10KV变电站自动控制系统改造

2017-07-14 14:53:24

DSP 技术 变电站 自动化 综合

§1.1变电站综合自动化技术概述
变电站综合自动化是80年代才开始在电力系统中受到广泛的重视和应用。变电所的远方集中控制的概念早在60年代初期就已提出,所采用的设备为机电型继电保护装置和电子型远动装置,以此实现远方对变电所电气设备的监控。尤其在西方工业发达国家,同时借助于一次设备的较高可靠性,从而实现变电所的无人值班。到70年代国外已普遍开始了变电站综合自动化技术的研究,并在80年代初期开始得到广泛应用。
变电站综合自动化是将变电站的二次设备(包括控制设备、信号传输、继电保护及自动装置、远动装置)利用微机技术,经过功能的重新组合,实现信息共享,对变电站实施自动监控、测量、控制和协调的一种综合性的自动装置。变电站综合自动化具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化四种基本特征;其结构有分层分布式(是将变电站信息的采集和控制分为管理级、站控级和现场级三个级次分层布置,保护单元分布式布置的一种结构形式)、集中式(是采用功能较强的多CPU计算机扩展其I/O及外部接口,进行集中配屏,总控单元在采集全站数据后在进行集中处理、分配及传输)两种常见的结构。通过优化的结构和强大的自动化功能,综合自动化系统能及时的向变电站值班人员和调度人员提供详细的信息,甚至可以提供改变系统运行参数的各种参考性意见,对变电站的安全、经济运行提供了强有力的技术保证,对综合自动化系统而言,服务对象不在变电站内, 而是在远方的调度中心。
§1.2 DSP技术的发展
由于早期应用的变电站综合自动化系统主要是由单片机作为其处理器,其缺点是功能简单、处理能力较差、响应速度较慢等,因而这些系统能够完成的功能和应用范围都受到限制。基于超大规模集成电路技术和计算机技术发展起来的数字信号处理器(DSP)具有体积小、功能强、功耗低、速度快、性价比高等优点。
近年来,集成电路技术和制造工艺的突飞猛进,大大推动了数字信号处理方法和应用的研究。数字信号处理(DSP)技术的发展及其制造成本的降低,使数字信号处理技术在电力系统的各个研究领域得到了广泛的应用,人们已经开始将DSP技术应用于某些电力产品的开发研制中。本文运用TI公司的TMS320LF2407A其强大运算能力和丰富的外围电路接口电路在变电站综合自动化系统方面做了一些初步尝试。

§1.3课题提出的必要性与实际意义
随着改革开放的进一步深入和国民经济的高速发展,社会对电力的需求日益增强,各行各业对电力质量的要求越来越高,这对电网供电质量、供电可靠性和安全性提出了更高的要求。而变电站在电力网中的地位十分重要,变电站实现综合自动化不仅为变电站实现无人值班和配电网实现自动化奠定了基础,而且也为供电部门提供更加安全、经济、可靠和高质量的电能创造了条件。
随着计算机技术、通信技术和电子技术的迅猛发展,电力系统自动化程度也日益提高。用变电站综合自动化技术取代或更新常规变电站是当前电力系统发展的必然趋势。但已经运行若干年的传统的常规变电站在城网、农网中仍占相当大的比例,二次设备多采用电磁式继电器,加上运行时间长,设备老化严重,尤其是控保继电器的快速性、可靠性、灵敏性受到严重的影响,导致变电站时常出现断路器拒动甚至误动现象,给变电站的运行带来严重威胁,给重要用户的安全生产留下严重隐患,但要将常规变电站的二次设备全部更新是不可能的。为了达到既推进电网技术进步,实现减员增效,又以最小投入获得最大收益,并保证电网安全、可靠供电的目的,在资金有限的条件下,只能对常规变电站进行相应的技术改造。
变电站综合自动化技术在我国有很大的需求和应用前景,近年来发展相当迅速,是我国变电站技术发展的主要方向。因此,大力开展这发面的研究具有重要理论意义和广阔应用前景。