項目背景 變電站自動化是在計算機技術和網絡通信技術的基礎上發展起來的，即應用自動控制技術和信息處理與傳輸技術，通過計算機硬軟件系統或自動裝置，代替人工對變電站進行監控、測量和運行操作的一種自動化系統。其基本功能包括：數據采集、數據計算和處理、越限和狀態監視、開關操作控制和閉鎖、與繼電保護交換信息、自動控制的協調和配合、與變電站其他自動化裝置交換信息和與調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，可作為變電站自動化的解決方案之一。 變電站自動化系統需求某變電站根據其實際情況，提出如下需求： ·運行穩定的Windows2000操作系統 ·基于分層的高速網絡結構（Lonworks、Ethernet），容量大、拓展性強，多任務操作平臺，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構，以及抗震動、抗電磁干擾設計，可分散安裝在高壓機柜上 ·能夠集成電壓無功綜合調節（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置，具有所見即所得的打印功能 ·需要采用模塊化軟件設計，配置靈活，提供與其他廠家產品的通信接口，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 ·系統應提供多個RS232/485/422智能接口, 可與智能電度表、直流電源監控等其他IDE設備連接 研華系統解決方案 研華所提供的變電站自動化系統集測量、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柜上以節省部分電纜、土建。該系統適用于110KV及以下變電站綜合自動化系統，與客戶WFB-100發變組保護、WCB-110廠用保護一起可構成電廠自動化系統。具體來看，該系統具有如下功能： ·完成數據采集與處理，對一次側的模擬量、數字量進行實時采集。 ·監視功能，具有變電站主接線圖、潮流圖、負荷曲線、電壓棒圖、實時數據顯示、信息記錄，越限報警等顯示。 ·進行自動控制與調節，保留歷史記錄，可以對各分散單元的運行狀態和網絡通訊狀態進行自檢。 ·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、電容器等保護設備，采用ID系列統一硬件平臺，運行穩定、可靠 研華針對客戶的上述系統要求，建議客戶系統采用分布式結構，從而實現靈活配置，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。設備選型過程中，研華建議客戶選用的是能適應各種惡劣環境的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，在機箱內部上部增加緊壓板卡條以滿足抗震功能；因客戶現場無人，為防誤鍵盤操作，客戶要求現場鍵盤能鎖，因此又在機箱面板內設計鍵盤鎖開關，客戶不在現場時可用來控制鍵盤使用權；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，能滿足系統自診斷和自修復功能；由于客戶實際現場供電電壓不穩，對此在系統中使用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結構如圖1所示。 圖1 變電站綜合自動化系統原理圖 系統運行及客戶評價 在正式投入運行后，在變電站綜合自動化系統中，由監控主站負責所有變電站保護裝置的數據采集、監控和通訊。監控主站一般采用兩臺計算機互為備份，互為冗余，自動實現雙機的切換。作為監控主站，這是因為在高電壓等級的變電站中，時刻要監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。而遠動主站一般和調度進行遠程通訊，并可和外廠家的通訊管理機進行通訊。 經過實際應用，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： ·高穩定性：由于采用了高可靠的研華原裝整機作監控主站和遠動主站，增強了系統的穩定性； ·靈活配置：采用分布式結構，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，優化整個系統的成本。 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原理圖