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繼電保護遠程控制方案設計分析

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繼電保護遠程控制方案設計分析

1繼電保護遠程控制方案設計

1.1變電站端實現方案

(1)方案1:通過變電站計算機監(jiān)控系統實現繼電保護遠程控制。其優(yōu)點是計算機監(jiān)控系統與保護設備同屬安全I區(qū)設備,不需另外裝設防火墻等隔離設備,只需通過對計算機監(jiān)控系統遠動主機軟件進行改進即可實現該功能;與主站通信通道也可利用計算機監(jiān)控系統的遠動通道,方案投資較少。缺點是依據現有繼電保護監(jiān)控系統軟件的情況,需要對計算機監(jiān)控系統遠動主機軟件進行或多或少的改進或升級,同時計算機監(jiān)控系統屬于自動化專業(yè)管理范圍,需要兩者密切配合。

(2)方案2:通過變電站內故障信息系統子站實現繼電保護遠程控制。其優(yōu)點是目前已經建成繼電保護信息系統主站,不需再單獨建設主站,只需對主、子站軟件進行升級改造,專業(yè)界面清晰,便于運行維護管理。缺點是故障信息系統屬Ⅱ區(qū)設備,不具備控制功能,若要對I區(qū)保護設備進行遠方修改定值,需將其改為安全I區(qū)設備,整體改造量大。其次,目前保定地區(qū)繼電保護故障信息系統僅覆蓋到220kV及以上變電站,覆范圍較小。

(3)方案3:變電站另建一套單獨系統,實現繼電保護遠程控制。單獨建設一套系統,功能將比較完善,不需更改計算機監(jiān)控系統軟硬件設備,對監(jiān)控系統和故障信息系統不會造成任何影響,專業(yè)界面清晰,便于運行維護管理。保護設備一般只具備2個數據接口,一個接入計算機監(jiān)控系統,一個接入繼電保護故障信息系統,無備用數據接口接入新系統。缺點是變電站端需單獨組網,需大量的組網設備及規(guī)約轉換器,投資大;變電站端專用系統開發(fā)時間較長,技術積累較少,安全性不好評估。從以上分析可以得出:方案2改動較大,覆蓋面?。环桨?投資大,且大多數保護設備已無備用數據接口供獨立新開發(fā)系統接入;方案1使用現有變電站內的通信裝置(總控單元或遠動裝置)實現遠程控制功能,可利用現有變電站的設備、充分利用信息共享、節(jié)約投資,而且整體施工調試難度小,因此采用方案1。作為對比和未來技術儲備,可適當試點實施方案2,以驗證其實用性。

1.2遠端(調控端)實現方案

根據保定電網調度主站端軟件和通信方式配置情況,提出以下4種遠端繼電保護遠程控制方案。

(1)方案1:將繼電保護遠程控制各項功能集成在SCADA系統中。該方案的優(yōu)點是功能集成在SCADA系統中,可節(jié)約部分硬件設備,節(jié)省投資。調控臺也無需單獨配置主機和顯示器,監(jiān)控臺無需擴展。缺點是SCADA系統廠家非繼電保護設備研究商,開發(fā)難度大,開發(fā)資金投入大,可能對現有的SCADA造成影響,增加了SCADA系統運行負擔;SCADA系統屬于自動化專業(yè)管轄范疇,運行管理界面不清晰。

(2)方案2:單獨建設一套繼電保護遠程控制系統主站。該方案的優(yōu)點是該系統可以進行功能擴展與完善;專業(yè)界面清晰,便于運行維護管理。開發(fā)廠家可以委托技術力量雄厚的繼電保護設備或故障信息系統開發(fā)商實施。缺點是投資費用較高(略低于方案1投資),系統開發(fā)時間較長,技術積累較少,安全性不好評估。

(3)方案3:對繼電保護故障信息管理系統系統進行升級,以實現繼電保護遠程控制功能。對繼電保護故障信息管理系統系統進行升級,實現繼電保護遠程控制功能的優(yōu)點同方案2,尤其是國網103規(guī)約規(guī)范頒布以后,信道協議統一,改造技術難度較低。缺點是故障信息系統屬Ⅱ區(qū)設備,需要額外繼續(xù)網絡安全加固改造。目前保定地區(qū)繼電保護故障信息系統覆蓋?。▋H220kV變電站),但因為調度數據網已經完成110kV變電站全覆蓋,仍具備大面積鋪開的條件。

(4)方案4:結合監(jiān)控系統“告警直傳、遠程瀏覽”工程進行建設,利用遠程瀏覽服務器遠程控制變電站端監(jiān)控計算機方式來實現。遠程瀏覽服務器通過調度數據網第二平面直接登錄變電站監(jiān)控計算機的方式,只需進行服務器軟件的小幅改動即可實現。目前調度數據網已經完成110kV變電站全覆蓋,網絡帶寬滿足要求,對于變電站監(jiān)控機改造非常小,僅需要增加1塊網卡、安裝遠程控制協議和敷設1根網線即可滿足要求。遠程桌面控制與繼電保護遠程控制技術相關性離散,兩者都屬于較成熟的方案,應用此方案無需規(guī)范和研究主、子站的通信規(guī)約。缺點是技術擴展性一般,后續(xù)發(fā)展不強。

1.3系統整體實施方案

綜上所述,全面考慮個方案的優(yōu)缺點和經濟性后,本文選擇變電站端方案1和遠端(調控端)方案4組合做為主選方案,這個組合利用現有系統已有功能,將設備改造控制在最小范圍內,工程實施難度較少。選擇變電站端方案2和遠端(調控端)方案3組合作為擴展方案,選取這個組合方案作為輔助方案,可避免對早期設備進行較大改造,有利于老舊設備過渡。本文采用主輔配合雙方案,實現了繼電保護遠程控制的最小改造量下的最大范圍覆蓋,從而更快地實現保定地區(qū)繼電保護遠程控制。

2結束語

本文面對日益凸顯的繼電保護裝置操作壓力,明確了控制方案的目標,分別為變電站端、遠端(控制端)設計了不同的方案,通過技術經濟比較,最終確定了一套兼容現有設備運行現狀,僅需要進行少量升級改造就可以實現較大范圍覆蓋的遠程控制方案。該套方案通過1座220kV變電站、4座110kV變電站以及4座35kV變電站的試點改造,驗證了方案的可行性,達到了改造效果,目前正在申請立項進行擴大實施。

作者:高巖 單位:國網保定供電公司