配电网综合自动化变电站微机监控系统

1、配电网综合自动化变电所微机监控系统胡振国王剑董文泉图1变电所和微机监视二进制位变电所微机监测系统目前已借鉴国内外先进的变电所自动化产品，为实现配电网综合自动化研制成一个分站系统。 本系统考虑到配电网信息量多的特征，在结构上采用分散RTU作为收集单元，设置586工作母机进行管理。 在通讯通讯端口DNP3.0和外部授权轮询规约等多种规约，通讯速度最高可达19200bps。 除了传统的变电所监控系统采集和远程遥控功能外，还具有遥测数据显示、远程通讯、开关状态显示、SOE上通告监控、开关操作、电压互感器抽头调整、电容加载等现场监控功能和方便的图形编辑功能。 工作母机还可以实现给料机故障自动诊断隔离和供

2、电功能，电压和无效综合自动控制等功能。单系统配置站内RTU的管理采用经由rs-422LAN与转发模块的后台其他端口连接方式，杆上RTU经由Modem或无线电通讯经由多个RS-232通讯端口与后台其他端口连接，经由一个或多个线路上的杆上RTU经由点-多点接近Modem与主调度的通讯采用微波、光缆、通讯双绞线等方式，其原理如图1所示。 取决于变电所的实际情况，可以灵活地安排RTU的数目以满足不同的变电所要求。2主要功能除了当地的基本监控功能外，还可以实现无功电压的综合调节、线路故障诊断、隔离供电恢复、远方模拟表数据采集与传输等功能。(1)数据收集：从现场收集所有数据信息，收集时间4s。(2)SOE

3、上通告计程仪：可记录遥控器位移、开关/敲击等操作、故障信息等上通告，能够存储5000个SOE履历。(3)诊断功能：可以手动和自动检测RTU的通讯状态，在故障后开始RTU的通讯。(4)控制功能：可进行现场或远方的遥控开关、抽头调节、手动、自动电压和无效的综合控制，能进行故障的自动诊断、隔离和供电恢复。(5)显示功能：主接线图、开关状态、实时数据格拉夫显示(包括曲线图、饼状图表、图表等)、实时遥测表、实时遥测表、开关状态表、SOE计程仪表、通讯信息的显示。(6)设定功能：修改、追加、删除设备库，显示信息和开关状态等。(7)历史数据的存储和显示功能：可以存储和显示各种遥测历史数据，以年月日为目录索引

4、，以曲线、柱形图和数据表的形式来显示历史数据。3系统容量变电所微机监测系统的串行口数可扩展到66个，其中氟里昂机和站内RTU各占一口，站内最多可管理64个RTU，总串行口数因情况而异，杆上每个串行口最多可连接9个RTU，与距离有关。(1)站内RTU由于站内使用传输模块来管理RTU，因此最多可以管理64个RTU。 因此，站内系统的容量将取决于RTU的部署，并且单个RTU可以具有强的信息处理能力以满足不同变电所的要求。(2)杆上RTU根据杆上的RTU数量，最多可以连接64个串行口，每个串行口最多可以连接9个RTU。4电压和无效的综合控制原理电压和无功综合控制利用电压和无功两种判别量综合调节电压和无

5、功，在合格范围内，使云同步实现无功基本平衡。 利用电压和无功配置的综合标准，规定了正常电压和无功的上下限值，电压和无功平面分为9个分区，如图2所示，根据电压化学基，无功在电压和无功平面上的位置建立相应的控制规则。图3故障自动诊断、隔离和复位的开关动作状况图42是阶段控制功能示意图Q0-电容器面包车的无功补偿电容q下限-无效过剩q上限-无效不足图2使用模糊边界的电压和无效调整分区图综合的基本控制原则：保证电压合格、无功基本平衡，尽量减少调整次数。5变电所故障自动诊断隔离恢复原理(1)工作原理变电所故障的自动诊断、隔离和恢复分三个步骤实现第一步是利用磁簧开关、分段开关的自动动作状况和杆上RTU收集

6、的故障信息，快速确定故障段。第二步骤是接通故障段两端的开关来执行故障隔离，划分本身不包括故障源的供电中断区域，并将受故障影响的线路缩小至最小范围。第三步骤是找到用于不包括故障源的供电中断区域的最佳恢复供电路径，并且基于该路径执行恢复供电操作。 路径的最好标准是电力供应的可靠性、离电源点最近等。 对该路径形成的初步方案进行潮流纠正，对各要素的负荷进行可行性检查，当出现过载等反常的运行状态时将其重新调整成功。 得到该路径后，进行自动或手动操作，恢复不包含故障源的供电中断区域的电力供给。将图3所示的带联络开关的线路作为开环运行的典型环路线路，对故障自动诊断、隔离恢复这三个步骤进行分析，图3表示c段中

7、存在永久故障时的各步骤中的开关的动作状况。(2)二阶段控制故障的自动诊断、隔离和恢复功能是通过变电所监控机和主控修正机两阶段控制实现的，本文主要介绍变电所这一阶段的实现方法。 首先，故障发生后，变电所监控机执行分站故障的自动诊断，隔离及恢复计程仪程序，判断分析能否仅在该站内完成故障的诊断，隔离及恢复。 对于达不到的，将一条信息或上通告发送给主控计算机，执行主控故障自动诊断、隔离和恢复计程仪，并进行分析判断，实现为完美线段的恢复供电。有两种方法可以在发生最佳故障后恢复供电序列，然后恢复供电。 一种是自动方式，另一种是手动方式。1 )自动方式：普洱海在确定了最佳恢复供电顺序后，把操作顺序、操作开关及其位置等信息以钻石计程仪形式显示在计算机屏幕上，按操作顺序自动发出各步骤的操作命令，操作结束时提示操作成败。 如果未成功，则表示在哪个步骤操作时发生了故障，让系统操作人员参考分析。 这样不仅可以减少恢复供电所需的时间，还可以在一定程度上防止调度员的误操作，大大减少了用户的供电中断时间，提高了城市网自动化系统的可靠性。2 )手动方式：确定了最佳的恢复供电顺序后，将操作顺序