1、配電網(wǎng)綜合自動(dòng)化變電所微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)胡振國王劍董文泉圖1變電所和微機(jī)監(jiān)視二進(jìn)制位變電所微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)目前已借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的變電所自動(dòng)化產(chǎn)品，為實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)綜合自動(dòng)化研制成一個(gè)分站系統(tǒng)。 本系統(tǒng)考慮到配電網(wǎng)信息量多的特征，在結(jié)構(gòu)上采用分散RTU作為收集單元，設(shè)置586工作母機(jī)進(jìn)行管理。 在通訊通訊端口DNP3.0和外部授權(quán)輪詢規(guī)約等多種規(guī)約，通訊速度最高可達(dá)19200bps。 除了傳統(tǒng)的變電所監(jiān)控系統(tǒng)采集和遠(yuǎn)程遙控功能外，還具有遙測(cè)數(shù)據(jù)顯示、遠(yuǎn)程通訊、開關(guān)狀態(tài)顯示、SOE上通告監(jiān)控、開關(guān)操作、電壓互感器抽頭調(diào)整、電容加載等現(xiàn)場監(jiān)控功能和方便的圖形編輯功能。 工作母機(jī)還可以實(shí)現(xiàn)給料機(jī)故障自動(dòng)診斷隔離和供

2、電功能，電壓和無效綜合自動(dòng)控制等功能。單系統(tǒng)配置站內(nèi)RTU的管理采用經(jīng)由rs-422LAN與轉(zhuǎn)發(fā)模塊的后臺(tái)其他端口連接方式，桿上RTU經(jīng)由Modem或無線電通訊經(jīng)由多個(gè)RS-232通訊端口與后臺(tái)其他端口連接，經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)線路上的桿上RTU經(jīng)由點(diǎn)-多點(diǎn)接近Modem與主調(diào)度的通訊采用微波、光纜、通訊雙絞線等方式，其原理如圖1所示。 取決于變電所的實(shí)際情況，可以靈活地安排RTU的數(shù)目以滿足不同的變電所要求。2主要功能除了當(dāng)?shù)氐幕颈O(jiān)控功能外，還可以實(shí)現(xiàn)無功電壓的綜合調(diào)節(jié)、線路故障診斷、隔離供電恢復(fù)、遠(yuǎn)方模擬表數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)裙δ堋?1)數(shù)據(jù)收集：從現(xiàn)場收集所有數(shù)據(jù)信息，收集時(shí)間4s。(2)SOE

3、上通告計(jì)程儀：可記錄遙控器位移、開關(guān)/敲擊等操作、故障信息等上通告，能夠存儲(chǔ)5000個(gè)SOE履歷。(3)診斷功能：可以手動(dòng)和自動(dòng)檢測(cè)RTU的通訊狀態(tài)，在故障后開始RTU的通訊。(4)控制功能：可進(jìn)行現(xiàn)場或遠(yuǎn)方的遙控開關(guān)、抽頭調(diào)節(jié)、手動(dòng)、自動(dòng)電壓和無效的綜合控制，能進(jìn)行故障的自動(dòng)診斷、隔離和供電恢復(fù)。(5)顯示功能：主接線圖、開關(guān)狀態(tài)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)格拉夫顯示(包括曲線圖、餅狀圖表、圖表等)、實(shí)時(shí)遙測(cè)表、實(shí)時(shí)遙測(cè)表、開關(guān)狀態(tài)表、SOE計(jì)程儀表、通訊信息的顯示。(6)設(shè)定功能：修改、追加、刪除設(shè)備庫，顯示信息和開關(guān)狀態(tài)等。(7)歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和顯示功能：可以存儲(chǔ)和顯示各種遙測(cè)歷史數(shù)據(jù)，以年月日為目錄索引

4、，以曲線、柱形圖和數(shù)據(jù)表的形式來顯示歷史數(shù)據(jù)。3系統(tǒng)容量變電所微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的串行口數(shù)可擴(kuò)展到66個(gè)，其中氟里昂機(jī)和站內(nèi)RTU各占一口，站內(nèi)最多可管理64個(gè)RTU，總串行口數(shù)因情況而異，桿上每個(gè)串行口最多可連接9個(gè)RTU，與距離有關(guān)。(1)站內(nèi)RTU由于站內(nèi)使用傳輸模塊來管理RTU，因此最多可以管理64個(gè)RTU。 因此，站內(nèi)系統(tǒng)的容量將取決于RTU的部署，并且單個(gè)RTU可以具有強(qiáng)的信息處理能力以滿足不同變電所的要求。(2)桿上RTU根據(jù)桿上的RTU數(shù)量，最多可以連接64個(gè)串行口，每個(gè)串行口最多可以連接9個(gè)RTU。4電壓和無效的綜合控制原理電壓和無功綜合控制利用電壓和無功兩種判別量綜合調(diào)節(jié)電壓和無

5、功，在合格范圍內(nèi)，使云同步實(shí)現(xiàn)無功基本平衡。 利用電壓和無功配置的綜合標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了正常電壓和無功的上下限值，電壓和無功平面分為9個(gè)分區(qū)，如圖2所示，根據(jù)電壓化學(xué)基，無功在電壓和無功平面上的位置建立相應(yīng)的控制規(guī)則。圖3故障自動(dòng)診斷、隔離和復(fù)位的開關(guān)動(dòng)作狀況圖42是階段控制功能示意圖Q0-電容器面包車的無功補(bǔ)償電容q下限-無效過剩q上限-無效不足圖2使用模糊邊界的電壓和無效調(diào)整分區(qū)圖綜合的基本控制原則：保證電壓合格、無功基本平衡，盡量減少調(diào)整次數(shù)。5變電所故障自動(dòng)診斷隔離恢復(fù)原理(1)工作原理變電所故障的自動(dòng)診斷、隔離和恢復(fù)分三個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)第一步是利用磁簧開關(guān)、分段開關(guān)的自動(dòng)動(dòng)作狀況和桿上RTU收集

6、的故障信息，快速確定故障段。第二步驟是接通故障段兩端的開關(guān)來執(zhí)行故障隔離，劃分本身不包括故障源的供電中斷區(qū)域，并將受故障影響的線路縮小至最小范圍。第三步驟是找到用于不包括故障源的供電中斷區(qū)域的最佳恢復(fù)供電路徑，并且基于該路徑執(zhí)行恢復(fù)供電操作。 路徑的最好標(biāo)準(zhǔn)是電力供應(yīng)的可靠性、離電源點(diǎn)最近等。 對(duì)該路徑形成的初步方案進(jìn)行潮流糾正，對(duì)各要素的負(fù)荷進(jìn)行可行性檢查，當(dāng)出現(xiàn)過載等反常的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)將其重新調(diào)整成功。 得到該路徑后，進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)操作，恢復(fù)不包含故障源的供電中斷區(qū)域的電力供給。將圖3所示的帶聯(lián)絡(luò)開關(guān)的線路作為開環(huán)運(yùn)行的典型環(huán)路線路，對(duì)故障自動(dòng)診斷、隔離恢復(fù)這三個(gè)步驟進(jìn)行分析，圖3表示c段中

7、存在永久故障時(shí)的各步驟中的開關(guān)的動(dòng)作狀況。(2)二階段控制故障的自動(dòng)診斷、隔離和恢復(fù)功能是通過變電所監(jiān)控機(jī)和主控修正機(jī)兩階段控制實(shí)現(xiàn)的，本文主要介紹變電所這一階段的實(shí)現(xiàn)方法。 首先，故障發(fā)生后，變電所監(jiān)控機(jī)執(zhí)行分站故障的自動(dòng)診斷，隔離及恢復(fù)計(jì)程儀程序，判斷分析能否僅在該站內(nèi)完成故障的診斷，隔離及恢復(fù)。 對(duì)于達(dá)不到的，將一條信息或上通告發(fā)送給主控計(jì)算機(jī)，執(zhí)行主控故障自動(dòng)診斷、隔離和恢復(fù)計(jì)程儀，并進(jìn)行分析判斷，實(shí)現(xiàn)為完美線段的恢復(fù)供電。有兩種方法可以在發(fā)生最佳故障后恢復(fù)供電序列，然后恢復(fù)供電。 一種是自動(dòng)方式，另一種是手動(dòng)方式。1 )自動(dòng)方式：普洱海在確定了最佳恢復(fù)供電順序后，把操作順序、操作開關(guān)及其位置等信息以鉆石計(jì)程儀形式顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，按操作順序自動(dòng)發(fā)出各步驟的操作命令，操作結(jié)束時(shí)提示操作成敗。 如果未成功，則表示在哪個(gè)步驟操作時(shí)發(fā)生了故障，讓系統(tǒng)操作人員參考分析。 這樣不僅可以減少恢復(fù)供電所需的時(shí)間，還可以在一定程度上防止調(diào)度員的誤操作，大大減少了用戶的供電中斷時(shí)間，提高了城市網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性。2 )手動(dòng)方式：確定了最佳的恢復(fù)供電順序后，將操作順序