電網(wǎng)系統(tǒng)自動(dòng)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(dòng)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(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)化,然而在電網(wǎng)系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展的過程中,綜合自動(dòng)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(dòng)化應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行升級改造,促使變電站系統(tǒng)自動(dòng)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(jìn)電氣企業(yè)的發(fā)展.
1 電網(wǎng)系統(tǒng)自動(dòng)化概述
1.1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、工作站、服務(wù)器等,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化,在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接時(shí),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(dòng)化,在進(jìn)行電力生產(chǎn)時(shí),數(shù)據(jù)采集可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)化,電網(wǎng)運(yùn)行的安全性監(jiān)測與分析同樣可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí).同時(shí),還可對電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評估,預(yù)測電力負(fù)荷,保證電力企業(yè)在運(yùn)營的過程中,充分的滿足市場需求.
1.2 變電站自動(dòng)化傳統(tǒng)的變電站在運(yùn)行的過程中,需要由人工進(jìn)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(shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)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(jìn)行監(jiān)視時(shí),功能擴(kuò)大,有效地保證了變電站運(yùn)行的安全性[2].在變電站自動(dòng)化中,主要的內(nèi)容就是全面監(jiān)督和有效控制站內(nèi)運(yùn)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(jī)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(shí),首選計(jì)算機(jī)電纜或光纖電纜;利用計(jì)算機(jī)對變電站操作進(jìn)行監(jiān)視,實(shí)現(xiàn)監(jiān)視屏幕化;變電站監(jiān)視過程中,需要進(jìn)行管理,記錄大量數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化之后,這些工作均由計(jì)算機(jī)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(jì)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(yùn)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(gè)部分,一是可冗余配置的主控模件,與智能 I/O 模件通訊時(shí),通過冗余的 I/O 總線來實(shí)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(yùn)算處理之后,信號輸出,執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收信號之后進(jìn)行生產(chǎn).
2 電網(wǎng)系統(tǒng)自動(dòng)化中存在的問題
2.1 監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)作問題在原有的變電站監(jiān)控系統(tǒng)中,工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為系統(tǒng)的重點(diǎn),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)?各種信息,工業(yè)控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行相應(yīng)處理.此外,需要通過向上設(shè)備實(shí)現(xiàn)通信的還包含遠(yuǎn)方調(diào)度主站,在工業(yè)控制計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)還具有人機(jī)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(yùn)行,并實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù).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(hù)系統(tǒng)保護(hù)機(jī)制問題在變電站運(yùn)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(yùn)行的監(jiān)控,在變電站出現(xiàn)安全問題時(shí),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(jī)無法正常運(yùn)行時(shí),監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)警功能就會(huì)失效,這樣一來,當(dāng)變電站發(fā)生安全問題時(shí),工作人員無法及時(shí)地趕到現(xiàn)場,導(dǎo)致變電站運(yùn)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(jì)時(shí),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(yùn)行中,需要隨著電網(wǎng)而升級,這就需要進(jìn)行增容,進(jìn)行增容改造時(shí),會(huì)受到比較大的限制,而且系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性也會(huì)受到影響.
3 電網(wǎng)系統(tǒng)中電氣自動(dòng)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(gè)測控裝置,實(shí)時(shí)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(jìn)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(xiàng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,電氣自動(dòng)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(dòng)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(jìn)行升級時(shí),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(yùn)行的過程中,具有比較高的獨(dú)立性,而且監(jiān)控系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中,相互之間不會(huì)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(hù)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(jìn)行數(shù)據(jù)通訊時(shí),通過 RS-485、RS-422 和 RS-232 串行接口以、以太網(wǎng)接口等共同實(shí)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(shí),還使用嵌入式遠(yuǎn)動(dòng)子站,規(guī)約轉(zhuǎn)換器的串口為雙串口,遠(yuǎn)動(dòng)子站為智能型通信管理機(jī),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(dòng)中心,實(shí)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(dòng)化系統(tǒng)中,串口通信設(shè)備為重要組成部分,本設(shè)計(jì)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(shí)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(huì)選用該型號的串口通信服務(wù)器,主要是因?yàn)槠湓谑褂眠^程中,外圍配置設(shè)備及存儲裝置均不具備,在進(jìn)行操作時(shí),可作為服務(wù)器使用,具有比較高的獨(dú)立性,而且風(fēng)扇裝置也不需要,由此,在進(jìn)行布線和串口時(shí),所具備的擴(kuò)充性比較強(qiáng),與網(wǎng)絡(luò)直接進(jìn)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(gè)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(yùn)行的過程中,需要具備非常高的安全性,監(jiān)控系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)視變電站的運(yùn)行,在電網(wǎng)系統(tǒng)升級的過程中,監(jiān)控系統(tǒng)也需要進(jìn)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(yùn)行.
參考文獻(xiàn)
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