(1)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)應(yīng)能對變電站的控制、保護(hù)、測量、信號傳遞、遠(yuǎn)動等功能實現(xiàn)綜合自動控制和管理。由于站內(nèi)強(qiáng)磁場干擾大，測量、控制、保護(hù)點多，諧波干擾及無線電干擾嚴(yán)重等原因，造成系統(tǒng)控制、測量和保護(hù)的綜合難度較大。基于上述原因我們采用上為流行的分層分布離散式控制方式，控制和保護(hù)單元均由獨立的CPU構(gòu)成，采用一對一結(jié)構(gòu)，每一個回路由獨立的CPU完成，相互之間又采用站內(nèi)通訊網(wǎng)聯(lián)接在一起，可構(gòu)成一個變電站集控制、保護(hù)、測量、信號傳送和遠(yuǎn)動為一體的綜合自動化系統(tǒng)。我們在實際應(yīng)用中采用的是一個由多層網(wǎng)絡(luò)組成的分層分布式綜合自動化系統(tǒng)。整個系統(tǒng)從上到下依次可分為變電站層管理站、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、間隔層管理站、工業(yè)級實時網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場監(jiān)控、保護(hù)和遠(yuǎn)動控制單元。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
在整個系統(tǒng)中上層是由2～3臺變電站層管理站和2～4臺間隔層管理站組成，二者之間通過Novell網(wǎng)連接。第二層由2～4臺間隔層管理站和20～40臺單片機(jī)系統(tǒng)(或少量的PLC)構(gòu)成，它們之間通過串行通訊口網(wǎng)連接。下層網(wǎng)絡(luò)是由單片機(jī)、少量的PLC和繼電保護(hù)裝置等組件構(gòu)成。
整個系統(tǒng)在硬件配置上采用了分層分布式結(jié)構(gòu)，在軟件上采用了面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法。因此整個系統(tǒng)組態(tài)靈活、人機(jī)界面友好、功能齊全、使用方便及維護(hù)容易，滿足了工程運用的要求。
(2)系統(tǒng)控制方案
根據(jù)電力系統(tǒng)的運行要求，對于110kV變電站我們采用微機(jī)遠(yuǎn)動、監(jiān)控和微機(jī)保護(hù)分離的綜合自動化控制的方案。這樣設(shè)計主要是從可靠性考慮，110kV設(shè)備一般是液壓操作機(jī)構(gòu)，其監(jiān)控及保護(hù)部分較復(fù)雜，將遠(yuǎn)動監(jiān)控與保護(hù)分開是佳的方案。同時兩者之間又通過Novell網(wǎng)相連，每一個間隔均由一套微機(jī)遠(yuǎn)動、監(jiān)控裝置和一套微機(jī)保護(hù)裝置構(gòu)成，而間隔層采用RS485或RS422總線網(wǎng)，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。對于35kV、10kV變電站綜合自動化控制系統(tǒng)一般可采用兩種不同的設(shè)計方案。
方案一：采用微機(jī)遠(yuǎn)動、監(jiān)控和微機(jī)保護(hù)分離式的結(jié)構(gòu)型式，即類似110kV變電站的控制系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)，如圖2示。
方案二：采用微機(jī)遠(yuǎn)動、監(jiān)控和微機(jī)保護(hù)合一的結(jié)構(gòu)型式，其特點是可以減少現(xiàn)場二次電纜并簡化接線，同時，由于35kV或10kV線路可靠性要求比110kV線路要低，按方案二把部分合并成一個微機(jī)單元，技術(shù)上是可行的，且節(jié)省了大量投資。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與框圖2基本相似。只將圖2中間隔層、保護(hù)管理機(jī)、遠(yuǎn)動監(jiān)控管理機(jī)及現(xiàn)場控制單元合并成一套即可。
