500 kV变电站综合自动化系统技术改造分析

李俊堂，廖海龙

(湖南省电力公司检修公司，湖南 长沙 410004)

变电站综合自动化系统是一种以计算机为主，将变电站的二次设备 (包括测量、信号、控制、保护、自动及远动等设备)经过功能组合形成的标准化、模块化及网络化的计算机监控系统〔1〕。广泛用于变电站的运行监视和控制。

湖南岗市500 kV变电站监控系统采用BSJ－2200型变电站综合自动化系统，投运于2002年，随着变电站的不断扩容，设备运行速度变得极为缓慢，站内后台机、远动通讯管理机、公用智能设备接口机性能已严重老化。后台操作员站、远动通讯管理机主板和硬盘相继出现故障，并且原系统不满足接入新增的智能间隔的要求〔2〕。这些影响了变电站的运行监控，带来了电网运行安全风险。为了解决这些问题，变电站引进更新的NS2000(UNIX)后台监控系统〔3〕，对该站的综合自动化系统进行改造。

1 原监控系统结构简介

原监控系统网络结构为站控层+间隔层 (集中组屏)+35 kV保护测控一体化装置。监控系统为基于UNIX平台的BSJ后台软件系统，测控装置为NSD500系列测控以及DPU通讯控制单元，通过以太网与后台通讯，实现遥测、遥信以及遥控等功能;站内微机保护和其它智能设备通过继电保护小室内的DPU实现通讯功能;远动系统通过远动通讯管理机 (研华一体机)与各级调度实现通讯。其监控系统结构如图1所示。

图1 原BSJ－2200监控系统

2 改造方案

2.1 总体结构改造

改造采用NS2000(UNIX)后台监控系统 (可支持智能变电站要求)代替原有BSJ后台;采用NSC300远动通讯控制器 (无硬盘)代替原来的远东通讯管理机 (研华一体机);采用NSC300通讯控制器 (无硬盘)代替原来的通讯管理机 (研华一体机);并增加2台NSC300通讯控制器向超高压集控中心转发数据。改造后系统结构更加优化，提高了数据传送速度及可靠性，并能满足智能变电站的要求。

改造过渡中的系统结构如图2。

图2 改造过渡时系统

2.2 后台替换方案

更换后台系统为NS2000(UNIX)。改造过程中为保证信号在新老系统中无缝切换，提前做好全站数据库，按改造间隔逐步试验。在试验过程中，采用老后台和新后台并列运行的模式。新、老后台在测试全过程中，遥信、遥测数据可以保持一致。遥控方面的方案如下:对未测试的设备，站控层操作在老后台执行;对测试过的设备，在新后台上操作。新、老后台操作都要经过同套五防允许后操作，这样保证了操作的唯一性和可靠性。测试完成后，老后台退出运行。其最终结构图如图3所示。

图3 改造后监控系统

2.3 信号联调方案

远方调度端和新后台遥测、遥信测试通过与老后台核对的形式进行，SOE测试可采取抽测或模拟变位的遥信进行调试。遥控测试通过退出全站遥控出口压板、查看NSD500装置操作记录的方法进行核对。

2.4 35 kV保护装置改造

采用智能接口装置NSC300来串口方式来接入35 kV保护及智能设备，NSC300再通过以太网将数据转发给后台。也可以将原来的35 kV保护设备更换成直接上以太网的保护，后台和远动设备可以直接采集35 kV部分数据。

2.5 改造过渡期间五防接入方案

新后台和老后台都通过网络通讯模式和五防系统通讯。五防系统仅接受新后台发去的遥信数据。解锁信号新后台和老后台都接受。这样能保证新、老后台都能受同套五防逻辑的控制。

3 改造效果

新的变电站综合自动化系统采用最新的NS2000(UNIX)系统，技术成熟，支持智能化间隔接入的要求，系统结构优化，取消了通过DPU向后台监控转发数据环节，减少了维护环节;硬件采用最先进计算机技术、现代电子技术和数字信号处理 (DSP)等技术，设备更加稳定可靠;通信规约支持更灵活通用的IEC61850规约，满足智能间隔的接入。从表1可以看出，改造后新综自系统的空间利用率、CPU占用率都大大降低。

表1 改造前后综自系统性能指标对比

通过对综合自动化系统的改造提高了变电站的自动化水平，有利于电网安全稳定运行，实现电力系统的减员增效目标，提高了企业的劳动生产率和经济效益。

〔1〕李都红，李雪刚，王劲松.浅谈变电站综合自动化技术的应用〔J〕.电气应用，2011(10)，22-25.

〔2〕国网智能电网部、生产技术部.华中电网岗市500 kV变电站智能化改造补充技术方案评审意见〔R〕.2010，1-7.

〔3〕南京南瑞科技股份有限公司.NS2000变电站综合自动化系统技术使用说明书〔Z〕.

〔4〕郭世春，陈卫君，胡玉.变电站综合自动化系统应用远程监视〔J〕.电气时代，2006(03)，78-79.

〔5〕江智伟.变电站自动化新技术〔M〕.北京:中国电力出版社，2006.

〔6〕张杰明.变电站综合自动化技术分析与应用探讨〔J〕.广东电力，2005(12)，42-45.