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【摘 要】结合工程实际经验对220kV无人值班变电站的改造工作的改造模式、当地监控机、保护信息的采集方式及保护测控一体化装置等有关问题进行了探讨，提出个人观点，旨在为220kV变电站的无人值班改造工作的实施提供有益的借鉴经验。
【关键词】无人值班；当地监控机；保护信息；一体化装置
0.引言
110kV及以下变电站的无人值班工作的顺利开展及变电站自动化技术的飞速发展，为220kV变电站无人值班工作的实施提供了大量实际借鉴经验和技术支撑。目前黑龙江省电网220kV变电站的无人值班改造工作正在如火如荼的进行之中。文章结合齐齐哈尔地区电网的实际情况，论述了220kV变电站的无人值班改造工作中需注意的有关问题。
1.改造模式
220kV老旧变电站采用何种模式进行改造，选用何种类型变电站自动化系统是改造前必须要明确的问题。当前变电站系统的类型主要有两大类，即RTU型自动化系统和计算机监控系统。RTU型自动化系统设计思想面向功能，集中组屏，其结构简单，功能单一。计算机监控系统设计思想面向对象，采用分层分布式结构，既可集中组屏又可分散布置，功能多样。
采用RTU方式改造时，一般只需考虑对原自动化系统进行升级或更新，对原有的遥测、遥信功能进行完善并增加遥控功能且仅限于断路器分合闸操作，保留原有的控制屏和测量信号回路，一般不要求对一、二次设备进行大规模更换，当地监控机也可不配置。此改造模式较简单，涉及面小，工作量也较小。采用计算机监控系统方式改造时，不但自动化系统需彻底更新，而且要求一、二次设备作较大的更换，如进行电动闸刀更换和保护进行微机化改造等，采集的信息更多，功能也更齐全，取消原来的控制屏及信号测量回路，由当地监控系统和测控单元实现站内的监视和操作功能。此改造模式较复杂，涉及面广，工作量也较大。
一般认为对电动刀闸有遥控要求，采用集中监控、少人（留守） 值班模式的变电站应采用计算机监控系统方式改造；而只对开关有遥控要求，采用集中监视、少人值班模式的变电站则推荐采用RTU方式改造。
2.当地监控机
无人值班改造中经常会出现自动化系统是否需配置当地监控机的争论。有人认为变电站将最终变成无人值班形式，故无需再配置当地监控机。诚然，配置当地监控机一方面增加了投资同时也加重了安装调试任务。但保留当地监控机还是有以下几方面的理由。首先，目前不论是集中监控、少人（留守） 值班模式还是集中监视、少人值班模式的220kV变电站都应有人留守在变电站。因此，配置当地监控机便于现场运行人员监控和管理，同时也便于系统的安装和调试。其次，便于今后系统的运行维护、检修及设备巡视。当采用计算机监控系统方式改造时由于取消了控制屏，不便于检修运行人员了解掌握全站设备的运行状况，因此当地监控机是解决该问题的最佳方案。
3.保护信息采集
3.1 保护信息采集方式
目前计算机监控系统对保护信息的采集的方式也主要有两种：即硬接点方式和串行通信方式。对于常规继电器保护只能采用硬接点方式。而对于微机保护则除了硬接点方式外还有串行通信方式。
3.2 串行通信的方式
由于220kV变电站规模较大，保护装置的种类和数量较多，而监控系统公用信息工作站的通信接口數量是有限的，不可能实现与各保护装置进行直接通信。此外，各保护装置直接接入监控系统的公用信息工作站，监控系统需装有各类保护的通信规约，并需与每种保护进行通信调试，因此，监控系统和保护厂家间的调试配合工作量十分繁重。正是由于直接通信有如此多的弊端，才引入了保护信息管理机方式。保护信息管理机负责与各类不同保护装置的通信，然后转换成统一规约与公用信息工作站通信。保护信息管理机一般由保护厂家提供，更容易实现与各保护的通信，尤其和自家生产的各类保护更不存在通信规约配合问题。
3.3 保护信息处理方式
对于保护通信信息处理方式目前主要有两种选择：一是将保护报文转换为遥信处理，二是直接进行报文解释。如将保护通信信息作为遥信上传，不但增加调试工作量，也受通信规约的限制。过多的信息会造成系统各种实时性能指标下降，走入舍本逐末的误区。如作为报文处理，则集控站工作站需安装相应的保护报文解释程序，对监控站SCADA系统提出更高的要求，而且各种保护告警信息也将大量增加，包括运行人员不需了解的信息会经常出现，干扰运行人员的正常监视。
4.保护测控一体化装置
4.1 保护功能问题
采用保护测控一体化装置是因为35kV、10kV出线的保护配置要求相对较简单，一般只要求具备三段式电流保护即可。然而，随着电网的不断发展，35kV线路的供电半径的缩短、供电容量的增大，故障时的短路容量增大了许多，普通的三段式电流保护已不能满足保护配置要求。因此，对35kV线路的保护配置也提出了更高的要求，如需具备距离保护功能等提上了议程。
4.2 装置安装问题
35kV、10kV电压等级的设备配置的保护测控一体化装置的安装方式主要有两种，即就地安装于开关柜和集中组屏安装于继电保护小室。就地安装可以节省大量二次电缆，简化二次回路，减少了施工和设备安装工程量，改造期间间隔问相互影响小等优点，此外还可以减少屏位布置；但同时就地安装也存在需对原有开关柜进行开孔改造等问题，并且对保护测控装置的抗干扰、抗震动性能及环境方面等提出了更高的要求。因此，保护测控合一装置是否就地安装应根据变电站继电保护小室屏位、开关柜等的实际情况综合考虑而定，不宜强作要求。
4.3 电气防误问题
35kV、10kV低电压等级设备的防误要求有其特殊性，如对柜门、网门位置均有要求。而目前大多保护测控一体化装置均不具备内部防误闭锁功能，且其开入量一般较少，对柜门、网门位置等信号一般不采集，因此，操作的正确性只能靠独立的微机防误系统来保证。为了真正发挥计算机监控系统的防误功能，就需要保护测控一体化装置增加开入量完善本间隔相关信息采集，同时要求其具有内部防误闭锁逻辑，即装置要实现保护、测控、防误功能的一体化。
5.结束语
以上问题都是220kV变电站无人值班改造工程中经常面临且必须解决的问题。220kV变电站无人值班改造是一项十分复杂的系统工程，具有改造难度大，涉及范围广，技术要求高等特点。由于我国电网220kV变电站的无人值班改造尚处于起步阶段，改造的模式、功能要求等都暂时无法完全统一，需要不断地在工程实践中探索，积累有益的经验，以利于实现220kV变电站无人值班改造工作的规范化、标准化。
【参考文献】
[1]牟媛.适用于变电站的全站闭锁式监控系统[J].电力系统自动化，2001，25（19）：55-27.
[2]金山红.关于高压线路主保护配置的探讨[J].浙江电力，2002，l（1）：67-68.
【关键词】无人值班；当地监控机；保护信息；一体化装置
0.引言
110kV及以下变电站的无人值班工作的顺利开展及变电站自动化技术的飞速发展，为220kV变电站无人值班工作的实施提供了大量实际借鉴经验和技术支撑。目前黑龙江省电网220kV变电站的无人值班改造工作正在如火如荼的进行之中。文章结合齐齐哈尔地区电网的实际情况，论述了220kV变电站的无人值班改造工作中需注意的有关问题。
1.改造模式
220kV老旧变电站采用何种模式进行改造，选用何种类型变电站自动化系统是改造前必须要明确的问题。当前变电站系统的类型主要有两大类，即RTU型自动化系统和计算机监控系统。RTU型自动化系统设计思想面向功能，集中组屏，其结构简单，功能单一。计算机监控系统设计思想面向对象，采用分层分布式结构，既可集中组屏又可分散布置，功能多样。
采用RTU方式改造时，一般只需考虑对原自动化系统进行升级或更新，对原有的遥测、遥信功能进行完善并增加遥控功能且仅限于断路器分合闸操作，保留原有的控制屏和测量信号回路，一般不要求对一、二次设备进行大规模更换，当地监控机也可不配置。此改造模式较简单，涉及面小，工作量也较小。采用计算机监控系统方式改造时，不但自动化系统需彻底更新，而且要求一、二次设备作较大的更换，如进行电动闸刀更换和保护进行微机化改造等，采集的信息更多，功能也更齐全，取消原来的控制屏及信号测量回路，由当地监控系统和测控单元实现站内的监视和操作功能。此改造模式较复杂，涉及面广，工作量也较大。
一般认为对电动刀闸有遥控要求，采用集中监控、少人（留守） 值班模式的变电站应采用计算机监控系统方式改造；而只对开关有遥控要求，采用集中监视、少人值班模式的变电站则推荐采用RTU方式改造。
2.当地监控机
无人值班改造中经常会出现自动化系统是否需配置当地监控机的争论。有人认为变电站将最终变成无人值班形式，故无需再配置当地监控机。诚然，配置当地监控机一方面增加了投资同时也加重了安装调试任务。但保留当地监控机还是有以下几方面的理由。首先，目前不论是集中监控、少人（留守） 值班模式还是集中监视、少人值班模式的220kV变电站都应有人留守在变电站。因此，配置当地监控机便于现场运行人员监控和管理，同时也便于系统的安装和调试。其次，便于今后系统的运行维护、检修及设备巡视。当采用计算机监控系统方式改造时由于取消了控制屏，不便于检修运行人员了解掌握全站设备的运行状况，因此当地监控机是解决该问题的最佳方案。
3.保护信息采集
3.1 保护信息采集方式
目前计算机监控系统对保护信息的采集的方式也主要有两种：即硬接点方式和串行通信方式。对于常规继电器保护只能采用硬接点方式。而对于微机保护则除了硬接点方式外还有串行通信方式。
3.2 串行通信的方式
由于220kV变电站规模较大，保护装置的种类和数量较多，而监控系统公用信息工作站的通信接口數量是有限的，不可能实现与各保护装置进行直接通信。此外，各保护装置直接接入监控系统的公用信息工作站，监控系统需装有各类保护的通信规约，并需与每种保护进行通信调试，因此，监控系统和保护厂家间的调试配合工作量十分繁重。正是由于直接通信有如此多的弊端，才引入了保护信息管理机方式。保护信息管理机负责与各类不同保护装置的通信，然后转换成统一规约与公用信息工作站通信。保护信息管理机一般由保护厂家提供，更容易实现与各保护的通信，尤其和自家生产的各类保护更不存在通信规约配合问题。
3.3 保护信息处理方式
对于保护通信信息处理方式目前主要有两种选择：一是将保护报文转换为遥信处理，二是直接进行报文解释。如将保护通信信息作为遥信上传，不但增加调试工作量，也受通信规约的限制。过多的信息会造成系统各种实时性能指标下降，走入舍本逐末的误区。如作为报文处理，则集控站工作站需安装相应的保护报文解释程序，对监控站SCADA系统提出更高的要求，而且各种保护告警信息也将大量增加，包括运行人员不需了解的信息会经常出现，干扰运行人员的正常监视。
4.保护测控一体化装置
4.1 保护功能问题
采用保护测控一体化装置是因为35kV、10kV出线的保护配置要求相对较简单，一般只要求具备三段式电流保护即可。然而，随着电网的不断发展，35kV线路的供电半径的缩短、供电容量的增大，故障时的短路容量增大了许多，普通的三段式电流保护已不能满足保护配置要求。因此，对35kV线路的保护配置也提出了更高的要求，如需具备距离保护功能等提上了议程。
4.2 装置安装问题
35kV、10kV电压等级的设备配置的保护测控一体化装置的安装方式主要有两种，即就地安装于开关柜和集中组屏安装于继电保护小室。就地安装可以节省大量二次电缆，简化二次回路，减少了施工和设备安装工程量，改造期间间隔问相互影响小等优点，此外还可以减少屏位布置；但同时就地安装也存在需对原有开关柜进行开孔改造等问题，并且对保护测控装置的抗干扰、抗震动性能及环境方面等提出了更高的要求。因此，保护测控合一装置是否就地安装应根据变电站继电保护小室屏位、开关柜等的实际情况综合考虑而定，不宜强作要求。
4.3 电气防误问题
35kV、10kV低电压等级设备的防误要求有其特殊性，如对柜门、网门位置均有要求。而目前大多保护测控一体化装置均不具备内部防误闭锁功能，且其开入量一般较少，对柜门、网门位置等信号一般不采集，因此，操作的正确性只能靠独立的微机防误系统来保证。为了真正发挥计算机监控系统的防误功能，就需要保护测控一体化装置增加开入量完善本间隔相关信息采集，同时要求其具有内部防误闭锁逻辑，即装置要实现保护、测控、防误功能的一体化。
5.结束语
以上问题都是220kV变电站无人值班改造工程中经常面临且必须解决的问题。220kV变电站无人值班改造是一项十分复杂的系统工程，具有改造难度大，涉及范围广，技术要求高等特点。由于我国电网220kV变电站的无人值班改造尚处于起步阶段，改造的模式、功能要求等都暂时无法完全统一，需要不断地在工程实践中探索，积累有益的经验，以利于实现220kV变电站无人值班改造工作的规范化、标准化。
【参考文献】
[1]牟媛.适用于变电站的全站闭锁式监控系统[J].电力系统自动化，2001，25（19）：55-27.
[2]金山红.关于高压线路主保护配置的探讨[J].浙江电力，2002，l（1）：67-68.