智能变电站综合自动化系统测控设计

太原科技大学电子信息工程学院 闫 珺 韩如成



智能变电站综合自动化系统测控设计

太原科技大学电子信息工程学院 闫 珺 韩如成

【摘要】本文主要针对某一智能变电站需要设计一套变电站综合自动化系统。文中分别简单介绍了智能变电站、综合自动化系统等，并对系统测控装置进行设计研究。通过调表明，该设计达到了系统要求，提高了供电可靠性。

【关键词】智能变电站；综合自动化系统；测控

1　引言

智能变电站作为智能电网的一部分，起着核心桥梁的作用，智能变电站的发展直接关系到智能电网的发展。

本文以中庄110KV智能变电站为背景，对本站综合自动化系统及其测控装置进行设计。

2　变电站综自系统设计方案

根据要求，自动化系统采用分层分布式结构，以间隔为单位，按对象进行设计。系统结构应为网络拓扑的结构形式，变电站向上作为远方控制中心的网络终端，同时又相对独立，站内自成系统。变电站的自动化系统应符合DL/ T860，在功能逻辑上由站控层、间隔层、过程层组成。

3　测控装置功能

3.1遥测

测控装置接收SV接口或交流插件采集电流、电压等采样数据，进行电流、电压、功率、功率因数、频率、积分电度等量值的计算。

采用SV接口输入交流量时，支持双通道输入，装置自动对双通道的数据进行切换。

3.2遥信

遥信：通过GOOSE接口或光耦输入采集状态量信息，能够反映断路器位置、刀闸位置及其它遥信状态。

遥信处理分为单点和双点遥信，通过消抖时间确认遥信状态的变位。

对于重要的断路器或刀闸用跳位和合位状态组成一个双点遥信来表示它的状态，两路开入组成的双点遥信有四种状态：00、01、10、11，其中01、10对应双点遥信的合、分状态，00、11是无效状态，对双点遥信的消抖处理也就是对上述四种状态的消抖处理。

3.3遥控

遥控输出模式为遥控通过GOOSE接口输出。遥控操作分为选控和直控两种类型，可以用选控方式对断路器、隔刀、地刀等进行控制，还可以用直控方式进行复归操作。

选控的分、合操作可编辑逻辑条件，在所编辑逻辑条件满足的情况下方能进行操作，该逻辑是否判别可通过联锁/解锁压板控制，压板投入情况下操作需要判别所编辑逻辑，退出情况下则不判别。

为保证就地操作也可通过测控装置编辑逻辑，还应对每个选控对象设置一个就地闭锁出口，出口受所编辑逻辑的控制，逻辑满足时，出口闭合并保持，逻辑不满足时，出口打开。联锁/解锁压板退出时，出口也闭合并保持。

3.4遥调

档位输入形式采用GOOSE模拟量输入方式。档位控制可投入滑档闭锁功能，档位调节执行一段时间内（滑档闭锁时间）档位未达到预期的位置，测控装置可自动开出急停出口。

4　硬件设计

4.1CPU插件（站控层接口）

CPU插件设计是从先进性、通用性、可靠性等方面出发，开发研制的保护插件，完成数据采集、I/O、保护及控制功能等。

站控层及人机插件提供的三路10M/100Mbps自适应以太网的转换回路，用于提供和站控层的通信接口。

4.2过程层接口插件

过程层接口插件作为保护装置的过程层以太网接口

单元，主要完成保护装置与过程层合并器或交换机的通信，通过多模光纤接收来自电子互感器的交流量数字信号；经过预处理后与保护主CPU通讯。

4.3开入、开出插件

开入模块功能包括开关量输入(单位置或双位置遥信)，BCD码或二进制输入，脉冲量输入等。

开出插件可以实现对开关、刀闸、有载调压(升、降、急停)等设备的控制。每路输出脉冲的长短通过可编程逻辑随意控制（只作脉冲输出）。

4.4稳压电源插件

直流220V或110V电压输入经抗干扰滤波回路后，利用逆变原理输出本装置需要的直流电压，即5V电源。5V为用于各处理器系统的工作电源。插件具有失电告警功能。

4.5交流测量插件

交流回路采用组合型的交流电流/电压连接器，具有交流电流、电压连接器混装，可按需要组合及互换的优点。该连接器有防误插、防触电、交流回路短接等功能。接触簧片为双指形，提高了接触的可靠性。

为保证测量精度，硬件设计上采用了硬件测频电路，保证了频率跟踪快速准确。

5　结语

本文根据中庄变电站设计需求，研究设计了综自系统测控装置的功能及硬件结构，通过调试显示设计达到了要求，各系统均稳定运行。

参考文献

[1]余高旺.新一代智能变电站中多功能测控装置的研制与应用[J].电力系统保护与控制程,2015(06).

[2]马钊,周孝信,尚宇炜,周莉梅.未来配电系统形态及发展趋势[J].中国电机工程学报,2015(06).

[3]田家运.间隔层测控装置防误操作应用分析[J].机电信息,2015(04).

[4]张辉,钱怡.浅析数字化变电站的传动与验收[J].机电信息,2013(01).

[5]韩本帅,孙中尉,崔海鹏.智能变电站顺序控制方案研究[J].电工技术,2015(06).