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高壓電力在綜合自動化系統(tǒng)中的創(chuàng)新實(shí)踐

更新時(shí)間：2025-02-17 點(diǎn)擊次數(shù)：1002

摘要：

隨著電網(wǎng)建設(shè)的不斷推進(jìn)和技術(shù)改造的不斷升級，高壓電力在綜合自動化系統(tǒng)中的應(yīng)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(yīng)用現(xiàn)狀、功能特點(diǎn)以及實(shí)現(xiàn)方法，為高壓電力系統(tǒng)的安全、可靠、高效運(yùn)行提供參考。

關(guān)鍵詞：高壓電力；綜合自動化系統(tǒng)；應(yīng)用現(xiàn)狀；功能特點(diǎn)；實(shí)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(yùn)行對整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有至關(guān)重要的作用。而綜合自動化系統(tǒng)在高壓電力中的應(yīng)用，則能夠?qū)崿F(xiàn)對高壓電力系統(tǒng)的全面、精確、及時(shí)的管理和控制，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和安全性能。

二、高壓電力綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

近年來，隨著計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代電子、通信和信息處理等技術(shù)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(yīng)用。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對高壓電力設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行全程監(jiān)測、控制，并具備遙信、遙測、遙控、遙調(diào)等功能，大大提高了高壓電力系統(tǒng)的運(yùn)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(diǎn)

監(jiān)控功能：對高壓電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，包括電氣參數(shù)、機(jī)械參數(shù)、通訊狀態(tài)等多個(gè)方面，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

控制功能：根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，對高壓電力系統(tǒng)進(jìn)行控制，如發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)、斷電等操作，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的靈活調(diào)度。

保護(hù)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(jìn)行識別和分析，進(jìn)行快速反應(yīng)和處理，確保系統(tǒng)及電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

調(diào)度功能：對高壓電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、停送電等方面進(jìn)行調(diào)度，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與電網(wǎng)的融合，優(yōu)化資源配置。

計(jì)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(yùn)行進(jìn)行計(jì)劃和安排，保障電力供應(yīng)的穩(wěn)定。

四、高壓電力綜合自動化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法

數(shù)據(jù)采集技術(shù)：通過安裝傳感器、監(jiān)測儀表等設(shè)備，對高壓電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，為系統(tǒng)的監(jiān)控和控制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

通訊技術(shù)：采用網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，將采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和交換。

數(shù)據(jù)處理技術(shù)：在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，對數(shù)據(jù)進(jìn)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(shù)：通過控制系統(tǒng)對高壓電力系統(tǒng)進(jìn)行控制命令下達(dá)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制和自動化操作。

應(yīng)用軟件技術(shù)：依托自動化軟件平臺，進(jìn)行系統(tǒng)功能開發(fā)、運(yùn)行管理等，提高系統(tǒng)的智能化水平和運(yùn)行效率。

四、安科瑞Acrel-1000變電站綜合自動化系統(tǒng)

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(shè)備組成，并用分層、開放式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連接。站控層設(shè)備包括監(jiān)控主機(jī)，提供站內(nèi)運(yùn)行的人機(jī)聯(lián)系界面，實(shí)現(xiàn)管理控制間隔層設(shè)備等功能，形成全站監(jiān)控，并與遠(yuǎn)方監(jiān)控、調(diào)度通信；間隔層由若干個(gè)二次子系統(tǒng)組成，在站控層及站控層網(wǎng)絡(luò)失效的情況下，仍能獨(dú)立完成間隔層設(shè)備的就地監(jiān)控功能。

針對工程具體情況，設(shè)計(jì)方案具有高可靠性，易于擴(kuò)充和友好的人機(jī)界面，性能價(jià)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(luò)結(jié)構(gòu)，站控層網(wǎng)絡(luò)采用TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)。站控層網(wǎng)絡(luò)采用單網(wǎng)雙機(jī)熱備配置。

4.2應(yīng)用場所及架構(gòu)

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(yùn)行監(jiān)視和控制管理。

4.4、相關(guān)設(shè)備

應(yīng)用場合	型號	圖片	保護(hù)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(luò)運(yùn)行，實(shí)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(yùn)維人員實(shí)現(xiàn)快速故障分析、定位和排除問題，盡量縮短停電時(shí)間；實(shí)時(shí)采集各回路、設(shè)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(shè)備進(jìn)行用能分析和能效管理
網(wǎng)關(guān)	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?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳、XML、JSON進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、支持標(biāo)準(zhǔn)8GB SD卡（32GB）、支持不同協(xié)議向多平臺轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；每個(gè)設(shè)備的多個(gè)報(bào)警設(shè)置。輸入電源：AC/DC 220V，導(dǎo)軌式安裝。
35kV/10kV/6kV 弧光保護(hù)	ARB6-A6		動作時(shí)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(jī)。
	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(hù)）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(gè)弧光探頭，手車室和電纜室可按需各配置1個(gè)弧光探頭。低壓柜：正對主母排處配置1個(gè)弧光探頭。
	ARB-S1		無源型廣角紫外光探頭（不含電池、免維護(hù)）自帶濾光功能 ST標(biāo)準(zhǔn)接口（國網(wǎng)應(yīng)用）配套雙股阻燃光纖（20米）
35kV/10kV/6kV 進(jìn)線柜電能質(zhì)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(diǎn)波形采樣、觸發(fā)及定時(shí)錄波，波形實(shí)時(shí)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(hù)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(diǎn)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(yàn)電、核相、3路溫溫度控制及顯示、遠(yuǎn)方/就地、分合閘、儲能旋鈕預(yù)分預(yù)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(yīng)、柜內(nèi)照明控制、1路以太網(wǎng)、2路RS485、1路USB接口、GPS對時(shí)、高壓柜內(nèi)電氣接點(diǎn)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(yīng)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(shí)時(shí)及需量，本月和上月值，電流、電壓不平衡度，66種報(bào)警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴(kuò)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(yù)埋PT100，RS485接口，2路繼電器輸出；
變壓器接頭測溫低壓進(jìn)出線柜接頭測溫	ARTM-Pn-E		無線測溫采集可接入60個(gè)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；
變壓器接頭測溫低壓進(jìn)出線柜接頭測溫	ATE400		合金片固定，CT感應(yīng)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		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）
柜內(nèi)環(huán)境溫濕度	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(bào)警出口。

應(yīng)用場合	型號	圖片	保護(hù)功能	其他功能
35kV/10kV/ 6kV進(jìn)線	AM6-L		三段式過流保護(hù)（帶方向、低壓閉鎖）、過負(fù)荷保護(hù)、PT斷線告警、逆功率保護(hù)、三相一次重合閘、低頻減載、檢同期、合環(huán)保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)；	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(shí)、全電量測量直流量測量
35kV/10kV/ 6kV饋線	AM6-L		三段式過流保護(hù)（帶方向、低壓閉鎖）、過負(fù)荷保護(hù)、PT斷線告警、逆功率保護(hù)、三相一次重合閘、低頻減載、檢同期、合環(huán)保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)；
35kV主變（2000kVA以上）	AM6-D2/ AM-3		兩圈變/三圈變差動速斷保護(hù)、比例制動差動保護(hù)；
35kV主變（2000kVA以上）	AM6-TB		變壓器后備保護(hù)測控、三段式過流保護(hù)（帶方向、復(fù)合電壓閉鎖）、非電量保護(hù)、啟動通風(fēng)保護(hù)、PT斷線告警、遙調(diào)升檔、遙調(diào)降檔、遙調(diào)急停；
35kV/10kV/ 6kV廠用變	AM6-S		三段式過流保護(hù)（帶方向、復(fù)合電壓閉鎖）、零序過流、過負(fù)荷保護(hù)（告警/跳閘）、控故障告警、PT斷線告警、非電量保護(hù)；
35kV電機(jī) （2000kW以上）	AM6-MD		差動速斷保護(hù)、比例差動保護(hù)、過流、過負(fù)荷、堵轉(zhuǎn)等電機(jī)綜合保護(hù)；
10kV/6kV 異步電機(jī)	AM6-M		兩段式過流/零序過流/負(fù)序過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)（告警/跳閘）、低電壓保護(hù)、PT斷線告警、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、啟動超時(shí)、熱過載保護(hù)、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(hù)、過負(fù)荷保護(hù)（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(hù)；
35kV/10kV/ 6kV母聯(lián)	AM6-B		兩進(jìn)線備投/母聯(lián)備投/自適應(yīng)備投、聯(lián)切備投、三段式過流保護(hù)（帶方向、復(fù)合電壓閉鎖）、PT斷線告警、過負(fù)荷聯(lián)切/告警、檢同期、合環(huán)保護(hù)；

五、結(jié)論

高壓電力綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用，為高壓電力系統(tǒng)的安全、可靠、高效運(yùn)行提供了有力的保障。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，綜合自動化系統(tǒng)的功能將不斷完善，應(yīng)用范圍也將不斷擴(kuò)大，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

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