变电站自动化系统选型问题分析(2)

（8）继电保护　保护装置作为系统的有机部分要求和自动化系统保持相对独立，一般要求保证电磁兼容指标，设置专用熔断器（35kV电压等级以上）电源回路，保护CT与测量CT分开，A/D转换14位，可远方投退压板和控制字，在线修改定值，带简短的事故采样数据和动作记录。
 
　　（9）同期　由于实现电网互联是必然趋势，故负责系统联络线联络变压器的枢纽变电站仍需配待自动同期装置，使待并列的两个系统在电压、频率、相位角都能满足条件的情况下对进行并列操作，这部分功能也应纳入自动化系统。
 
　　（10）消防、保卫　由于值班人员的减少和自动化系统功能的完善，消防、保卫自动监视设备也应纳入变电站自动化系统一并考虑，要求能及时将烟雾、温度、案情等报警信息传送给值班人员或上级调度中心。对于按无人值班设计的变电站，更应该重视这部分功能的实现。
 
　　3　内部局域通信网络及传输规约的选择
 
　　数据通信网是构成变电站自动化系统的关键环节，内部通信网络及传输规约的标准化是使变电站自动化迈向标准化难点之一，很难达成一致。
 
　　3.1　变电站通信网络
 
　　变电站内通信网络传输信息时间应符合国际标准要求：设备层和间隔层之间、间隔内各个设备之间、间隔层各间隔单元之间为1～100ms；间隔层和变电站层之间为10～1000ms；变电站层各个设备之间、变电站和控制中心之间≥1000ms[2]。RS422和RS485串口传输速率指标都是不错的，可在1000m内传输速率100kbps，短距离速率可到10Mbps；RS422串口为全双工，RS485串口为半双工，媒介访问方式为主从问答式，属总线结构。这两个网络的不足在于节点数目比较少，无法实现多主冗余，有“瓶颈”问题，在35kV变电站和110kV终端变电站等小中型变电站，RS422和RS485可作为主要网络采用。
 
　　中型枢纽110kV站接点数一般在40个左右，多主冗余要求、节点数量增加使RS422和RS485难以胜任。现场总线网可以方便的增减节点，具有点对点、一点对多点和全网广播传送数据的功能，常用的有Lonworks网，CAN网。Lonworks网上的所有节点是平等的，CAN网可以方便的构成多主机构，不存在“瓶颈”问题。据近年国内数百个站的经验，CAN网和Lonworks网可作为目前一般中型的110kV枢纽变电站自动化通信网络采用。
 
　　220～500kV变电站节点数据多，站内分布成百上千个CPU，大量数据信息流的涌动和对速率指标要求高的分布母线保护的采用（要求速率130kB/s），Lonworks网络的实时性、带宽和时间同步指标会力不从心。应考虑采用Ethernet网。
 
　　3.2　系统传输规约的现状
 
　　国内变电站自动化系统的传输规约使用较为混乱，无论是在站内不同厂家设备之间还是在和远方调度的连接中，由规约转换问题而引发的软件编程成为实际工程调试量最大的项目，必须加以统一。目前各个地方情况不一，现场大多采用各形式CDT、SC－1801、U4f、DNP3.0等一些规约，
1995年IEC为了在兼容的设备之间达到互换目的，颁布了IEC60870－5－101传输规约，1997年原电力工业部颁布了国际101规约的国内版本DL/T634－1997。该规约为调度端和站端之间的信息传输制定了标准，建议今后变电站自动化设备的远方调度传输协议上应采用101规约。
 
　　对于站内通信规约，各生产厂家基本是各作各的，造成不同厂家设备通信连接的困难和以后维护的隐患。IEC在1997年颁布了IEC60870－5－103规约，国家经贸委在1999年颁布了103规约的国内版本DL/T667－1997。103规约为继电保护和间隔层（IED）设备与变电站层设备间的数据通信传输规定了标准，建议今后的变电站自动化站内协议采用103规约。
　4　设备选型中的几个问题

　　4.1　生产厂家的问题
 
　　目前在变电站自动化系统选型当中存在着如所选系统功能不够全面，产品质量不过关，系统性能指标达不到要求等情况。主要有以下问题：由于我国市场经济体制不成熟，厂家过分重视经济利益，用户过分追求技术含量，不重视产品的性能，因而一批技术含量虽较高，但产品并不过关，甚至结构、可靠性很差的所谓高技术产品仍能不断使用。厂家只要有人买就生产，改进的积极性也就不高，甚至有些产品生产过程中缺乏起码的质量保证措施，有些外购件的生产更是缺乏管理，因而导致部分投产的变电站问题百出。还有一种情况，有些厂家就某产品只组织技术鉴定，没搞产品鉴定。另外，生产厂家对变电站自动化系统的功能、作用、结构及各项技术性能指标宣传和介绍不够，导致电力企业内部专业人员对系统认识不透彻，造成设计漏洞较多。
 
　　4.2　不同产品的接口问题
 
　　接口是自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一，包括RTU与通信控制器、保护与通讯控制器、小电流接地装置与通讯控制器、故障录波与通讯控制器、无功装置与通讯控制器、通讯控制器与主站、通讯控制器与模拟盘等设备之间的通讯。这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通，需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通讯规约等问题。当不同厂家的产品、种类很多时，问题会很严重。如果所有厂家的自动化产品的数据接口遵循统一的、开放的数据接口标准，则上述问题可得到圆满解决，用户可以根据各种产品的特点进行选择，以满足自身的使用要求。
 
　　4.3　变电站自动化系统的抗干扰问题和采取的措施
 
　　关于变电站自动化系统的抗干扰问题，亦即所谓的电磁兼容问题，是一个非常重要然而却常常被忽视的方面。传统上的变电站自动化设备出厂抗干扰试验手段相当原始，仅仅做一些开关电焊机、风扇、手提电话等定性实验，到现场后往往也只加上开合断路器的试验，一直没有一个定量的指标，这是一个极大的隐患。变电站自动化系统的抗干扰措施是保证变电站自动化系统可靠和稳定地运行的基础，选择时应注意，合格的变电站自动化产品，除满足一般检验项目外，主要还应通过高低温试验、耐湿热试验、雷电冲击电压试验、动模试验，而且还要重点通过四项电磁兼容试验，分别是：1MHz脉冲干扰试验；静电放电干扰试验；辐射电磁场干扰试验；快速瞬变干扰试验。

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