变配电站计算机监控系统的设计及应用.doc

变配电站计算机监控系统的设计及应用 摘要：本文对变配电站的计算机监督控制系统的构成、内容及特点进行了叙述，并结 合工程事例再现了实时检测、远程控制、事故报警及故障分析等功能的实现。 关键词：遥测 遥信 遥控 l　前言 　　变配电站是电力系统组成的一个重要环节，是电力网中线路的重要连接部分，其 作用是变换电压、汇集和分配电能。变配电站能否正常运行关系到电力系统的稳定和安 全，因此对变电站进行监控和保护具有十分重要的意义。 　　变配电站计算机监控技术是利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与 电力设备相结合，将配电网在正常及事故情况下的监测、控制、计量和供电部门的工作 管理有机地融合在一起。改进供电质量，力求供电最为安全、可靠、方便、灵活，经济 性好，变配电管理更为有效，从而改善供电质量，提高服务水平，减少运行费用。 2　系统构成 　　变配电计算机监控系统由带有通讯接口的采集控制模块：多功能电力综合仪表、 开关量采集模块、电流量采集模块、模拟量采集模块、继电器控制输出模块、现场管理 机、24V直流电源以及中央管理机等组成。中央管理机是本系统的集中管理中心。一般安 置在有人值班的总值班室内，用于整个变配电系统的实时状态显示、参数统计、数据分 析、历史记录、故障报警、控制、报表打印等。其典型的系统结构示意图如图1所示。 3　系统内容 3．1变配电计算机监控系统的硬件部分 　　对35kV以下的高压中心配电站主进、出线、母联可采用电力综合仪表来实现遥测 、遥信、遥控功能。该仪表与CT、PT直接相连，采集高精度交流信号，经过离散数学计 算，即可测量出各个回路电量参数(测量精度为0．5％)，该仪表具有八路开关量输入， 四路继电器输出，同时带有自检功能，可与综合继电保护装置配合使用。如：一般在高 压10kV中心配电站的主进、母联以及出线柜中采用电力综合仪表与综合继电保护装置进 行配合使用，来实现高压10kV中心配电站的监测与保护要求，具体接线如图2所示。 由图2可知： 1)CT、PT直接接人电力综合仪表测量回路中，即可测量出该回路的电量参数。实现该 回路的"遥测"； 2)该仪表的八路开关量输人分别采集该柜 说明： 　　综合继电保护装置输出继电器B内的辅助点(端子为68，69)引至电力综合仪表， 提供接地故障跳闸信号。 　　综合继电保护装置输出继电器C内的辅助点(端子为80，81)引至电力综合仪表， 提供过电流跳闸报警信号。 　　综合继电保护装置输出继电器E内的辅助点(端子为74，75)引至电力综合仪表。 提供电流速断跳闸信号。 　　综合继电保护装置输出继电器F内的辅助点(端子为70，72)引至电力综合仪表， 提供综合继电保护器内部故障跳闸信号。 　　中断路器的分合闸状态、手车工作位置、电机储能状态以及接地刀闸位置，同时 对综合继电保护装置中的故障跳闸信号和内部故障进行采集、分析，给予报警，并显示 该回路的故障类型。实现该回路的"遥信"； 3)该仪表的继电器输出分别接至断路器的分、合闸线圈上，实现断路器的远程控制， 即断路器的"遥控"。 　　0．4kV低压主进、母联同样采用电力综合仪表来实现"三遥"功能。该仪表与CT、 母线直接相连，采集高精度交流信号，测量该回路的实际电量，实现遥测，同时对主进 、母联开关的断路器合、分闸状态，框架式开关的位置以及故障报警等开关量实现遥信 ，并对断路器实现远程遥控。具体接线方式与图2基本相同。 　　根据电力综合仪表的功能特点也可实现低压配电出线回路的"三遥"功能，但因配 电室低压出线回路较多，采用该仪表分散安装于开关柜内经济投资较大，北京华东西瑞 电气有限公司根据低压配电出线回路采集特点(即一般采集回路开关的合分闸状态、报警 信号以及回路的电流、电压等)、基于降低成本的原则，专门开发了一种实用于低压配电 出线回路的带有KS485通讯接口，支持MODBUS通讯协议的模块，分别对各回路实现"三遥 "功能。模块集中组屏，可方便电力管理者对低压站出线回路集中管理。 3．1．1遥信 　　利用开关量采集输入模块采集各出线回路开关分合闸状态、开关故障报警信号、 失压报警信号、过压报警信号以及框架式开关的位置，并对变压器的风机状态、高温、 超高温信号等开关量实现监控，一个单独模块可采集16路开关状态。具体接线方式如图 3所示。 3．1．2遥测 1)通过电流量输人采集模块采集各出线回路的各相电流，单个模块可采集16回路电流 。具体接线方式如图4所示。 　　每一个回路可以由电流量输入模块采集该回路的电流，并根据测量的实际电压、 功率因数等来计算该回路的实际用电量。 2)通过模拟量输入模块采集变压器的温度信号、湿度信号以及液位信号等模拟量信号 (各个模拟量信号需有4，-，20mA或0--5V输出)。 3．1．3遥控 　　通过继电