摘 要：變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是將變電站內(nèi)的二次設(shè)備經(jīng)過(guò)功能的組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)搶抓機遇，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)表示、信號(hào)處理技術(shù)全面闡釋，實(shí)現(xiàn)對(duì)全變電站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動(dòng)監(jiān)視不難發現、測(cè)量貢獻法治、控制、保護(hù)發展需要、并與上級(jí)調(diào)度通信的綜合性自動(dòng)化功能攻堅克難。

　　關(guān)鍵詞：變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)；自動(dòng)監(jiān)視顯示；保護(hù)雙向互動；調(diào)度通信效率和安。

　　1

　　概述

　　青島海洋科技園位于青島市黃島區(qū)江山南路與規(guī)劃珠江路交匯處，規(guī)劃建筑面積約23萬(wàn)平方米新品技。產(chǎn)業(yè)定位于應(yīng)用型海洋科技研發(fā)範圍、人工智能求得平衡、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)紮實做、IC 設(shè)計(jì)制造及裝備研發(fā)。建設(shè)內(nèi)容包含科研辦公及配套設(shè)施至關重要、海洋科研實(shí)驗(yàn)室提供深度撮合服務、海洋創(chuàng)新推動(dòng)平臺(tái)等，計(jì)劃建設(shè)成為青島應(yīng)用型海洋科技資源的整合平臺(tái)的發生、海洋科技人才的聚集平臺(tái)組成部分、海洋科技企業(yè)的孵化和成果轉(zhuǎn)化平臺(tái)、海洋科技服務(wù)業(yè)的培育和加速平臺(tái)新的動力。

　　本次建設(shè)內(nèi)容為：海洋科技產(chǎn)業(yè)園生產(chǎn)基地(一期)項(xiàng)目的過程中，位于山東省青島市石寨山路以北，鳳凰山路以東廣泛關註，包括1#生產(chǎn)廠房促進進步、2#生產(chǎn)廠房及3#生產(chǎn)廠房，總占地面積為53333.31平方米優勢領先，總建筑面積81329.49㎡迎來新的篇章。

　　全廠共設(shè)置35kV變電所1座，區(qū)域變電所2座推動並實現。35kV變電所內(nèi)含35kV開(kāi)關(guān)柜薄弱點、35kV變壓器鎧裝箱、10kV開(kāi)關(guān)柜及0.4kV開(kāi)關(guān)柜優化程度。區(qū)域變電所為裝置樓一層獨(dú)立區(qū)域積極性，配置10kV開(kāi)關(guān)柜、變壓器及0.4kV低壓柜多種場景。本項(xiàng)目采用35kV單電源進(jìn)線多元化服務體系，本變電站為主站，10kV1#分所使用、10kV2#分所電源引自本變電站大幅拓展。本變電站35kV變壓器容量為1X10000kVA，10kV變壓器容量為2X800kVA更加堅強，備用一臺(tái)發(fā)電機(jī)1X800kW與時俱進。所內(nèi)安裝35kV高壓柜4面、10kV中壓柜9面初步建立、10000kVA變壓器1臺(tái)綜合運用、800kVA變壓器2臺(tái)供給、0.4kV低壓柜16面、10kV電容柜1組實事求是、調(diào)度通信屏進行探討、主變保護(hù)屏、后臺(tái)等1組服務水平，直流屏1組100Ah最新、10kV無(wú)功補(bǔ)償共2700kvar、0.4kV無(wú)功補(bǔ)償共480kvar處理方法。實(shí)際無(wú)功補(bǔ)償后功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.95以上重要作用。若達(dá)不到，須增加補(bǔ)償容量習慣。

圖1 青島海洋科技園現(xiàn)場(chǎng)圖

　　2

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是指：通過(guò)執(zhí)行規(guī)定功能來(lái)實(shí)現(xiàn)某一給定目標(biāo)的一些相互關(guān)聯(lián)單元的組合充足，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)的積極性、通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站二次設(shè)備的功能進(jìn)行重新組合綠色化發展、優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)變電站全部設(shè)備的運(yùn)行情況執(zhí)行監(jiān)視不久前、測(cè)量用上了。

　　系統(tǒng)可分為三層結(jié)構(gòu)：即現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺(tái)管理層綜合措施。

　　現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層：包含微機(jī)保護(hù)可靠保障、智能操控、多功能儀表現場、計(jì)量表等設(shè)備高端化，用于采集站內(nèi)配電柜內(nèi)電氣運(yùn)行參數(shù)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)我有所應、電氣接點(diǎn)溫度等數(shù)據(jù)提單產，同時(shí)分別在35kV變電站和10kV變電所配置多套直流電源，保障現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備良好的運(yùn)行環(huán)境至關重要。

　　網(wǎng)絡(luò)通訊層：包含ANet-2E8S智能網(wǎng)關(guān)發展空間。網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換有所應，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)足了準備，分散10kV變電站通過(guò)數(shù)據(jù)采集箱（內(nèi)置智能網(wǎng)關(guān)）采集數(shù)據(jù)通過(guò)光纖上傳至通信室變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)；同時(shí)網(wǎng)關(guān)充當(dāng)遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置著力提升，將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)采集后通過(guò)交換機(jī)經(jīng)縱向加密數(shù)據(jù)加密后上傳調(diào)度網(wǎng)深刻內涵。

　　平臺(tái)管理層：變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)、國(guó)網(wǎng)安徽省安慶電力調(diào)度控制中心平臺(tái)融合。

　　3

　　解決方案

　　本項(xiàng)目35kV變電所1座深入闡釋，區(qū)域變電所3座相關性，35kV變電所為獨(dú)立二層建筑物，其中一層為35kV開(kāi)關(guān)室物聯與互聯、35kV變壓器室穩定、10kV開(kāi)關(guān)室，二層為10kV變壓器及0.4kV開(kāi)關(guān)室供給、通信室優勢與挑戰。區(qū)域變電所為裝置樓一層獨(dú)立區(qū)域，配置10kV開(kāi)關(guān)柜投入力度、變壓器及0.4kV低壓柜創造。

　　35kV變電所內(nèi)35kV開(kāi)關(guān)室一次系統(tǒng)圖如圖1所示不難發現，共有4面開(kāi)關(guān)柜貢獻法治，分別為：1面進(jìn)線柜、1面出線柜發展需要、1面計(jì)量柜攻堅克難、1面PT柜。

圖3 35kV開(kāi)關(guān)室一次系統(tǒng)圖

　　35kV變電所內(nèi)10k部分一次系統(tǒng)圖如圖4所示顯示，共有9面開(kāi)關(guān)柜雙向互動、其中1面10kV進(jìn)線柜、2面變壓器出線柜勃勃生機、2面至分所的饋線柜助力各業、1面隔離柜、1面PT柜提供有力支撐、1面計(jì)量柜應用、1面?zhèn)溆灭伨€柜。

圖4 10kV開(kāi)關(guān)室一次系統(tǒng)圖

圖5 1# 10kV變電所進(jìn)線柜一次系統(tǒng)圖

圖6 2# 10kV變電所進(jìn)線柜一次系統(tǒng)圖

　　3.1. 方案綜述

　　本次工程在35kV品率、10kV配電系統(tǒng)中配置微機(jī)保護(hù)裝置相貫通，對(duì)每面35kV、10kV高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)配置開(kāi)關(guān)狀態(tài)操控裝置積極影響，對(duì)電氣量采集和對(duì)電氣設(shè)備（如斷路器）的狀態(tài)監(jiān)視自動化方案、控制和調(diào)節(jié)，發(fā)生故障時(shí)越來越重要，由微機(jī)保護(hù)裝置完成瞬態(tài)電氣量的采集線上線下、監(jiān)視和控制，迅速切除故障設(shè)備和完成事故后的恢復(fù)操作醒悟。

　　在每面35kV數據顯示、10kV高壓變配電開(kāi)關(guān)柜配置1臺(tái)多功能電表，在35kV變電所計(jì)量柜處裝有計(jì)量?jī)x表能運用，其中在35kV變電所安裝負(fù)荷采集終端箱達到，收集計(jì)量點(diǎn)計(jì)量表的電能信息智能設備，用于遠(yuǎn)程監(jiān)控及電量數(shù)據(jù)采集。

　　在35kV總變二次值班室配置1套DC220V/100AH柜式直流電源蓬勃發展，各區(qū)域變電所在高壓柜配置DC220V/50AH分布式直流電源特點，為整個(gè)變電站的斷路器、二次設(shè)備及監(jiān)控主機(jī)等重要設(shè)備運(yùn)行提供穩(wěn)定可靠的電源;配置一臺(tái)時(shí)鐘同步裝置重要性，實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)所有微機(jī)保護(hù)裝置又進了一步、監(jiān)控主機(jī)、規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置多元化服務體系、遠(yuǎn)動(dòng)裝置的時(shí)鐘同步;配置一套變電站綜自自動(dòng)化系統(tǒng)規劃，通過(guò)規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置采集站內(nèi)主變溫度巡檢儀、主變檔位變送器深度、直流屏數(shù)據(jù)帶動擴大，通過(guò)光纖組網(wǎng)與分散的各區(qū)域10kV變電所通信實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控與管理;在二次值班室配置一面通訊屏、一面調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)屏開拓創新，SDH型STM-4光傳輸設(shè)備1套持續發展，PTN接入層光傳輸設(shè)備1套，共同安裝于光通信屏;48芯0DF主動性、16單元DDF創造性、4端口IAD，共同安裝于通信配線屏道路，電網(wǎng)110kV姜家變電站安裝:STM-4光接口板2塊規模設備、GE光模塊2個(gè)，安裝于現(xiàn)運(yùn)行SDH設(shè)備和PTN設(shè)備上指導。24芯光纖配線單元箱1臺(tái)競爭力，安裝于現(xiàn)狀姜家變電站通信配線柜內(nèi)。通過(guò)專(zhuān)用通道點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式實(shí)現(xiàn)變電站與調(diào)度端通訊規則製定。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)屏配置數(shù)據(jù)1臺(tái)路由器製造業、2臺(tái)交換機(jī)、2臺(tái)縱向加密裝置關規定。

　　3.2. 功能需求

　　3.2.1. 微機(jī)保護(hù)需求

　　變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中發展基礎，多數(shù)子系統(tǒng)都是由微機(jī)構(gòu)成的，都具有一定的故障診斷功能建強保護，這就使得變電站一同期、二次設(shè)備的可靠性得到了提高。

　　35kV/10kV 降壓變壓器回路采用整套主變保護(hù)裝置集中組屏方式，配置主變保護(hù)屏。屏柜設(shè)立在電氣監(jiān)控室等地，屏柜上裝設(shè)1臺(tái)差動(dòng)保護(hù)裝置AM5SE-D2自動化方案、1臺(tái)高后備保護(hù)裝置AM5SE-TB密度增加、1臺(tái)低后備保護(hù)裝置AM5SE-TB有效性、1臺(tái)高側(cè)測(cè)控裝置AM5SE-K、1臺(tái)低側(cè)測(cè)控裝置AM5SE-K機遇與挑戰、1只變壓器溫控儀ARTM-8廣泛關註、1臺(tái)檔位變送器UP858-19AN及轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、壓板集成技術、空氣開(kāi)關(guān)等其他控制設(shè)備就能壓製。

　　差動(dòng)保護(hù)裝置：作為降壓變壓器內(nèi)部及引出線短路故障的主保護(hù)，其作用是對(duì)變壓器一側(cè)的電流及電壓進(jìn)行監(jiān)控適應能力，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題更優美，及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息，動(dòng)作后跳降壓變壓器高低兩側(cè)斷路器解決方案，避免變壓器發(fā)生故障優勢；

　　高低后備保護(hù)裝置：作為35kV側(cè)/10kV側(cè)的后備保護(hù)以及變壓器的非電量保護(hù)，其作用是在前兩個(gè)裝置都無(wú)法正常運(yùn)行的情況下幅度，通過(guò)智能和人工的配合結構，來(lái)完成對(duì)整個(gè)變壓器運(yùn)行的監(jiān)控和保護(hù)，動(dòng)作后跳降壓變壓器高低兩側(cè)斷路器貢獻，避免其出現(xiàn)故障，影響整個(gè)變電站的運(yùn)行穩中求進。

　　高低側(cè)測(cè)控裝置：用于監(jiān)測(cè)35kV側(cè)/10kV側(cè)測(cè)量電流統籌、測(cè)量電壓；

　　變壓器溫控器：監(jiān)測(cè)降壓變壓器內(nèi)部繞組溫度協同控製，將測(cè)量的數(shù)據(jù)反饋回控制系統(tǒng)進(jìn)行分析振奮起來，一旦出問(wèn)題及時(shí)后臺(tái)對(duì)變壓器進(jìn)行保護(hù)處理；

　　檔位變送器：監(jiān)測(cè)主變壓器在工作中的接頭位置利用好，用于降壓變壓器檔位測(cè)量及有載調(diào)壓深入各系統。

　　3.2.2. 本地?cái)?shù)據(jù)采集

　　變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)需采集設(shè)備有組屏保護(hù)7臺(tái)、分散保護(hù)14臺(tái)系列、儀表180臺(tái)作用，數(shù)量共計(jì)201臺(tái)，本地設(shè)備根據(jù)數(shù)據(jù)類(lèi)型主要分為遙測(cè)慢體驗、遙信兩類(lèi)數(shù)據(jù)著力增加，部分?jǐn)?shù)據(jù)展示如下：

　　遙測(cè)量

　　遙信量

　　3.2.3. 調(diào)度上傳需求

　　黃島區(qū)以黃島島名命名，1979年1月科技實力，膠南縣再度劃歸青島市處理，同年從膠南縣劃出黃島、辛安、薛家島3處人民公社助力各行，設(shè)立青島市黃島區(qū)前來體驗。1984年，青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)成立確定性。1990年12月建議，撤銷(xiāo)膠南縣，設(shè)立膠南市（縣級(jí)市）相貫通。1992年11月不斷發展，黃島區(qū)境內(nèi)設(shè)立青島保稅區(qū)。1993年宣講活動，青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)擴(kuò)展到黃島全區(qū)不斷進步，兩區(qū)體制合一。2012年9月效率，撤銷(xiāo)黃島區(qū)規模、縣級(jí)膠南市，設(shè)立黃島區(qū)講道理。地方電網(wǎng)要求本項(xiàng)目數(shù)據(jù)兩路上傳發展目標奮鬥，一路上傳到黃島區(qū)調(diào)度部分，另一路經(jīng)黃島區(qū)匯聚中心上傳至青島市平臺(tái)更多的合作機會，兩路上傳均采用雙通道上傳延伸，整體方案冗余配置，確保調(diào)度上傳的穩(wěn)定性與可靠性服務好。

　　本項(xiàng)目計(jì)量數(shù)據(jù)獨(dú)立上傳新趨勢，數(shù)據(jù)網(wǎng)僅上傳安全Ⅰ區(qū)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)網(wǎng)及二次安防設(shè)備信息與清單如下：

　　表1 數(shù)據(jù)網(wǎng)及二次安防設(shè)備清單

　　3.3. 配置設(shè)備清單

　　表2 我司提供方案設(shè)備列表

　　3.4.現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用圖

圖7 10kV 1#分所電氣一次圖

圖8 10kV 1#分所現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物圖

圖9 10kV 2#分所電氣一次圖

圖10 10kV 2#分所現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物圖

圖11 二次值班室室現(xiàn)場(chǎng)圖

　　4

　　系統(tǒng)功能

　　4.1. 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

　　Acrel-1000變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)人機(jī)界面友好共謀發展，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運(yùn)行狀態(tài)學習，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各回路電壓、電流聽得懂、功率應用優勢、功率因數(shù)等電參數(shù)信息，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器全方位、隔離開(kāi)關(guān)高效節能、地刀等合、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障深刻認識、告警等信號(hào)核心技術。

圖12 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)主界面圖

　　4.2. 主變監(jiān)測(cè)

　　在35kV變電站中主要關(guān)注的就是主變壓器，主變壓器獨(dú)立界面分析主動性，可以查看變壓器基本信息（變壓器型號(hào)創造性、容量發展的關鍵、調(diào)壓方式、溫度）規模設備，也可以直接查看詳細(xì)電參量真諦所在，包括三相電流、三相電壓競爭力、三相總有功功率充分、總無(wú)功功率、總功率因數(shù)廣泛應用、正向有功電能等關註度，并可以查看24小時(shí)功率運(yùn)行曲線。

圖13 主變壓器監(jiān)測(cè)界面圖

　　4.3. 分變電所監(jiān)測(cè)

　　各分變電所獨(dú)立監(jiān)測(cè)界面哪些領域，可以直接查看分變電所回路詳細(xì)電參量與斷路器開(kāi)關(guān)狀態(tài)敢於挑戰，其中，10kV配電系統(tǒng)中監(jiān)測(cè)的開(kāi)關(guān)量主要有：斷路器分建立和完善、合閘信號(hào)提供了遵循，手車(chē)工作、試驗(yàn)位置信號(hào)大型，遠(yuǎn)方/就地切換位置信號(hào)服務效率、彈簧儲(chǔ)能狀態(tài)信號(hào)、接地刀合分信號(hào)重要意義、保護(hù)跳閘信號(hào)和事故預(yù)告信統籌發展。

圖14 分變電所監(jiān)測(cè)界面圖

　　4.4. 光字牌

　　根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)獲取保護(hù)信息表，通過(guò)多排欄的形式展示單個(gè)設(shè)備間隔保護(hù)信號(hào)構建，監(jiān)視各種設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)創新科技，實(shí)現(xiàn)越限報(bào)警，供變電站集中監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)維人員維護(hù)共創輝煌，由監(jiān)控人員使用。

圖15 光字牌監(jiān)測(cè)界面圖

　　5

　　結(jié)語(yǔ)

　　通過(guò)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備間相互交換信息進一步，數(shù)據(jù)共享大部分，實(shí)現(xiàn)變電站運(yùn)行監(jiān)視和控制，對(duì)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化和運(yùn)維管理現(xiàn)代化實際需求，提高電網(wǎng)的安全和可靠運(yùn)行水平起到了很大的作用解決方案，因此用戶(hù)變電站要進(jìn)一步加強(qiáng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)水平，提高運(yùn)維人員的技能善謀新篇，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行增產。