淺談直流高壓發生器的發展策略

淺談直流高壓發生器的發展策略
　　我國從80年代初期引進設備開始著手變電站的自動化工作，到目前為止已有近二十年的時間。在實踐過程中，積累了不少的經驗和教訓。目前，規劃設計、運行管理、科研開發、生產廠家等各有關部門對實現自動化可以給運行、**、基建、設計、施工、檢修、維護、管理等諸方面帶來直接效益、間接效益、社會效益已沒有太多的爭議。微電子技術、計算機技術、通信技術、現場總線技術等新技術在電力自動化方面的應用已取得了顯著效果。
　　本文所述的超高壓變電站，指的是220　kV及以上電壓等級的變電站。隨著電力網覆蓋的區域越來越大，電壓等級越來越高，這些變電站在電力網中起著極其重要的作用。作為超高壓變電站**可靠運行的重要監控手段，自動化系統的結構、功能、包含的內容及配置模式等顯得尤為重要。
　　本文所述的自動化，指的是超高壓變電站運行和監控所需的主要功能，其內容如以下所述。
　　2　超高壓變電站自動化包含的主要內容
　　就目前的運行需求而言，超高壓變電站自動化在采集與處理層上應包含下述內容：
　　(1)信號　主要是對各類開關量作出反應，淺談直流高壓發生器的發展策略，如斷路器隔離開關接地刀閘的位置信號、保護動作的繼電器接點信號、設備狀態信號、預告信號、報警信號等，其分辨率一般為1　ms～5　ms，一般都啟動相應的事件順序記錄。
　?。?/span>2）測量　包括對電氣量和非電氣量的測量。電氣量有電流、電壓、有功與無功功率、頻率、功率因數等，非電氣量主要是溫度，有時也包括水位、流量、壓力等，掃描周期一般在設備層是1　s～3　s，系統層是2　s～5　s。
　?。?/span>3）計量　對有功電度和無功電度進行滿足計費要求的高精度計量，有脈沖量輸入和數字接口輸入兩種數據輸入方式。
　?。?/span>4）控制　對斷路器、隔離開關、接地刀閘、電容器組、保護及自動裝置以及其它開關設備進行開/合、投/退等控制操作，并具有相應的閉鎖功能。
　　（5）調節　對調相機、有載調壓變壓器分接頭等進行升/降、設定值等調節操作，也需具備閉鎖功能。
　?。?/span>6）保護　對進線、母線、出線、主變、電容器等電氣設備的運行和操作進行相應的保護。根據國家標準《繼電保護和**自動裝置技術規程》，要求220　kV～500　kV輸電線路配備原理不同的兩套保護，這是必須遵循的，可以多裝一套非微機化的保護，但其信息與控制要能納入變電站當地監控系統中統一管理。
　　（7）通信　向一個或多個調度中心傳送有關數據、圖像等信息，但同一時刻只接收一個調度中心的命令。
　?。?/span>8）防誤操作　傳統的防誤操作功能指防止誤操作斷路器、防止帶負荷拉合刀閘、防止帶電掛接地線、防止帶地線合刀閘、防止誤入帶電間隔等。實際上防誤操作的范圍要廣得多，誤觸、誤碰、誤整定、誤接線、誤投退壓板等也應包括在內，因此僅靠所謂的五防裝置是解決不了的，必須從系統級予以考慮解決。
　?。?/span>9）集控　大部分超高壓變電站帶有多個低壓站，淺談直流高壓發生器的發展策略，而低壓站又絕大部分實行無人值班，所以超高壓站應該是集控站，其自動化系統需具備集控功能。當然，對于不承擔集控任務甚至是按無人值班設計的變電站，就無需考慮此功能配置，但應具備該功能。
　　（10）直流系統　變電站的直流系統為保護、控制、信號、遠動、計算機、通信、事故照明等直流負荷提供動力，其地位十分重要。因此，除要對各段母線的電流、電壓數據進行采集和監視外，還要對直流系統的絕緣電池的狀況進行監視。
　　（11）同期　隨著靜止無功補償裝置的大量推廣，新建的超高壓變電站很少采用同步調相機進行無功補償。并且，系統的多數同期點都設在發電廠內。由于實現國內電網互聯是必然趨勢，故負責系統聯絡線或聯絡變壓器的樞紐變電站仍需配備自動同期裝置，使待并列的兩個系統在電壓、頻率、相位角都能滿足條件的情況下才進行并列操作。這部分功能也應納入自動化系統。
　?。?/span>12）消防　由于值班人員的減少和自動化系統功能的完善，消防自動監視設備也應納入超高壓變電站自動化系統一并考慮，要求能及時將煙霧、溫度等報警信息傳送給值班人員或上級調度中心。對于按無人值班設計的超高壓變電站，更應該重視這部分功能的實現。
　?。?/span>13）故障錄波　超高壓變電站一般都需配置專門的故障錄波設備，以ms級的精度連續記錄事故前后一段時間內開關量、量測量的數值，供事故分析用。目前，較好的微機型故障錄波裝置已能以每周波采樣32點甚至更高的密度記錄長達數秒到數分鐘的錄波數據，完全能滿足故障記錄與分析的要求。
　?。?/span>14）無功優化　按照系統的電壓情況和電容器、電抗器、有載調壓變壓器分接頭、靜止無功補償裝置、調相機的配置情況。自動調整系統的電壓水平和無功潮流的分布，達到穩定電壓和把無功功率的潮流分布控制在預先規定的范圍之內的目的。
　?。?/span>15）圖象傳輸　通過動態圖像監視戶外各設備的運行狀態、**狀況及要害部位的情況等，對于按無人值班設計的變電站還要考慮將這些圖像信息送往主站。
　?。?/span>16）小電流接地系統單相接地故障選線　對于出線采用中性點不接地或經消弧線圈接地的變電站，應具有單相接地故障選線功能，通過對零序電流、五次諧波的監視而指示出發生單相接地的線路。
　　當然，隨著新技術的發展，電壓等級的提高，電網間耦合程度的加深，電力系統經營管理方式的改變等，可能還會出現新的要求。

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