

五、“五遥”技术实现与应用中要重点注意的问题

1、变电站（厂站）部分：设计和施工一个“五遥”变电站,要考虑的内容很多,规范也很多,但必须要重点注意以下几方面的问题。

（1）基础数据、网络规划

设计一个变电站, 最基础的是该变电站的规划, 包括负荷规划、网络规划和通信规划等, 根据基础资料确定该变电站在系统中的位置及作用。虽然基础数据和规划都具有历史的局限性, 但基础数据的准确程度决定着该变电站建设的成败程度, 所以, 一定要认真做好基础数据的统计及规划。然而, 在此过程中, 有些人却不重视, 认为发展是不可预测的, 从而导致变电站还未投运就更改多次, 或投运后又改造和扩容。

（2）主接线方案

主接线方案, 是根据该变电站的规划及其在系统中的作用最终确定的, 主接线方案确定了该变电站的总体规模（包括近期及远期规模）, 运行的可靠性、灵活性和经济性, 并且对电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟定, 都有很大的影响。所以, 必须正确处理好各方面的关系, 全面分析有关影响因素, 通过技术经济比较, 合理确定主接线方案。

根据在系统中的地位和作用, 确定电压等级, 结合运行可靠性, 确定母线接线方式；根据系统规划容量、负荷增长速度和电网结构等因素, 确定该变电站分期和最终建设规模, 要考虑5～10年电力系统发展规划；根据基础数据统计和调度运行方式, 确定出线电压等级、回数、出线方向、每回的输送容量和导线截面；确定主变压器的台数、容量和型式及无功补偿方式及补偿容量；确定主变中性点运行方式等。因为所有的设计,都存在历史局限性问题,除要考虑运行的灵活性外, 还要考虑系统发展、扩建时的灵活性,在布置方面和运行方式方面也要综合考虑。