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)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)推進高水平、通信技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)拓展應用，實(shí)現(xiàn)對(duì)全變電站的主要設(shè)備和輸生產創效、配電線路的自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量管理、控制優化上下、保護(hù)、并與上級(jí)調(diào)度通信的綜合性自動(dòng)化功能模樣。

　　關(guān)鍵詞：變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)生產體系；自動(dòng)監(jiān)視；保護(hù)很重要；調(diào)度通信能力和水平。

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　　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)平方米異常狀況。產(chǎn)業(yè)定位于應(yīng)用型海洋科技研發(fā)研究、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用創新、IC 設(shè)計(jì)制造及裝備研發(fā)提高。建設(shè)內(nèi)容包含科研辦公及配套設(shè)施、海洋科研實(shí)驗(yàn)室改善、海洋創(chuàng)新推動(dòng)平臺(tái)等空白區，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)、海洋科技人才的聚集平臺(tái)是目前主流、海洋科技企業(yè)的孵化和成果轉(zhuǎn)化平臺(tái)充分發揮、海洋科技服務(wù)業(yè)的培育和加速平臺(tái)。

　　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，位于山東省青島市石寨山路以北選擇適用，鳳凰山路以東管理，包括1#生產(chǎn)廠房、2#生產(chǎn)廠房及3#生產(chǎn)廠房業務指導，總占地面積為53333.31平方米改進措施，總建筑面積81329.49㎡。

　　全廠共設(shè)置35kV變電所1座長足發展，區(qū)域變電所2座今年。35kV變電所內(nèi)含35kV開關(guān)柜、35kV變壓器鎧裝箱結構不合理、10kV開關(guān)柜及0.4kV開關(guān)柜動手能力。區(qū)域變電所為裝置樓一層獨(dú)立區(qū)域，配置10kV開關(guān)柜意見征詢、變壓器及0.4kV低壓柜提升。本項(xiàng)目采用35kV單電源進(jìn)線，本變電站為主站的必然要求，10kV1#分所研究成果、10kV2#分所電源引自本變電站。本變電站35kV變壓器容量為1X10000kVA完善好，10kV變壓器容量為2X800kVA大面積，備用一臺(tái)發(fā)電機(jī)1X800kW。所內(nèi)安裝35kV高壓柜4面問題分析、10kV中壓柜9面培養、10000kVA變壓器1臺(tái)、800kVA變壓器2臺(tái)更加完善、0.4kV低壓柜16面推動、10kV電容柜1組、調(diào)度通信屏資源配置、主變保護(hù)屏、后臺(tái)等1組大幅增加，直流屏1組100Ah特性、10kV無(wú)功補(bǔ)償共2700kvar、0.4kV無(wú)功補(bǔ)償共480kvar等特點。實(shí)際無(wú)功補(bǔ)償后功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.95以上建言直達。若達(dá)不到，須增加補(bǔ)償容量將進一步。

圖1 青島海洋科技園現(xiàn)場(chǎng)圖

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　　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)單元的組合充分發揮，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)、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)行重新組合重要方式、優(yōu)化設(shè)計(jì)開展面對面，對(duì)變電站全部設(shè)備的運(yùn)行情況執(zhí)行監(jiān)視、測(cè)量非常重要。

　　系統(tǒng)可分為三層結(jié)構(gòu)：即現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層進一步提升、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺(tái)管理層。

　　現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層：包含微機(jī)保護(hù)營造一處、智能操控改革創新、多功能儀表、計(jì)量表等設(shè)備取得顯著成效，用于采集站內(nèi)配電柜內(nèi)電氣運(yùn)行參數(shù)新模式、開關(guān)狀態(tài)、電氣接點(diǎn)溫度等數(shù)據(jù)不容忽視，同時(shí)分別在35kV變電站和10kV變電所配置多套直流電源組織了，保障現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備良好的運(yùn)行環(huán)境。

　　網(wǎng)絡(luò)通訊層：包含ANet-2E8S智能網(wǎng)關(guān)不要畏懼。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)服務為一體，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)逐漸顯現，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)全會精神；同時(shí)網(wǎng)關(guān)充當(dāng)遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置，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)拓展基地。

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

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　　解決方案

　　本項(xiàng)目35kV變電所1座分享，區(qū)域變電所3座共享，35kV變電所為獨(dú)立二層建筑物，其中一層為35kV開關(guān)室方式之一、35kV變壓器室生動、10kV開關(guān)室，二層為10kV變壓器及0.4kV開關(guān)室創新能力、通信室新品技。區(qū)域變電所為裝置樓一層獨(dú)立區(qū)域，配置10kV開關(guān)柜求得平衡、變壓器及0.4kV低壓柜紮實做。

　　35kV變電所內(nèi)35kV開關(guān)室一次系統(tǒng)圖如圖1所示，共有4面開關(guān)柜至關重要，分別為：1面進(jìn)線柜提供深度撮合服務、1面出線柜服務品質、1面計(jì)量柜、1面PT柜組成部分。

圖3 35kV開關(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所示影響，共有9面開關(guān)柜、其中1面10kV進(jìn)線柜技術節能、2面變壓器出線柜指導、2面至分所的饋線柜、1面隔離柜國際要求、1面PT柜流動性、1面計(jì)量柜、1面?zhèn)溆灭伨€柜競爭激烈。

圖4 10kV開關(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持續創新、10kV配電系統(tǒng)中配置微機(jī)保護(hù)裝置，對(duì)每面35kV空白區、10kV高壓開關(guān)柜內(nèi)配置開關(guān)狀態(tài)操控裝置協調機製，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、控制和調(diào)節(jié)形勢，發(fā)生故障時(shí)實踐者，由微機(jī)保護(hù)裝置完成瞬態(tài)電氣量的采集、監(jiān)視和控制約定管轄，迅速切除故障設(shè)備和完成事故后的恢復(fù)操作數據。

　　在每面35kV、10kV高壓變配電開關(guān)柜配置1臺(tái)多功能電表大幅拓展，在35kV變電所計(jì)量柜處裝有計(jì)量?jī)x表發行速度，其中在35kV變電所安裝負(fù)荷采集終端箱，收集計(jì)量點(diǎn)計(jì)量表的電能信息與時俱進，用于遠(yuǎn)程監(jiān)控及電量數(shù)據(jù)采集性能。

　　在35kV總變二次值班室配置1套DC220V/100AH柜式直流電源，各區(qū)域變電所在高壓柜配置DC220V/50AH分布式直流電源綜合運用，為整個(gè)變電站的斷路器供給、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，實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)所有微機(jī)保護(hù)裝置實事求是、監(jiān)控主機(jī)重要的意義、規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置、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)等多個領域，通過(guò)規(guī)約轉(zhuǎn)換裝置采集站內(nèi)主變溫度巡檢儀、主變檔位變送器產品和服務、直流屏數(shù)據(jù)應用擴展，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體驗區、一面調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)屏，SDH型STM-4光傳輸設(shè)備1套活動上，PTN接入層光傳輸設(shè)備1套有望，共同安裝于光通信屏;48芯0DF、16單元DDF導向作用、4端口IAD方案，共同安裝于通信配線屏，電網(wǎng)110kV姜家變電站安裝:STM-4光接口板2塊十大行動、GE光模塊2個(gè)左右，安裝于現(xiàn)運(yùn)行SDH設(shè)備和PTN設(shè)備上。24芯光纖配線單元箱1臺(tái)綜合措施，安裝于現(xiàn)狀姜家變電站通信配線柜內(nèi)可靠保障。通過(guò)專用通道點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式實(shí)現(xiàn)變電站與調(diào)度端通訊。調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)屏配置數(shù)據(jù)1臺(tái)路由器設計標準、2臺(tái)交換機(jī)開展、2臺(tái)縱向加密裝置。

　　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)中發揮重要帶動作用，多數(shù)子系統(tǒng)都是由微機(jī)構(gòu)成的意向，都具有一定的故障診斷功能，這就使得變電站一至關重要、二次設(shè)備的可靠性得到了提高發展空間。

　　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)屏無障礙。屏柜設(shè)立在電氣監(jiān)控室連日來，屏柜上裝設(shè)1臺(tái)差動(dòng)保護(hù)裝置AM5SE-D2、1臺(tái)高后備保護(hù)裝置AM5SE-TB認為、1臺(tái)低后備保護(hù)裝置AM5SE-TB系統、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重要意義、1只變壓器溫控儀ARTM-8交流等、1臺(tái)檔位變送器UP858-19AN及轉(zhuǎn)換開關(guān)、壓板規劃、空氣開關(guān)等其他控制設(shè)備提高。

　　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)控進入當下，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題紮實，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)斷路器新體系，避免變壓器發(fā)生故障投入力度；

　　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)創造，其作用是在前兩個(gè)裝置都無(wú)法正常運(yùn)行的情況下，通過(guò)智能和人工的配合貢獻法治，來(lái)完成對(duì)整個(gè)變壓器運(yùn)行的監(jiān)控和保護(hù)設備製造，動(dòng)作后跳降壓變壓器高低兩側(cè)斷路器，避免其出現(xiàn)故障攻堅克難，影響整個(gè)變電站的運(yùn)行管理。

　　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、測(cè)量電壓雙向互動；

　　變壓器溫控器：監(jiān)測(cè)降壓變壓器內(nèi)部繞組溫度效率和安，將測(cè)量的數(shù)據(jù)反饋回控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，一旦出問(wèn)題及時(shí)后臺(tái)對(duì)變壓器進(jìn)行保護(hù)處理新品技；

　　檔位變送器：監(jiān)測(cè)主變壓器在工作中的接頭位置範圍，用于降壓變壓器檔位測(cè)量及有載調(diào)壓。

　　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)深入交流、分散保護(hù)14臺(tái)引領作用、儀表180臺(tái)，數(shù)量共計(jì)201臺(tái)臺上與臺下，本地設(shè)備根據(jù)數(shù)據(jù)類型主要分為遙測(cè)用的舒心、遙信兩類數(shù)據(jù)，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)以黃島島名命名集聚效應，1979年1月集成，膠南縣再度劃歸青島市，同年從膠南縣劃出黃島互動講、辛安穩定性、薛家島3處人民公社，設(shè)立青島市黃島區(qū)過程中。1984年去突破，青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)成立。1990年12月達到，撤銷膠南縣智能設備，設(shè)立膠南市（縣級(jí)市）。1992年11月蓬勃發展，黃島區(qū)境內(nèi)設(shè)立青島保稅區(qū)特點。1993年，青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)擴(kuò)展到黃島全區(qū)重要性，兩區(qū)體制合一又進了一步。2012年9月，撤銷黃島區(qū)多元化服務體系、縣級(jí)膠南市貢獻力量，設(shè)立黃島區(qū)使用。地方電網(wǎng)要求本項(xiàng)目數(shù)據(jù)兩路上傳，一路上傳到黃島區(qū)調(diào)度部分發行速度，另一路經(jīng)黃島區(qū)匯聚中心上傳至青島市平臺(tái)，兩路上傳均采用雙通道上傳與時俱進，整體方案冗余配置性能，確保調(diào)度上傳的穩(wěn)定性與可靠性。

　　本項(xiàng)目計(jì)量數(shù)據(jù)獨(dú)立上傳綜合運用，數(shù)據(jù)網(wǎng)僅上傳安全Ⅰ區(qū)數(shù)據(jù)供給，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

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　　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，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)體系，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各回路電壓保障性、電流、功率責任製、功率因數(shù)等電參數(shù)信息十分落實，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各配電回路斷路器、隔離開關(guān)規則製定、地刀等合製造業、分閘狀態(tài)及有關(guān)故障、告警等信號(hào)關規定。

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)注的就是主變壓器發展基礎，主變壓器獨(dú)立界面分析，可以查看變壓器基本信息（變壓器型號(hào)建強保護、容量同期、調(diào)壓方式、溫度）使命責任，也可以直接查看詳細(xì)電參量效果，包括三相電流、三相電壓強化意識、三相總有功功率長期間、總無(wú)功功率、總功率因數(shù)現場、正向有功電能等高端化，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)界面我有所應，可以直接查看分變電所回路詳細(xì)電參量與斷路器開關(guān)狀態(tài)提單產，其中，10kV配電系統(tǒng)中監(jiān)測(cè)的開關(guān)量主要有：斷路器分至關重要、合閘信號(hào)發展空間，手車工作效果、試驗(yàn)位置信號(hào)，遠(yuǎn)方/就地切換位置信號(hào)足了準備、彈簧儲(chǔ)能狀態(tài)信號(hào)合作關系、接地刀合分信號(hào)、保護(hù)跳閘信號(hào)和事故預(yù)告信深刻內涵。

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)信息表傳遞，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)，監(jiān)視各種設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)貢獻，實(shí)現(xiàn)越限報(bào)警規模最大，供變電站集中監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)維人員維護(hù)，由監(jiān)控人員使用統籌。

圖15 光字牌監(jiān)測(cè)界面圖

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　　結(jié)語(yǔ)

　　通過(guò)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備間相互交換信息最深厚的底氣，數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)變電站運(yùn)行監(jiān)視和控制振奮起來，對(duì)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化和運(yùn)維管理現(xiàn)代化品質，提高電網(wǎng)的安全和可靠運(yùn)行水平起到了很大的作用，因此用戶變電站要進(jìn)一步加強(qiáng)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)水平等地，提高運(yùn)維人員的技能最為顯著，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。