項目背景 變電站自動化是在計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，即應(yīng)用自動控制技術(shù)和信息處理與傳輸技術(shù)，通過計算機硬軟件系統(tǒng)或自動裝置，代替人工對變電站進行監(jiān)控、測量和運行操作的一種自動化系統(tǒng)。其基本功能包括：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)計算和處理、越限和狀態(tài)監(jiān)視、開關(guān)操作控制和閉鎖、與繼電保護交換信息、自動控制的協(xié)調(diào)和配合、與變電站其他自動化裝置交換信息和與調(diào)度控制中心或集控中心通信等。對此，研華科技提供了一個電站工程綜合自動化系統(tǒng)，可作為變電站自動化的解決方案之一。 變電站自動化系統(tǒng)需求某變電站根據(jù)其實際情況，提出如下需求： ·運行穩(wěn)定的Windows2000操作系統(tǒng) ·基于分層的高速網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（Lonworks、Ethernet），容量大、拓展性強，多任務(wù)操作平臺，能夠提供完善的在線幫助 ·要求采用新型測控裝置，具有儀表的精度、保護的可靠性 ·要求采用單元式加強型機箱結(jié)構(gòu)，以及抗震動、抗電磁干擾設(shè)計，可分散安裝在高壓機柜上 ·能夠集成電壓無功綜合調(diào)節(jié)（VQC）、小電流接地選線功能，具有防誤操作閉鎖鍵盤控制，具有自診斷和自修復功能 ·操作方便，可靠性高，報表可由值班人員任意設(shè)置，具有所見即所得的打印功能 ·需要采用模塊化軟件設(shè)計，配置靈活，提供與其他廠家產(chǎn)品的通信接口，單臺計算機即可完成所有通信、管理功能；提供雙后臺熱備用配置，滿足樞紐變電站需要 ·系統(tǒng)應(yīng)提供多個RS232/485/422智能接口, 可與智能電度表、直流電源監(jiān)控等其他IDE設(shè)備連接 研華系統(tǒng)解決方案 研華所提供的變電站自動化系統(tǒng)集測量、信號、保護、控制、遠動、管理為一體，滿足綜合自動化系統(tǒng)有人或無人值守變電站的要求， 35KV以下的保護測控裝置可分散安裝在高壓開關(guān)柜上以節(jié)省部分電纜、土建。該系統(tǒng)適用于110KV及以下變電站綜合自動化系統(tǒng)，與客戶WFB-100發(fā)變組保護、WCB-110廠用保護一起可構(gòu)成電廠自動化系統(tǒng)。具體來看，該系統(tǒng)具有如下功能： ·完成數(shù)據(jù)采集與處理，對一次側(cè)的模擬量、數(shù)字量進行實時采集。 ·監(jiān)視功能，具有變電站主接線圖、潮流圖、負荷曲線、電壓棒圖、實時數(shù)據(jù)顯示、信息記錄，越限報警等顯示。 ·進行自動控制與調(diào)節(jié)，保留歷史記錄，可以對各分散單元的運行狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)進行自檢。 ·操作票、運行班志制作功能 ·可對保護裝置的定值進行遠程查看和修改，對保護軟壓板進行遠程投退 ·對于線路、變壓器、饋線、電容器等保護設(shè)備，采用ID系列統(tǒng)一硬件平臺，運行穩(wěn)定、可靠 研華針對客戶的上述系統(tǒng)要求，建議客戶系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)靈活配置，具有多種安裝模式，既可采用分散安裝，也可以進行集中組屏。設(shè)備選型過程中，研華建議客戶選用的是能適應(yīng)各種惡劣環(huán)境的IPC-610P4原裝整機。此機型擴充性好，提供4個PCI槽， 9個ISA槽；在機箱底部加4個墊子，在機箱內(nèi)部上部增加緊壓板卡條以滿足抗震功能；因客戶現(xiàn)場無人，為防誤鍵盤操作，客戶要求現(xiàn)場鍵盤能鎖，因此又在機箱面板內(nèi)設(shè)計鍵盤鎖開關(guān)，客戶不在現(xiàn)場時可用來控制鍵盤使用權(quán)；整機中包括PCA-6180E主板和300W帶PFC保護功能電源，主板帶有看門狗，能滿足系統(tǒng)自診斷和自修復功能；由于客戶實際現(xiàn)場供電電壓不穩(wěn)，對此在系統(tǒng)中使用300W帶PFC保護功能的電源，此電源滿足90V—265V無間隙供電，且具較強抗電磁干擾性，減小了客戶因供電不正常而出故障的可能性。整個變電站綜合自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。 圖1 變電站綜合自動化系統(tǒng)原理圖 系統(tǒng)運行及客戶評價 在正式投入運行后，在變電站綜合自動化系統(tǒng)中，由監(jiān)控主站負責所有變電站保護裝置的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控和通訊。監(jiān)控主站一般采用兩臺計算機互為備份，互為冗余，自動實現(xiàn)雙機的切換。作為監(jiān)控主站，這是因為在高電壓等級的變電站中，時刻要監(jiān)視整個變電站的運行情況，采用一臺計算機作為主站計算機時，當主站出現(xiàn)故障或需要升級軟件等情況時，則變電站不能進行正常的工作。所以要采用兩臺主站計算機互為備份，從而大大提高安全系數(shù)。而遠動主站一般和調(diào)度進行遠程通訊，并可和外廠家的通訊管理機進行通訊。 經(jīng)過實際應(yīng)用，可以認為，研華這一解決方案在以下幾個方面具有較為突出的特點： ·高穩(wěn)定性：由于采用了高可靠的研華原裝整機作監(jiān)控主站和遠動主站，增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性； ·靈活配置：采用分布式結(jié)構(gòu)，配置靈活； ·安裝簡單：多種安裝模式，既可采用分散安裝，也可進行集中組屏； ·高性價比：研華工控機具有較好的擴充性，合理運用各種通訊方式，優(yōu)化整個系統(tǒng)的成本。 總體來說，此方案投入運行之后，解決了許多實際問題，改進了變電站原有的工作模式，大大提高了變電站效率。 圖1 變電站綜合自動化系統(tǒng)原理圖