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電網(wǎng)系統(tǒng)自動化中存在的問題及其技術(shù)升級
電網(wǎng)系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中重要的組成部分，承擔(dān)著輸送與分配電能的任務(wù)，下面是小編搜集整理的一篇探究電網(wǎng)系統(tǒng)自動化的論文范文，歡迎閱讀查看。
前言
早期的電網(wǎng)系統(tǒng)中,通過變電站的綜合自動化系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用,實現(xiàn)系統(tǒng)自動化,然而在電網(wǎng)系統(tǒng)自動化發(fā)展的過程中,綜合自動化技術(shù)越來越無法滿足系統(tǒng)升級的要求,并且影響變電站監(jiān)控系統(tǒng)的效果.對此,需要對電網(wǎng)系統(tǒng)中電氣自動化應(yīng)用技術(shù)進行升級改造,促使變電站系統(tǒng)自動化技術(shù)與電網(wǎng)系統(tǒng)的升級相適應(yīng),提升電網(wǎng)系統(tǒng)的有效性,促進電氣企業(yè)的發(fā)展.
1 電網(wǎng)系統(tǒng)自動化概述
1.1 電網(wǎng)調(diào)度自動化在電網(wǎng)系統(tǒng)中,調(diào)度有著十分重要的作用,通過電網(wǎng)調(diào)度控制中心的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、工作站、服務(wù)器等,實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動化,在進行網(wǎng)絡(luò)連接時,以電力系統(tǒng)專用的廣域網(wǎng)為基礎(chǔ),下級電網(wǎng)調(diào)度控制中心、調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電廠、變電站終端設(shè)備均是電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中的組成部分[1].在電網(wǎng)系統(tǒng)中,通過調(diào)度自動化,在進行電力生產(chǎn)時,數(shù)據(jù)采集可以實現(xiàn)實時化,電網(wǎng)運行的安全性監(jiān)測與分析同樣可以實現(xiàn)實時.同時,還可對電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行評估,預(yù)測電力負荷,保證電力企業(yè)在運營的過程中,充分的滿足市場需求.
1.2 變電站自動化傳統(tǒng)的變電站在運行的過程中,需要由人工進行操作和監(jiān)視,受到工作量大等多方面因素的限制,工作效率比較差.實現(xiàn)變電站自動化之后,電話人工操作以及人工監(jiān)視均被取代,促使工作效率大幅度的提升,在對變電站進行監(jiān)視時,功能擴大,有效地保證了變電站運行的安全性[2].在變電站自動化中,主要的內(nèi)容就是全面監(jiān)督和有效控制站內(nèi)運行的電氣設(shè)備,常規(guī)的電磁式設(shè)備全部被取代,換為全微機化的裝置;二次設(shè)備數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化,選擇電纜時,首選計算機電纜或光纖電纜;利用計算機對變電站操作進行監(jiān)視,實現(xiàn)監(jiān)視屏幕化;變電站監(jiān)視過程中,需要進行管理,記錄大量數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計,實現(xiàn)自動化之后,這些工作均由計算機來取代,提升了工作效率.
1.3 發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)電廠分散測控系統(tǒng),系統(tǒng)包含四大組成部分,一是過程控制單元,二是運行員工作站,三是工程師工作站,四是冗余的高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)[3].在過程控制單元中,包含兩個部分,一是可冗余配置的主控模件,與智能 I/O 模件通訊時,通過冗余的 I/O 總線來實現(xiàn),二是智能 I/O 模件.過程控制單元直接面向生產(chǎn)過程,現(xiàn)場變送器、熱電偶、熱電阻等產(chǎn)生的信號均傳至此單元,運算處理之后,信號輸出,執(zhí)行機構(gòu)接收信號之后進行生產(chǎn).
2 電網(wǎng)系統(tǒng)自動化中存在的問題
2.1 監(jiān)控系統(tǒng)運作問題在原有的變電站監(jiān)控系統(tǒng)中,工業(yè)控制計算機為系統(tǒng)的重點,向上和間隔層設(shè)備通信,對于間隔層設(shè)備需向上傳輸?shù)母鞣N信息,工業(yè)控制計算機進行相應(yīng)處理.此外,需要通過向上設(shè)備實現(xiàn)通信的還包含遠方調(diào)度主站,在工業(yè)控制計算機的作用下,將調(diào)度子站的功能充分的發(fā)揮出來.工業(yè)控制計算機還具有人機交互、監(jiān)視、控制和管理的功能,通過這些功能,變電站正常運行,并實現(xiàn)繼電保護.然而,電網(wǎng)系統(tǒng)升級之后,在變電站監(jiān)控系統(tǒng)的過程中,系統(tǒng)發(fā)生癱瘓的可能性非常大.
2.2 監(jiān)護系統(tǒng)保護機制問題在變電站運行的過程中,安全性非常重要,監(jiān)控系統(tǒng)通過對變電站運行的監(jiān)控,在變電站出現(xiàn)安全問題時,通過預(yù)警功能提示工作人員,后臺控制系統(tǒng)控制監(jiān)控系統(tǒng)的預(yù)警功能,但當(dāng)后臺監(jiān)控機無法正常運行時,監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)警功能就會失效,這樣一來,當(dāng)變電站發(fā)生安全問題時,工作人員無法及時地趕到現(xiàn)場,導(dǎo)致變電站運行受到影響.
2.3 增容存在限制性原有監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計時,受到多方面因素的限制,軟件及硬件的配置都比較低,從而導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性比較差.電網(wǎng)系統(tǒng)升級之后,監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)版本仍為舊版本,在變電站運行中,需要隨著電網(wǎng)而升級,這就需要進行增容,進行增容改造時,會受到比較大的限制,而且系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性也會受到影響.
3 電網(wǎng)系統(tǒng)中電氣自動化應(yīng)用技術(shù)升級措施
3.1 升級思路在原有的變電站監(jiān)控系統(tǒng)中,通過間隔層的各個測控裝置,實時采集數(shù)據(jù)信息,完成后,將信息傳輸至通信層,隨后,在傳送至變電站層,變電站層對數(shù)據(jù)信息進行相應(yīng)的處理之后,變?yōu)椴僮餍畔?返回至通信層,通信層依據(jù)具體的操作信息,控制間隔層.現(xiàn)如今,隨著各項科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電氣自動化應(yīng)用技術(shù)在升級的過程中可采用的新技術(shù)越來越多,這其中,占據(jù)主要優(yōu)勢的技術(shù)有兩種,一種是以太網(wǎng)局域技術(shù),一種是 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)技術(shù),在變電站自動化系統(tǒng)的站內(nèi)局域網(wǎng)通信升級改造中,發(fā)揮主要作用的兩種技術(shù),對此,在進行升級時,可充分利用這兩種技術(shù)的優(yōu)勢,在此技術(shù)上形成升級思路:在監(jiān)控系統(tǒng)中,如果 IED 裝置不存在以太網(wǎng)通信功能,那么將其連接到以太網(wǎng)中,促使監(jiān)控系統(tǒng)在運行的過程中,具有比較高的獨立性,而且監(jiān)控系統(tǒng)和運動轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)在運行的過程中,相互之間不會產(chǎn)生任何干擾.
3.2 升級方案目前,RS-485、RS-422 和 RS-232 為多數(shù)保護測控裝置、IED 裝置采用的串行接口,其所使用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為規(guī)約轉(zhuǎn)換器.在進行數(shù)據(jù)通訊時,通過 RS-485、RS-422 和 RS-232 串行接口以、以太網(wǎng)接口等共同實現(xiàn),利用相關(guān)程序處理之后,傳輸至監(jiān)控系統(tǒng)或其他系統(tǒng)中.在升級方案中,采用規(guī)約轉(zhuǎn)換器的同時,還使用嵌入式遠動子站,規(guī)約轉(zhuǎn)換器的串口為雙串口,遠動子站為智能型通信管理機,系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)采集完成之后,通過電纜,規(guī)約轉(zhuǎn)換器接受并處理之后,傳輸至調(diào)動中心,實現(xiàn)調(diào)度.
3.3 串口服務(wù)在電網(wǎng)系統(tǒng)的變電站自動化系統(tǒng)中,串口通信設(shè)備為重要組成部分,本設(shè)計方案中所采用 Atop 公司生產(chǎn)的 SE5116 系列 4 網(wǎng)口 16串口設(shè)備,此設(shè)備既可以作為規(guī)約轉(zhuǎn)換器,還可以發(fā)揮串口的作用,連接以太網(wǎng),實現(xiàn) RS-485、RS-422 和 RS-232 串行接口與以太網(wǎng)相連接,這樣一來,間隔層數(shù)據(jù)收集完成之后,調(diào)度主站可以直接接收信息.之所以會選用該型號的串口通信服務(wù)器,主要是因為其在使用過程中,外圍配置設(shè)備及存儲裝置均不具備,在進行操作時,可作為服務(wù)器使用,具有比較高的獨立性,而且風(fēng)扇裝置也不需要,由此,在進行布線和串口時,所具備的擴充性比較強,與網(wǎng)絡(luò)直接進行連接,程序及設(shè)置不需做出任何更改,具有非常好的便利性.
4 結(jié)束語
電網(wǎng)系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中重要的組成部分,包含變電、輸電與配電三個部分,承擔(dān)著輸送與分配電能的任務(wù).變電站是電網(wǎng)系統(tǒng)中的重中之重,在其運行的過程中,需要具備非常高的安全性,監(jiān)控系統(tǒng)負責(zé)監(jiān)視變電站的運行,在電網(wǎng)系統(tǒng)升級的過程中,監(jiān)控系統(tǒng)也需要進行升級,通過以太網(wǎng)及各種新技術(shù)的應(yīng)用,提升監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控作用,保證變電站的安全運行.
參考文獻
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