[摘 要] 文中通過(guò)分散式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)，根據(jù)農(nóng)網(wǎng)改造的總體要求，以FBZ系統(tǒng)為例，簡(jiǎn)要介紹了系統(tǒng)的組成、功能及其在農(nóng)網(wǎng)中的應(yīng)用情況，并對(duì)系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)行了展望。

      [關(guān)鍵詞] 分散式 變電站 綜合自動(dòng)化 農(nóng)網(wǎng)

       一、引言

　　分散式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具有自動(dòng)化程度高、運(yùn)行可靠、占地少、投資省、設(shè)計(jì)、運(yùn)行、維護(hù)簡(jiǎn)單等突出優(yōu)點(diǎn)，因此它近年來(lái)一直是農(nóng)網(wǎng)改造中新建變電站的首選系統(tǒng)。我局自98年“兩改”工作開(kāi)展以來(lái)，新建變電所兩座，全部采用分散式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。現(xiàn)以FBZ分散式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)為例，介紹一下該系統(tǒng)在農(nóng)網(wǎng)中的應(yīng)用。

       二、系統(tǒng)特點(diǎn)

　　FBZ分散式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)以線路為單元，采用分散式設(shè)計(jì)，輔助以功能單元設(shè)計(jì); 35kV以下設(shè)備按線路將保護(hù)和遠(yuǎn)動(dòng)功能組合設(shè)計(jì)，減少硬件冗余，提高設(shè)備的可靠性; 35kV以上的設(shè)備，按功能將遙測(cè)、遙信、遙控、遙脈（遙測(cè)脈沖電能表脈沖數(shù)） 組合設(shè)計(jì); 既可分散布置，又可集中組屏。中央管理單元采用雙機(jī)熱備用設(shè)計(jì)，可自動(dòng)切換值班、備用方式，包括切換各通信口與上級(jí)調(diào)度、與各種微機(jī)保護(hù)及其他設(shè)備通訊。系統(tǒng)通信采用高抗干擾的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線，直接和各功能單元節(jié)點(diǎn)相連接，并配有485網(wǎng)作為CAN網(wǎng)備用網(wǎng)，通常同時(shí)運(yùn)行，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

　　該系統(tǒng)集當(dāng)?shù)乇O(jiān)控、線路測(cè)量及線路保護(hù)和各種微機(jī)保護(hù)于一體，實(shí)現(xiàn)變電站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，電氣設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視防誤閉鎖，控制操作，電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)，小電流接地選線，遠(yuǎn)動(dòng)通訊，保護(hù)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視，檢查與修改保護(hù)定值等功能。完全取代傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，省去各種表盤(pán)及中央控制屏，實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)或者無(wú)人值守變電站。

      三、系統(tǒng)組成

　　我局35kV進(jìn)化變電站FBZ綜合自動(dòng)化系統(tǒng)由FBZ-G301系統(tǒng)管理單元、后臺(tái)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、FBZ-B306A變壓器后備保護(hù)測(cè)控裝置、FBZ-B301線路保護(hù)測(cè)控裝置、FBZ-B302電容器保護(hù)測(cè)控裝置及電能計(jì)量屏六部分組成。B301、B302、B306裝置通過(guò)CAN總線與系統(tǒng)管理單元G301互連，由它們對(duì)線路和變壓器等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和管理。后臺(tái)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，采用惠普D9819A#AB2型微型計(jì)算機(jī)，配置PIIICPU，64M內(nèi)存，10G硬盤(pán)，外接音箱和打印機(jī)，系統(tǒng)的軟件環(huán)境為: DOS6.2、WINDOWS NT 4.0中文版、Visual C++5.0。后臺(tái)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行情況，故障時(shí)發(fā)出語(yǔ)音報(bào)警信息，并可定期或不定期打印各種報(bào)表。后臺(tái)機(jī)通過(guò)內(nèi)置網(wǎng)卡與FBZ-G301系統(tǒng)管理單元相連接，接口標(biāo)準(zhǔn)為RS-232C，接線方式采用三線制（RXD、TXD、GND），全雙工工作方式。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

       1、FBZ-G301系統(tǒng)管理單元

　　FBZ-G301系統(tǒng)管理單元是主站/當(dāng)?shù)乇O(jiān)控與FBZ各功能單元及其它微機(jī)保護(hù)裝置之間交換信息的樞紐。液晶顯示屏可顯示所有信息的內(nèi)容，并能監(jiān)視各個(gè)通道的通訊內(nèi)容。共有多達(dá)8個(gè)通訊口可滿足各種接口的信息交換，其中2個(gè)主站通道（標(biāo)準(zhǔn)RS232接口/MODEM復(fù)用），2個(gè)當(dāng)?shù)赝ǖ溃?biāo)準(zhǔn)RS232接口），4個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置、直流屏或智能電度表接口通道（標(biāo)準(zhǔn)RS232接口/422接口/485復(fù)用）。考慮到常規(guī)遠(yuǎn)距離通訊，兩個(gè)主站通道內(nèi)含調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行載波通訊。管理單元具備雙機(jī)備用切換功能。網(wǎng)絡(luò)通訊采用高抗干擾的CAN網(wǎng)、485網(wǎng)，二網(wǎng)互為備用。G301管理單元由CPU板、通訊接口板及輸入輸出板組成，如圖2所示，CPU板外接面板液晶顯示。

      2、FBZ-B306A變壓器后備保護(hù)測(cè)控單元

　　特點(diǎn)
　　FBZ-B306A變壓器后備保護(hù)測(cè)控單元是一種集保護(hù)、測(cè)量、監(jiān)控等功能為一體，性能價(jià)格比和可靠性均較為理想的變電站自動(dòng)化裝置。它采用多CPU結(jié)構(gòu)，信息共享率高，具有較強(qiáng)的運(yùn)算、處理能力。FBZ-B306A獨(dú)立的信號(hào)采集處理電路筆操作回路，可取代間隔內(nèi)全部常規(guī)的二次設(shè)備，大大減少了硬件冗余，簡(jiǎn)化了裝置接線，提高了裝置可靠性。通訊總線采用雙高抗干擾的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線CAN總線，從而保證了高速、可靠的通訊能力。

　　監(jiān)控原理
　　FBZ-B306A變壓器后備保護(hù)測(cè)控單元可完成單臺(tái)變壓器單側(cè)間隔的全部監(jiān)控功能，如遙測(cè)、遙信、遙控、遙脈等。

　 （1）遙測(cè)
　　FBZ-B306A遙測(cè)算法適用于三表法接線。電壓和電流信號(hào)在周期T內(nèi)間隔采樣，采樣值由CPU進(jìn)行分析、計(jì)算，得到各相電壓（U）、電流（I）、有功功率（P）、無(wú)功功率（Q）、頻率（F）、功率因數(shù)（cosΦ）、有功電度（Wp）、無(wú)功電度（Wq）等。

　 （2） 遙信和遙脈
　　遙信和遙脈均為開(kāi)關(guān)量信號(hào)的形式輸入，經(jīng)過(guò)光耦合隔離和濾波到CPU，大大提高了裝置的安全性和抗干擾性。CPU采集到開(kāi)關(guān)量后檢測(cè)全部信道是否發(fā)生變位并加以記錄。對(duì)發(fā)生變位信道進(jìn)行帶時(shí)限的監(jiān)視，以有效濾除各類干擾信號(hào)，如繼電器觸點(diǎn)抖動(dòng)、強(qiáng)電磁干擾等，經(jīng)確認(rèn)的開(kāi)關(guān)量變化將按遙信或遙脈性質(zhì)分別加以處理，濾波時(shí)限將根據(jù)繼電器型號(hào)等現(xiàn)場(chǎng)具體整定。遙信信道的變化情況將通過(guò)遙信變位和遙信事件兩種形式記錄和上傳，遙脈將由CPU累計(jì)脈沖的個(gè)數(shù)，上傳脈沖電度。FBZ-B306A裝置共有6路遙信輸入信道，2路遙脈輸入信道。

　（3）遙控
　　FBZ-B306A變壓器后備保護(hù)測(cè)控單元可直接操作變電站一次設(shè)備——斷路器。CPU下達(dá)的控制操作經(jīng)過(guò)邏輯電路、控制操作回路得以執(zhí)行。一次完整的控制操作流程如下: CPU收到下發(fā)遙控命令進(jìn)行相應(yīng)的合閘或跳閘操作，CPU對(duì)操作的過(guò)程進(jìn)行校驗(yàn)，并將結(jié)果上發(fā)返校; 若動(dòng)作正確，下發(fā)執(zhí)行命令，啟動(dòng)出口回路，出錯(cuò)則下發(fā)撤消命令。返校、執(zhí)行采用兩級(jí)電壓閉鎖，以提高裝置的可靠性。

　　FBZ-B306A變壓器后備保護(hù)測(cè)控裝置單元在設(shè)計(jì)上采取了多種抗干擾措施，邏輯電路和操作回路具有片級(jí)自檢能力，當(dāng)控制中發(fā)出錯(cuò)誤時(shí)可迅速檢測(cè)出錯(cuò)環(huán)節(jié)，通過(guò)報(bào)文上傳或面板顯示等途徑提示操作者，大大簡(jiǎn)化了維護(hù)工作，縮短了故障排除時(shí)間。裝置還可另外提供手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，可作為遙控操作的備用裝置。

　　保護(hù)
　　三相電壓Ua、Ub、Uc，三相（兩相）電流Ipa、Ipb、Ipc，作為裝置的保護(hù)模擬輸入量。作為變壓器的單側(cè)后備保護(hù)，采用的保護(hù)有三段過(guò)流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷告警、非電量（重瓦斯、輕瓦斯、油溫高等）保護(hù)、PT斷線告警。

    2、FBZ-B302電容器測(cè)控裝置

     特點(diǎn)、監(jiān)控原理
     同F(xiàn)BZ-B306A。
     保護(hù)
     三相電壓Ua、Ub、Uc，三相（兩相）電流Ipa、Ipb、Ipc零序電流I0或零序電壓U0作為裝置的保護(hù)模擬輸入量。U0用于采用零序電壓保護(hù)或不平衡電壓保護(hù)的電容器單元的零序電壓或不平衡電壓的采集; I0用于采用零序電流或不平衡電流保護(hù)的電容器單元的零序電流或不平衡電流采集。采用本裝置的電容保護(hù)有：三段過(guò)流保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、欠電壓保護(hù)、零序電壓/不平衡電壓保護(hù)、零序電流/不平衡電流保護(hù)、PT斷線告警。

      3、FBZ-B301線路保護(hù)測(cè)控裝置

      特點(diǎn)、監(jiān)控原理
      同F(xiàn)BZ-B306A
      保護(hù)
       三相電壓Ua、Ub、Uc，三相（兩相）電流Ipa、Ipb、Ipc，線路抽取電壓UTQ，零序電流3I0作為裝置的保護(hù)模擬輸入量。UTQ是當(dāng)重合閘采用檢無(wú)壓或檢同期時(shí)的線路抽取電壓，當(dāng)重合閘采用非同期方式時(shí)，UTQ可不接; 3U0、3I0用于小電流接地遷線及告警。本裝置提供的保護(hù)有: 三段過(guò)流保護(hù)、三相一次重合閘后加速保護(hù)、低頻減載、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、小電流接地選線、PT斷線告警。

       四、結(jié)束語(yǔ)

　　分散式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)由于在我局首次使用，運(yùn)行和維護(hù)難免缺乏經(jīng)驗(yàn)，所以在系統(tǒng)安裝調(diào)試階段，我局就選派了大專以上學(xué)歷的人員進(jìn)行跟蹤學(xué)習(xí)，為系統(tǒng)的如期投運(yùn)和安全運(yùn)行打下了基礎(chǔ)。另外，根據(jù)分散式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的“四遙”功能，配合未來(lái)電網(wǎng)的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，通過(guò)適當(dāng)?shù)耐ㄐ乓?guī)約將實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值班，真正達(dá)到減人增效，還可逐步建成電力企業(yè)的現(xiàn)代化信息網(wǎng)絡(luò)，為中低壓電網(wǎng)的科學(xué)管理提供信息和決策依據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)中低壓電網(wǎng)的調(diào)度自動(dòng)化、管理科學(xué)化和企業(yè)現(xiàn)代化。

      參 考 資 料

[1]FBZ分散式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)管理單元說(shuō)明書(shū)
FBZ-B306A變壓器后備保護(hù)測(cè)控裝置說(shuō)明書(shū)
FBZ-B302電容器保護(hù)測(cè)控裝置說(shuō)明書(shū)
FBZ-B301線路保護(hù)測(cè)控裝置說(shuō)明書(shū)
FBZ分散式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通訊規(guī)約
汪王利，微機(jī)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在黃山輔村變電所的應(yīng)用，農(nóng)村電氣化，2001.10期