浅谈变电站自动化系统的技术标准问题

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  变电站自动化是我国电力行业的热点。每年变电站的数量以3-5%的速度增长;每年又有成百上千的变电站进行技术改造,以提高自动化水平。在实际工程中,部分变电站的自动化功能不能充分发挥,存在问题较多,不能实现真正的无人值班。存在的问题中多与技术标准有关,因此解决变电站的技术标准问题显得尤为重要。
  
  1 生产厂家的问题
  
  目前变电站自动化系统产品存在系统功能不够全面、产品质量不过关、系统性能指标达不到要求等情况,主要有以下问题:
  (1)由于我国市场经济体制不成熟,厂家过分重视经济利益,用户过分追求技术含量,不重视产品的性能及实用性,因而一批技术含量虽较高,但产品并不过关,甚至结构、可靠性很差的所谓高技术产品仍能不断使用。厂家只要有人买就生产,改进的积极性也就不高,甚至有些产品生产过程中缺乏起码的质量保证措施,有些外购件的生产更是缺乏管理,因而导致部分投产的变电站问题百出。
  (2)有些厂家就某产品只组织技术鉴定,没搞产品鉴定。
  (3)另外,生产厂家对变电站自动化系统的功能、作用、结构及各项技术性能指标宣传和介绍不够,导致电力企业内部专业人员对系统认识不透彻,造成设计漏洞较多。
  
  2 不同产品的接口问题
  
  接口是自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一,包括RTU与通信控制器、保护与通讯控制器、小电流接地装置与通讯控制器、故障录波与通讯控制器、无功装置与通讯控制器、通讯控制器与主站、通讯控制器与模拟盘等设备之间的通讯。这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通,需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通讯规约等问题。当不同厂家的产品、种类很多时,问题会很严重。
  如果所有厂家的自动化产品的数据接口遵循统一的、开放的数据接口标准,则上述问题可得到圆满解决,用户可以根据各种产品的特点进行选择,以满足自身的使用要求。
  
  3 变电站自动化系统的抗干扰问题
  
  关于变电站自动化系统的抗干扰问题,亦即所谓的电磁兼容问题,是一个非常重要然而却常常被忽视的方面。传统上的变电站自动化设备出厂时抗干扰试验手段相当原始,仅仅做一些开关电焊机、风扇、手提电话等定性实验,到现场后往往也只加上开合断路器的试验,一直没有一个定量的指标,这是一个极大的隐患。
  变电站自动化系统的抗干扰措施是保证变电站自动化系统可靠和稳定运行的基础,选择时应注意,合格的变电站自动化产品,除满足一般检验项目外,主要还应通过高低温试验、耐湿热试验、雷电冲击电压试验、动模试验,而且还要重点通过四项电磁兼容试验,分别是:1MHz脉冲干扰试验;静电放电干扰试验;辐射电磁场干扰试验;快速瞬变干扰试验。
  
  4 变电站自动化系统的传输规约和传输网络选择的问题
  
  要实现变电站自动化系统标准化,就要实现传输规约的标准化和传输网络的标准化,做到传输规约和网络的统一,才能实现变电站自动化系统内设备的互换性,这一点对于制造厂商和用户都是非常有利的,对于变电站自动化技术的发展也是非常重要的。因此,为适应这种形势的发展,IEC逐步提出了传输规约技术标准。
  (1)变电站和调度中心之间的传输规约
  目前国内各个地方情况不统一,变电站和调度中心之间的信息传输采用各种形式的规约,如部颁CDT、SC-1801、DNP3.0等。
  1995年IEC为了在兼容的设备之间达到互换的目的,颁布了IEC60870-5-101传输规约,为了使我国尽快采用运动传输的国际标准,1997年原电力部颁布了国际101规约的国内版本DL/T634-1997,并在1998年的桂林会议上进行了发布。该规约为调度端和站端之间的信息传输制定了标准,今后站端变电站自动化设备与远方调度传输协议应采用101规约。
  (2)站内局域网的通信规约
  目前许多生产厂家各自为政,造成不同厂家设备通信连接的困难和以后维护的隐患。
  1997年IEC颁布了IEC60870-5-103规约,国家经贸委在1999年颁布了国际103规约的国内版本DL/T667-1999,并在2000年的南昌会议上进行了发布,103规约为继电保护和间隔层(IED)设备与变电站层设备间的数据通信传输规定了标准,今后变电站自动化系统站内协议要求采用103规约。
  (3)电力系统的电能计量传输规约
  对于电能计量采集传输系统,IEC在1996年颁布的IEC60870-5-102标准,即我国电力行业标准DL/T719-2000,是我们在实施变电站电能计量系统时需要遵守的。
  IECTC57即将制定无缝远动通信体系结构,具有应用开放和网络开放统一的传输协议 IEC61850。该协议将是变电站(RTU或者变电站自动化系统)到控制中心的唯一通信协议,也是变电站自动化系统甚至控制中心的唯一的通信协议。目前各个公司使用的标准尚不统一,系统互联和互操作性差,因此,在变电站自动化系统建设和设备选型上应考虑传输规约问题,即在变电站和控制中心之间应使用101规约,在变电站内部应使用103规约,电能量计量计费系统应使用102规约。新的国际标准IEC61850颁布之后,变电站自动化系统从过程层到控制中心将使用统一的通信协议。
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