昌平５００ｋＶ变电所监控系统改造

摘要：以昌平500kV变电所为例，叙述了变电所监控系统改造项目提出的背景及改造的必要性。从改造后的监控范围、系统功能、系统性能指标、系统结构、硬件配置、软件系统等方面，阐述了具体改造的内容。

关键词：变电所　监控系统　计算机监控

500kV变电所在电力系统中的地位是非常重要的。控制、保护等方面的任何失误都会造成变电所的故障或事故不仅影响变电所自身的安全运行而且对电力系统的影响也很大，往往会造成非常严重的后果。

目前，国内500kV变电所的监控系统有：(1)常规监控系统：(2)采用计算机监测系统与常规监控相结合的监控系统；(3)计算机监控系统。

技术规程推荐在500kv变电所中采用计算机监控。

随着计算机技术的快速发展计算机监控系统的硬件制造、软件编制、运行经验等也逐渐趋于成熟，计算机监控系统在技术和经济上的优越性逐渐显露出来。现在计算机在变电所的应用技术已经达到成熟阶段，可以在实际工程中推广使用。计算机在变电所中的应用能够提高变电所的技术水平和运行的可靠性。对于现已投入运行的500kV变电所的技术改造为提高自动化水平一般是装设一套计算机监控系统代替原有的常规监控系统。本文以昌平500kV变电所为例介绍500kv变电所监控系统的改造。可作为其它500kV变电所监控系统改造的参考。

1 昌平500kV变电所概况

昌平500kV变电所的容量大、电压高出线回路数多，是电力输送的枢纽性变电所。其高压部分采用1个半断路器接线中压部分采用双母线双分段带旁路接线低压部分采用单母线接线。昌平500kV变电所建设规模如下：

(1)主变及500kV线路：500kV部分采用1个半断路器接线现有4个完整串和1个不完整串：3x250MVA主变1台3x267MVA主变3台：6回线路，最终规模7回线路。

(2)35kV无功补偿装置：采用单母线接线，21组，最终规模23组。

(3)220kV配电装置为双母线双分段接线带专用旁路13回线路最终规模15回线路。

(4)所用变3台。

昌平变电所原采用计算机监测系统与常规监控相结合的模式正常情况下变电所靠计算机监测系统运行：当计算机监测系统故障时常规的表计还能保留必要的监视信号和主要的电气量测量。

变电所对常规的测量和信号系统做了较大的简化主要是简化指示性表计和光字牌。对常规监控系统做过某些局部改进。例如：采用弱电小型化的控制信号设备，尽量压缩值班人员的监视面。当然，这些局部改进并没有从根本上改变监控系统的面貌。

变电所内的计算机监测系统包括数据采集装置、中央处理器(CPU)、显示器、打印机等，具有数据采集处理、打印、显示、顺序记录、模拟量越限报警等功能。它将变电所内各回路的电流、电压、功率、电量、温度等模拟量和断路器、隔离开关、继电保护和自动装置等动作状态各种不正常运行状态的信息随时存人处理机的存储器中。在事故或需要时能按事件发生的顺序以人便于接受的信息形式(文字或数字)在CRT上显示，也可通过打印机以报表的形式打印出来提供给运行人员关于系统和设备情况的准确信息。

2　项目提出的背景及改造的必要性

昌平500kV变电所内现运行的计算机监测系统于1997年投产属于计算机在变电所中应用的初期阶段，变电所的监测系统及其配套的设备还存在着如下缺陷及问题，影响电网及系统的安全稳定运行。

(1)站内计算机监测系统运行时间较长系统陈旧；

(2)监测系统遥测、遥信板上许多点出现问题站内无备用插件，因设备较老厂家也已停产造成许多遥信、遥测出现错误，无法恢复：

(3)计算机监测系统不能完全、正确实现对全站一次设备的监视、测量、控制等工作：

(4)调度自动化系统也不能完成调度自动化系统对站内设备的进行数据采集、监视和控制的功能：

(5)站内五防系统与监测系统为两个独立系统运行人员进行操作的控制盘更为两个独立的系统使运行人员在进行倒闸操作时仍有误操作的可能性：

(6)计算机监测系统目前只用于报表统计及打印功能但目前监测系统不能打印报表每天数据需人工进行另存储但存储空间不够计算机传输有时无数据等：

(7)现在站里的测量值均为直流变送器提供变送器厂家较多，包括北京长河、北京赛威、上海浦江不利于日常校验与维护。变送器多为2000年前的产品已出现陈旧、老化现象，且许多产品都已停产：

(8)变送器输入输出均为模拟量传送过程中可能会出现线损，对测量精度有影响。与测控装置一起改为交流采样，输出数字量，便可避免此问题，提高测量精度；

(9)昌平站远动上传中调、区调采用的是中国电科院的EP-IA-2000系统也存在陈旧与老化问题需更换：且后台监控与远动系统的采样装置分别为两套不同的系统给运行和维护增加了难度：

(10)RTU、变送器及中央信号电源均为直流220V转24V增加了电源的不可靠性：

(11)voc设备为华北电科院产品，由于各种原因，不具备投运条件至今尚未投运。给站里增加了投切无功设备的工作量voc系统可通过改造后的监控主站来实现。

鉴于昌平站缺陷多不能适应现代变电站综合自动化系统的需要给运行人员日常维护增加了许多工作，只有通过对系统改造，才能解决以上问题，因此有必要对原变电所监控系统进行升级改造。

3　监控范围

计算机监控系统作为变电所监视、测量、控制、运行管理的主要手段其监控范围包括：

3.1 控制

(1)500kV、220kV、35kV、所用变低压侧进线及分段断路器的分合闸：

(2)500kV、220kV隔离开关及35kV主变进线隔离开关的分合闸：

(3)无功补偿设备自动投切及与主变压器有载调压开关分接头的联合调整：

(4)主变压器有载调压开关的控制。

3.2　信号

(1)所有保护信号经各保护室内故障信息远传装置采集后进入故障信息远传系统监控系统与故障信息远传系统间采用网络通讯方式使用通用的网络通讯协议以获取变电所运行所需的保护信号：

(2)经确认较为重要的保护信号及无法由串行通信输出的保护信号采用点对点采集：

(3)500kV、220kV、35kV配电装置的断路器、隔离开关、接地开关位置信号采用点对点采集：

(4)主变压器有载调压分接开关位置信号采用BCD码采集或点对点采集。

(5)各断路器、操作机构信号及其他公共信号采用点对点采集。

3.3　测量

全所交流模拟量为采集单元交流采样变压器温度量测量采用监控系统提供变压器温度量采集单元方

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