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摘要：
隨著電網(wǎng)建設的不斷推進和技術改造的不斷升級，高壓電力在綜合自動化系統(tǒng)中的應用越來越廣泛。本文旨在探討高壓電力在綜合自動化系統(tǒng)中的應用現(xiàn)狀、功能特點以及實現(xiàn)方法，為高壓電力系統(tǒng)的安全、可靠、高效運行提供參考。
關鍵詞：高壓電力；綜合自動化系統(tǒng)；應用現(xiàn)狀；功能特點；實現(xiàn)方法
一、引言
高壓電力作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，其安全、可靠的運行對整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行具有至關重要的作用。而綜合自動化系統(tǒng)在高壓電力中的應用，則能夠實現(xiàn)對高壓電力系統(tǒng)的全面、精確、及時的管理和控制，提高電力系統(tǒng)的運行效率和安全性能。
二、高壓電力綜合自動化系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀
近年來，隨著計算機、現(xiàn)代電子、通信和信息處理等技術的不斷發(fā)展，高壓電力綜合自動化系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的應用。該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對高壓電力設備的運行情況進行全程監(jiān)測、控制，并具備遙信、遙測、遙控、遙調等功能，大大提高了高壓電力系統(tǒng)的運行效率和安全性能。
三、高壓電力綜合自動化系統(tǒng)的功能特點
監(jiān)控功能：對高壓電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)測，包括電氣參數(shù)、機械參數(shù)、通訊狀態(tài)等多個方面，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
控制功能：根據(jù)監(jiān)測結果，對高壓電力系統(tǒng)進行控制，如發(fā)電機的并網(wǎng)、斷電等操作，實現(xiàn)系統(tǒng)的靈活調度。
保護功能：通過對高壓電力系統(tǒng)發(fā)生的各種故障及突發(fā)事件進行識別和分析，進行快速反應和處理，確保系統(tǒng)及電網(wǎng)的安全運行。
調度功能：對高壓電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、停送電等方面進行調度，實現(xiàn)系統(tǒng)與電網(wǎng)的融合，優(yōu)化資源配置。
計劃功能：根據(jù)電力市場行情和電力需求，對高壓電力系統(tǒng)的日常運行進行計劃和安排，保障電力供應的穩(wěn)定。
四、高壓電力綜合自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)方法
數(shù)據(jù)采集技術：通過安裝傳感器、監(jiān)測儀表等設備，對高壓電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)進行實時數(shù)據(jù)采集，為系統(tǒng)的監(jiān)控和控制提供基礎數(shù)據(jù)。
通訊技術：采用網(wǎng)絡通訊技術，將采集的實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換。
數(shù)據(jù)處理技術：在數(shù)據(jù)中心進行數(shù)據(jù)處理，對數(shù)據(jù)進行處理、分析、存儲、管理等操作，為系統(tǒng)的決策和控制提供依據(jù)。
控制技術：通過控制系統(tǒng)對高壓電力系統(tǒng)進行控制命令下達，實現(xiàn)系統(tǒng)的遠程控制和自動化操作。
應用軟件技術：依托自動化軟件平臺，進行系統(tǒng)功能開發(fā)、運行管理等，提高系統(tǒng)的智能化水平和運行效率。
4.1方案綜述
Acrel-1000變電站綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)在邏輯功能上由站控層、間隔層二層設備組成，并用分層、開放式網(wǎng)絡系統(tǒng)實現(xiàn)連接。站控層設備包括監(jiān)控主機，提供站內(nèi)運行的人機聯(lián)系界面，實現(xiàn)管理控制間隔層設備等功能，形成全站監(jiān)控，并與遠方監(jiān)控、調度通信；間隔層由若干個二次子系統(tǒng)組成，在站控層及站控層網(wǎng)絡失效的情況下，仍能獨立完成間隔層設備的就地監(jiān)控功能。
針對工程具體情況，設計方案具有高可靠性，易于擴充和友好的人機界面，性能價格比，監(jiān)控系統(tǒng)由站控層和間隔層兩部分組成，采用分層分布式網(wǎng)絡結構，站控層網(wǎng)絡采用TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)。站控層網(wǎng)絡采用單網(wǎng)雙機熱備配置。
4.2應用場所及架構
適用于公共建筑、工業(yè)建筑、居住建筑等各行業(yè)35kV以下電壓等級的用戶端配、用電系統(tǒng)運行監(jiān)視和控制管理。
4.4、相關設備
應用場合 | 型號 | 圖 片 | 保護功能 | ||
35kV變電站綜合自動化系統(tǒng) | Acrel- 1000 |
| 可顯示變電站主接線圖，模擬配電網(wǎng)絡運行，實現(xiàn)無人值班模式；根據(jù)順序事件記錄、歷史曲線、故障錄波，協(xié)助運維人員實現(xiàn)快速故障分析、定位和排除問題，盡量縮短停電時間；實時采集各回路、設備的電流、電壓、功率、電能以及諧波、電壓波動等參數(shù)，對配電系統(tǒng)和用電設備進行用能分析和能效管理 | ||
網(wǎng)關 | ANet- 2E8S1 | | 8路RS485串口，光耦隔離，2路以太網(wǎng)接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA等協(xié)議的數(shù)據(jù)接入，ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT 等協(xié)議上傳，支持斷點續(xù)傳、XML、JSON進行數(shù)據(jù)傳輸、支持標準8GB SD卡（32GB）、支持不同協(xié)議向多平臺轉發(fā)數(shù)據(jù)；每個設備的多個報警設置。輸入電源：AC/DC 220V，導軌式安裝。 | ||
35kV/10kV/6kV 弧光保護 | ARB6-A6 |
| 動作時間： 弧光單判據(jù)≤3.8ms 弧光電流雙判據(jù)≤7.8ms
| 0.4kV~35kV：每段母線配置1臺主機。
| |
ARB6-A12 | |||||
ARB6-A18 | |||||
ARB6-A24 | |||||
ARB6-A30 | |||||
選配 | 2、3路以太網(wǎng)接口 | ||||
ARB-S0 |
| 無源型廣角寬光譜探頭 （不含電池、免維護） 自帶濾光功能 全絕緣、不含金屬成分 （沒有電氣安全隱患） 配套雙股阻燃光纖（20米） | 高壓柜：母線室配置1個弧光探頭，手車室和電纜室可按需各配置1個弧光探頭。 低壓柜：正對主母排處配置1個弧光探頭。 | ||
ARB-S1 |
| 無源型廣角紫外光探頭 （不含電池、免維護） 自帶濾光功能 ST標準接口 （國網(wǎng)應用） 配套雙股阻燃光纖（20米） | |||
35kV/10kV/6kV 進線柜電能質量 在線監(jiān)測 | APView500 |
| 相電壓電流＋零序電壓零序電流，電壓電流不平衡度，有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波，諧波（電壓/電流63次諧波、63組間諧波、諧波相角、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子）、波動/閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態(tài)、電壓中斷、1024點波形采樣、觸發(fā)及定時錄波，波形實時顯示及故障波形查看，PQDIF格式文件存儲，內(nèi)存32G，16D0＋22D1，通訊2RS485＋1RS232＋1GPS，3以太網(wǎng)接口（＋1維護網(wǎng)口）＋1USB接口支持U盤讀取數(shù)據(jù)，支持61850協(xié)議。 | ||
35kV/100kV/6kV 間隔智能操控、 節(jié)點測溫 | ASD500 |
| 5寸大液晶彩屏動態(tài)顯示一次模擬圖及彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、3路溫溫度控制及顯示、遠方/就地、分合閘、儲能旋鈕預分預合閃光指示、分合閘完好指示、分合閘回路電壓測量、人體感應、柜內(nèi)照明控制、1路以太網(wǎng)、2路RS485、1路USB接口、GPS對時、高壓柜內(nèi)電氣接點無線測溫、全電參量測溫、脈沖輸出、4～20mA輸出； | ||
35kV/10kV/ 6kV傳感器 | ATE400 |
|
合金片固定，CT感應取電，啟動電流大于5A，測溫范圍-50-125℃，測量精度±1℃；無線傳輸距離空曠150米； | ||
35kV/10kV/6kV 間隔電參量測量 | APM830 |
| 三相（1、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In，四象限電能，實時及需量，本月和上月值，電流、電壓不平衡度，66種報警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄，2-63次諧波，2D1＋2D0，RS485/Modbus，LCD顯示； | ||
變壓器繞組 溫度檢測 | ARTM-8 |
| 8路溫度巡檢，預埋PT100，RS485接口，2路繼電器輸出； | ||
變壓器接頭測溫低壓進出線柜接頭測溫 | ARTM-Pn-E |
|
無線測溫采集可接入60個無線測溫傳感器；U、I、P、Q等全電參量測量；2路告警輸出；1路RS485通訊； | ||
ATE400 |
|
合金片固定，CT感應取電，啟動電流大于5A，測溫范圍-50-125C，測量精度±1℃；無線傳輸距離空曠150米； | |||
柜內(nèi)環(huán)境溫濕度 | AHE100 |
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無線溫濕度傳感器，溫度精度：±1℃，濕度精度：±3％RH，發(fā)射頻率：5min，傳輸距離：200m，電池壽命：≥3年（可更換） | ||
ATC600 |
|
兩種工作模式：終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳，ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m，ATC600-C可接收AHE傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，1路485,2路報警出口。 | |||
應用場合 | 型號 | 圖 片 | 保護功能 | 其他功能 | |
35kV/10kV/ 6kV進線 | AM6-L |
| 三段式過流保護（帶方向、低壓閉鎖）、過負荷保護、PT斷線告警、逆功率保護、三相一次重合閘、低頻減載、檢同期、合環(huán)保護、斷路器失靈保護； | 操作回路、 雙以太網(wǎng)口、 雙485口、 2路4-20mA變 送輸出、 故障錄波、 GPS對時、 全電量測量 直流量測量
| |
35kV/10kV/ 6kV饋線 | AM6-L | 三段式過流保護（帶方向、低壓閉鎖）、過負荷保護、PT斷線告警、逆功率保護、三相一次重合閘、低頻減載、檢同期、合環(huán)保護、斷路器失靈保護； | |||
35kV主變 （2000kVA以上） | AM6-D2/ AM-3 | 兩圈變/三圈變差動速斷保護、比例制動差動保護； | |||
AM6-TB | 變壓器后備保護測控、三段式過流保護（帶方向、復合電壓閉鎖）、非電量保護、啟動通風保護、PT斷線告警、遙調升檔、遙調降檔、遙調急停； | ||||
35kV/10kV/ 6kV廠用變 | AM6-S | 三段式過流保護（帶方向、復合電壓閉鎖）、零序過流、過負荷保護（告警/跳閘）、控故障告警、PT斷線告警、非電量保護； | |||
35kV電機 （2000kW以上） | AM6-MD | 差動速斷保護、比例差動保護、過流、過負荷、堵轉等電機綜合保護； | |||
10kV/6kV 異步電機 | AM6-M | 兩段式過流/零序過流/負序過流保護、過負荷保護（告警/跳閘）、低電壓保護、PT斷線告警、堵轉保護、啟動超時、熱過載保護、電壓不平衡； | |||
35kV/10kV/6kV PT監(jiān)測 | AM6-UB | PT并列/解列、PT監(jiān)測； | |||
10kV/6kV 電容器 | AM6-C | 兩段式過流/零序過流保護、過負荷保護（告警/跳閘）、PT斷線告警、過電壓/欠電壓跳閘、不平衡電壓/電流保護； | |||
35kV/10kV/ 6kV母聯(lián) | AM6-B | 兩進線備投/母聯(lián)備投/自適應備投、聯(lián)切備投、三段式過流保護（帶方向、復合電壓閉鎖）、PT斷線告警、過負荷聯(lián)切/告警、檢同期、合環(huán)保護； | |||
五、結論
高壓電力綜合自動化系統(tǒng)的應用，為高壓電力系統(tǒng)的安全、可靠、高效運行提供了有力的保障。隨著技術的不斷發(fā)展，綜合自動化系統(tǒng)的功能將不斷完善，應用范圍也將不斷擴大，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻。
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