安科(kē)瑞 劉邁

　　摘要：隨著電力(lì)係(xì)統的快速(sù)發(fā)展，發(fā)電廠和變(biàn)電站的自動(dòng)化(huà)水(shuǐ)平已成為衡量電(diàn)力係統(tǒng)現代(dài)化程(chéng)度(dù)的重要(yào)指(zhǐ)標
。本(běn)文(wén)以(yǐ)發(fā)電廠(chǎng)變(biàn)電(diàn)站(zhàn)綜合自(zì)動化係(xì)統為(wéi)研(yán)究(jiū)對象，探(tàn)討了其(qí)係統架(jià)構，功能(néng)設計(jì)，關(guān)鍵(jiàn)技(jì)術以(yǐ)及(jí)實際應(yīng)用
。通(tōng)過(guò)對某(mǒu)發電(diàn)廠(chǎng)變(biàn)電站的(dí)綜合自動化(huà)係(xì)統進(jìn)行案例分析(xī)，驗證(zhèng)了(liǎo)該(gāi)係統(tǒng)在提(tí)高(gāo)運行效率，保(bǎo)障供(gōng)電可靠性和(hé)降(jiàng)低運(yùn)維成(chéng)本(běn)方(fāng)麵的(dí)顯(xiǎn)著效(xiào)果
。*後，本文(wén)展望(wàng)了綜合(hé)自(zì)動化(huà)係統在智(zhì)能(néng)化，網絡化(huà)和綠(lǜ)色化方麵的(dí)未來發展趨勢(shì)
。

　　關鍵(jiàn)詞：發(fā)電廠
；變電站
；綜(zōng)合自動化係(xì)統(tǒng)
；SCADA
；繼電(diàn)保(bǎo)護
；通信網(wǎng)絡(luò)

　　1 引言

　　電(diàn)力(lì)係統是現代(dài)社(shè)會(huì)的重要基礎設施(shī)，發電(diàn)廠和變電站作(zuò)為(wéi)電(diàn)力係統(tǒng)的(dí)核*組(zǔ)成(chéng)部(bù)分(fēn)，其運行(háng)效率，可(kě)靠(kào)性(xìng)和(hé)安(ān)全性(xìng)直(zhí)接(jiē)影(yǐng)響(xiǎng)整個電力(lì)係(xì)統的(dí)穩定(dìng)性
。傳(chuán)統的人(rén)工(gōng)操(cāo)作和(hé)分散控(kòng)製係(xì)統已無(wú)法滿足(zú)現代電力(lì)係統的運行需求(qiú)，綜合自(zì)動(dòng)化(huà)係(xì)統(tǒng)應運而生
。綜合(hé)自動(dòng)化(huà)係(xì)統(tǒng)通(tōng)過集成(chéng)計算(suàn)機技術(shù)，通信技術和(hé)自動控製技(jì)術(shù)，實(shí)現(xiàn)了發(fā)電廠(chǎng)和變電(diàn)站(zhàn)的智能化管理(lǐ)，顯著提高(gāo)了電力係統(tǒng)的(dí)運行水平(píng)
。

　　2發(fā)電廠(chǎng)變(biàn)電站(zhàn)綜合自動(dòng)化(huà)係(xì)統概(gài)述(shù)

　　發電(diàn)廠變電(diàn)站(zhàn)綜合自(zì)動(dòng)化係(xì)統是一(yī)種(zhǒng)集(jí)數據采集，監(jiān)控(kòng)，保護(hù)，控(kòng)製(zhì)和管理於(yú)一體的智能(néng)化係統(tǒng)
。它(tā)通過實(shí)時監測電(diàn)力設備的運(yùn)行狀態，自動完成(chéng)故(gù)障(zhàng)診(zhěn)斷(duàn)，保護(hù)動作和運行優(yōu)化(huà)，從(cóng)而(ér)實(shí)現(xiàn)對電力係統的管(guǎn)理
。

　　2.1. 監(jiān)控係統（SCADA）

　　2.1.1數據(jù)采(cǎi)集：實(shí)時采集(jí)變(biàn)電(diàn)所內各種設備(bèi)的(dí)運行(háng)數(shù)據
。

　　2.1.2監控：通(tōng)過(guò)人機界(jiè)麵（HMI）實時監控設備狀態和運(yùn)行參(cān)數
。

　　2.1.3報(bào)警(jǐng)：在(zài)設備(bèi)異常或故(gù)障時發出(chū)報警
。

　　2.2保(bǎo)護係統

　　2.2.1繼電(diàn)保護：通(tōng)過繼電(diàn)器(qì)和微機保護裝(zhuāng)置(zhì)，快速檢(jiǎn)測並隔(gé)離(lí)故(gù)障
。

　　2.2.2故(gù)障錄波：記錄故(gù)障發(fā)生(shēng)前後的電(diàn)氣量(liáng)，便(biàn)於(yú)分(fēn)析(xī)
。

　　2.3控(kòng)製(zhì)係統

　　2.3.1自動(dòng)控製：實現(xiàn)設備(bèi)的自(zì)動操作(zuò)，如斷路器(qì)分合閘，變壓器調壓等(děng)
。

　　2.3.2遠(yuǎn)程控(kòng)製：支持(chí)遠程(chéng)操作(zuò)設(shè)備
。

　　2.4 通信係(xì)統

　　2.4.1內(nèi)部通信：連接(jiē)變電所內(nèi)各(gè)設(shè)備，實現(xiàn)數據交換(huàn)
。

　　2.4.2外(wài)部通(tōng)信(xìn)：與上(shàng)級(jí)調度中(zhōng)*和其他(tā)變電所進行數據(jù)交互
。

　　2.5 輔助(zhù)係(xì)統

　　2.5.1電能(néng)質量監(jiān)測：監(jiān)測電能質(zhì)量參(cān)數，如(rú)電壓，頻率和(hé)諧波
。

　　2.5.2 環境監(jiān)控(kòng)：監(jiān)測變電(diàn)所(suǒ)環境參(cān)數，如(rú)溫度，濕(shī)度(dù)和煙霧(wù)

　　3 安科瑞Acrel-1000變電站(zhàn)綜(zōng)合(hé)自動化係(xì)統

　　3.1方案綜(zōng)述(shù)

　　Acrel-1000變(biàn)電站綜合自動(dòng)化監控係統(tǒng)在(zài)邏(luó)輯功(gōng)能(néng)上由(yóu)站(zhàn)控層(céng)，間(jiān)隔(gé)層二層設備組(zǔ)成，並用(yòng)分(fēn)層(céng)，開(kāi)放(fàng)式網絡係統實現連接
。站控層(céng)設備包括(kuò)監(jiān)控主(zhǔ)機(jī)，提供站(zhàn)內運行的(dí)人(rén)機聯(lián)係(xì)界麵(miàn)，實現管理(lǐ)控製間隔層設備等功(gōng)能，形成(chéng)全(quán)站(zhàn)監(jiān)控(kòng)，並(bìng)與遠(yuǎn)方(fāng)監控，調(tiáo)度通(tōng)信
；間隔層由若幹(gān)個二次子係統組成，在站(zhàn)控(kòng)層(céng)及站(zhàn)控層網(wǎng)絡(luò)失(shī)效(xiào)的(dí)情況下，仍能獨立(lì)完(wán)成間隔(gé)層設(shè)備(bèi)的(dí)就地(dì)監(jiān)控(kòng)功能(néng)
。

　　針(zhēn)對工程(chéng)具體情況(kuàng)，設(shè)計(jì)方案具有高可(kě)靠性，易於擴充和友好(hǎo)的(dí)人(rén)機界(jiè)麵，監控係(xì)統由站控層(céng)和間隔層兩(liǎng)部分(fēn)組成，采(cǎi)用分層分布式(shì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，站(zhàn)控(kòng)層(céng)網絡采用(yòng)TCP/IP協(xié)議(yì)的以(yǐ)太(tài)網
。站控層網絡采用(yòng)單網(wǎng)雙(shuāng)機(jī)熱備(bèi)配置
。

　　3.2應用場(cháng)所(suǒ)：

　　適用於(yú)公共建(jiàn)築，工業(yè)建(jiàn)築(zhù)，居(jū)住(zhù)建築(zhù)等(děng)各(gè)行業35kV以下(xià)電壓(yā)等級的(dí)用(yòng)戶(hù)端配，用電(diàn)係統運(yùn)行監視和(hé)控(kòng)製管(guǎn)理
。

　　3.3係統應(yīng)用場景：

　　3.3.1火力發(fā)電廠

　　監(jiān)控和控製發(fā)電機，變壓器(qì)和(hé)開關設備(bèi)
。

　　3.3.2水力發電廠

　　監控水(shuǐ)輪(lún)機，發(fā)電(diàn)機和變(biàn)壓器等(děng)設(shè)備
。

　　3.3.3 核電(diàn)站(zhàn)

　　監(jiān)控(kòng)核(hé)反(fǎn)應堆(duī)，發電機和(hé)變壓器(qì)等(děng)關鍵設備
。

　　3.3.4風力發電(diàn)場

　　監控(kòng)風力發(fā)電機，變壓器和(hé)開(kāi)關(guān)設(shè)備
。

　　3.3.5 太陽能發電站(zhàn)

　　監控(kòng)光(guāng)伏組件(jiàn)，逆(nì)變(biàn)器(qì)和變(biàn)壓器等設備(bèi)
。

　　3.4係統(tǒng)結構

3.5係統優勢

　　3.5.1提高可(kě)靠(kào)性

　　通(tōng)過實時監(jiān)控和自動(dòng)控製(zhì)，減少故障和停(tíng)機時(shí)間(jiān)
。

　　3.5.2提(tí)升效率

　　自(zì)動化操(cāo)作減少人工幹預(yù)，提(tí)高運(yùn)行效(xiào)率
。

　　3.5.3增強(qiáng)安(ān)全(quán)性

　　快(kuài)速故障檢測(cè)和隔離，防止事(shì)故擴(kuò)大
。

　　3.5.4降(jiàng)低(dī)成(chéng)本

　　減(jiǎn)少(shǎo)人工和(hé)維護成(chéng)本(běn)，優(yōu)化(huà)資(zī)源利用
。

　　4 係統(tǒng)硬件配(pèi)置(zhì)

　　5 結語(yǔ)

　　發電廠變(biàn)電(diàn)站(zhàn)綜合(hé)自(zì)動化係統的應用，不(bù)僅提高了(liǎo)電力(lì)係統的運行效率和(hé)可靠性(xìng)，還降(jiàng)低了運行(háng)成(chéng)本(běn)和維(wéi)護(hù)工作量(liáng)
。隨(suí)著(zhuó)技(jì)術(shù)的不(bù)斷進(jìn)步(bù)，自動(dòng)化係(xì)統將在(zài)電力(lì)係(xì)統(tǒng)中發揮越來越(yuè)重(zhòng)要的作用
。