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綜自變電站現(xiàn)存問題及對策
[ 通信界 / 姜煒 高偉 / www.6611o.com / 2010/11/28 19:57:31 ]
 
  隨著計算機和自動化事業(yè)的飛速發(fā)展,電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的應用已普及到所有變電站。近幾年變電站綜自改造力度不斷加大,速度加快,大多數(shù)變電站已實現(xiàn)無人值班。就我公司來看,現(xiàn)運行無人值班變電站按照自動化裝置的類別不同可分為二種:一種是在原有常規(guī)保護裝置的基礎(chǔ)上加裝遠動終端RTU,通過RTU采集和處理數(shù)據(jù),實現(xiàn)“四遙”功能,也就是RTU+保護模式,這種模式大多用于未改造的老變電所;另一種是采用綜合自動化裝置,一個站內(nèi)的中低壓等級的保護和測控等二次設備集中在一塊屏內(nèi),也即是常規(guī)的保護測控二合一裝置,該裝置通過網(wǎng)線或485總線等形式與自動化設備相連和通訊,經(jīng)自動化通訊服務器,同時將所有信息進行篩選和處理后,分別送給當?shù)睾笈_監(jiān)控機及調(diào)度端。近幾年幾乎所有新建及老站改造的無人值班站都采用這種綜合自動化模式。                                                                                                                                              
  變電站綜合自動化已成為一門電力系統(tǒng)自動化領(lǐng)域內(nèi)的分支技術(shù),其內(nèi)容正在不斷成熟和完善,并在向數(shù)字化智能化變電站發(fā)展,這已成為“十二五”及以后變電站建設和電網(wǎng)調(diào)度管理的一種發(fā)展必然趨勢。變電站實現(xiàn)系統(tǒng)綜合自動化后的優(yōu)點是毋庸置疑的,這里就不再多述。本文想就目前綜合自動化變電站建設及改造中存在的一些問題做一個初步的探討。
1 新建綜自系統(tǒng)設計模式的弊端
  設計工作在電力系統(tǒng)中起著非常重要的作用,因此,一個變電站的建設或改造從設計開始就應把好關(guān)。
  1.1新建變電站往往都是專業(yè)設計院進行設計,設計單位在考慮系統(tǒng)設計時往往只著眼于某一個站,而忽略了與整個調(diào)度自動化系統(tǒng)的接口問題;而設備的選型亦受省級公司分專業(yè),分設備各自集中招標等相關(guān)因素,在一個地區(qū)存在不同時間段里所建設的變電站綜自系統(tǒng)型號不統(tǒng)一,而且就是在同一個變電站內(nèi),保護自動化設備也有三、四家之多,造成同一系統(tǒng)、同一個站的廠家產(chǎn)品 “百花齊放”的局面。不同廠家的產(chǎn)品之間存在著通信接口、技術(shù)兼容、規(guī)約匹配等問題。自動化專業(yè)人員不僅要熟悉每個廠家的產(chǎn)品,而且要搞清它們之間的差別及其與主站、集控站之間互連的通信規(guī)約等方面的不同之處,有時遇到問題要與多方廠家多次聯(lián)系溝通,為自動化系統(tǒng)的調(diào)試、運行帶來了不少困難。
  1.2設計單位著重在一次設備及二次回路方面的設計,往往忽略了自動化系統(tǒng)的通訊回路的接口部分的施工設計,特別是調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)及電量采集系統(tǒng)部分,經(jīng)常成了一個新建變電站的設計盲點(如網(wǎng)線、光纖的布設走向,間隔分散裝置、交換機的安裝等)。這就造成了施工人員因無設計圖紙而不施工接線,而自動化人員又無法調(diào)試的局面,為了完成調(diào)試任務,不得不自己想辦法干這些本不該自己干的基建施工工作。
  1.3新建變電站一般是委托專業(yè)施工隊伍來建設,受工期及工作量的影響,往往施工隊都是重一次、輕二次,重保護、輕自動化,這種思想在不少領(lǐng)導中同樣存在。他們在思想上總是認為,一個站的一次設備、保護設備可以運行了,那么這個站就可以投運了。完全忽視了自動化是一個系統(tǒng)工程,它不僅需要在本站內(nèi)安裝調(diào)試,更重要的是廠站內(nèi)設備還要與調(diào)度端主站系統(tǒng)、集控站系統(tǒng)進行聯(lián)調(diào),220kV及以上電壓等級的還必須同時與省調(diào)乃至網(wǎng)調(diào)的主站系統(tǒng)進行聯(lián)調(diào)。這些聯(lián)調(diào)工作基建施工單位自然是無法完成,而他們的施工進度以及時間表完全不考慮這些聯(lián)調(diào)時間。這就造成了新建變電站要投運了,而給自動化人員的聯(lián)調(diào)時間太倉促或根本沒有聯(lián)調(diào)時間,為以后的運行維護帶來相當大的困難,也為此站的無人值班站運行埋下了安全隱患。
 
2 變電站綜自改造模式的弊端
  近幾年電網(wǎng)及變電站的改造力度加大,大量的常規(guī)的變電站經(jīng)技術(shù)改造成為綜自變電站。存在的主要問題有:一是設計人員不能深入細致地調(diào)查老站實際情況,設計圖紙與實際嚴重脫節(jié)或在現(xiàn)場根本就無法實行。二是由于變電站建設太早、時間久遠及管理不善,許多現(xiàn)場圖紙已無法找全或與實際嚴重不符。三是受變電站物理空間環(huán)境的影響,在改造施工時老設備、二次電纜的拆除困難,為了不影響整個變電站的安全運行,往往是在老電纜上再敷設新電纜,層層疊壓,造成無用的寄生電纜充斥電纜溝及電纜層。四是改造周期長,為保證對用戶的供電,改造只能一個間隔一個間隔的停下來進行。一個站綜自改造的完成往往需要少則半年,多則二年。在這么長的時間,要保證整個變電站的安全運行,站內(nèi)自動化還必須不間斷地運行,為調(diào)度生產(chǎn)指揮提供技術(shù)支持。自動化人員就必須保證站內(nèi)新、老兩套自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,這不僅增加了自動化專業(yè)大量的工作量,也為運行維護帶來了困難。
3 變電站擴建弊端
  基建變電站受當時用電負荷及資金的約束,往往只建一臺主變或一條母線,幾年后根據(jù)需要再擴建。二次建設前后相隔數(shù)年,設備也是分批招標訂貨,一次設備、保護設備沒有問題,但自動化設備是一個系統(tǒng)設備,擴建時選型的設備不能與基建時相一致,就造成了其前后兩套系統(tǒng)設備無法通訊的問題,即使勉強能通訊,由于事隔幾年自動化技術(shù)發(fā)展迅速,兩次選型的設備的版本型號不可能一致,而且設備老化程度也不一樣。造成整個站內(nèi)自動化系統(tǒng)調(diào)試維護非常困難,而且也為以后整個電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來后患。
 
4 專業(yè)界限不清,分工不明確
  變電站綜合自動化系統(tǒng)概括起來主要是由三大部分組成:一是繼電保護系統(tǒng);二是監(jiān)控系統(tǒng);三是事件信息記錄系統(tǒng)。它們之間的關(guān)系既存在一定的依賴性,表現(xiàn)在功能上亦有明確的分工,又保持相對的獨立性。在一個綜自變電站中,所有的二次設備是一個統(tǒng)一的整體,它涉及到遠動、通訊、繼電保護等專業(yè)。多年以來,在常規(guī)保護加RTU的變電站中,這幾個專業(yè)是相對獨立的,各自有明確的分工,專業(yè)界面清晰。但現(xiàn)在卻不同,對于變電站綜合自動化系統(tǒng),保護、監(jiān)測等二次設備是混在一起的,集成在一套裝置中,很難找出專業(yè)分工的明確分界點。因為是在一套設備里,測控板件有問題需要保護人員配合,而保護板件有問題則需要自動化人員配合(如重新設置裝置地址等),你中有我,我中有你,在日常運行維護及事故處理中都有不可分割的聯(lián)系。
  同樣,在分散間隔測保一體化裝置的通訊上,由于分散裝置距離主控制室較遠,往往采用光纖通訊。就整個系統(tǒng)來講,這是站內(nèi)綜自系統(tǒng)的一部分,但光纜及光端盒又屬通訊設備,自動化人員在維護上存在一定技術(shù)困難,而由于是綜自系統(tǒng)不可分割的一部分,通訊人員介入又顯不妥,這都為以后綜自系統(tǒng)的運行維護帶來了麻煩。
 
5 產(chǎn)品的技術(shù)存在弊端
  變電站綜合自動化發(fā)展到今天,涌現(xiàn)出了許許多多的電力系統(tǒng)自動化產(chǎn)品,型號雜亂,五花八門,市場競爭也相當激烈。比起上世紀八、九十年代剛剛起步時,技術(shù)上無疑是成熟了許多,但也不是盡善盡美的。從我公司目前運行的綜合自動化變電站來看,幾乎每個站都能找出一些問題。一是自動化主處理機與分散裝置的通訊、接口問題,有485總線的,有232數(shù)字接口的,有網(wǎng)絡接口的。總線式受接口容量限制,一條總線有問題,就會造成一條總線所帶的間隔全部失去監(jiān)控。網(wǎng)絡式通訊受技術(shù)條件所限。目前我公司110kV變電站內(nèi)35kV、10kV分散間隔采用的都是單網(wǎng)結(jié)構(gòu),一旦這一條網(wǎng)線有問題或交換機有問題,同樣會造成大面積的間隔失去監(jiān)控。
  二是自動化主處理機與站內(nèi)保護管理機或保護裝置的通訊問題。一般一個變電站內(nèi)有不同的保護廠家產(chǎn)品,各自的通訊規(guī)約與自動化設備存在匹配問題,給調(diào)試帶來非常大的困難。
  三是綜自系統(tǒng)當?shù)睾笈_機與五防閉鎖主機的互連問題。站內(nèi)五防一般自成系統(tǒng),站內(nèi)的操作在后臺機上進行必須通過五防驗證,兩者在通訊上,規(guī)約的解釋上同樣存在許許多多的麻煩,在實際工作中,經(jīng)常出現(xiàn)越過五防機而直接在后臺機上進行操作的現(xiàn)象,失去了五防機應有的作用。
 
6 針對以上所述問題,提出幾點個人建議
  6.1新建站的設計:設計部門應將綜自系統(tǒng)的通訊部分、電量采集部分及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)部分納入二次設計的范疇,作出整體設計。
  6.2擴建、改造站的設計:設計部分應會同供電部門專業(yè)人員,深入現(xiàn)場,做詳細的調(diào)研,力圖設計符合現(xiàn)場實際情況。
  6.3一個地區(qū)各站自動化系統(tǒng)設備應盡量考慮型號一致,廠家不易過多。一個站內(nèi)綜自設備、保護設備應盡量選擇一個廠家的產(chǎn)品,以減輕專業(yè)人員的調(diào)試及運維強度。
  6.4一個站的基建在一期新建時,應盡量考慮以后二期擴建時設備型號、軟件版本的一致性,最好按終期選型、定貨,避免重復投資。
  6.5改造站周期盡量縮短,合理安排改造計劃,有條件時可以全站停電或分電壓等級停電進行改造。
  6.6新建站的施工,應將自動化系統(tǒng)的整體調(diào)試時間納入整個變電站的施工工期內(nèi),做到綜自系統(tǒng)與一次設備同時設計、同時施工、同時投運。
  6.7分析目前變電站綜合自動化的特點,結(jié)合數(shù)字化、智能化變電站即將實施這一趨勢,建議成立一支復合型的專業(yè)人才隊伍,盡早制定出新形勢下的各專業(yè)分工及職責范圍。

 

作者:姜煒 高偉 合作媒體:專網(wǎng)通信世界-中國電力通信網(wǎng) 編輯:顧北

 

 

 
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