Análisis y tendencias de desarrollo de tecnología de automatización de subestaciones_equipos de calderas

Resumen Este artículo explica los problemas técnicos y las medidas que se encuentran comúnmente en la tecnología y operación de automatización de subestaciones, y analiza y discute las tendencias de desarrollo futuras de su tecnología basadas en la experiencia práctica. Palabras clave subestación; tecnología de automatización; operación; desarrollo

1 Tecnología de automatización de subestaciones

1.1 En términos de infraestructura

En primer lugar, para garantizar la confiabilidad de el equipo principal, 110kV y Los disyuntores anteriores utilizan disyuntores GIS y SF6, y el de 10kV utiliza disyuntores de vacío, que generalmente están configurados con dos transformadores principales los objetos de control tienen condiciones de control remoto, ajuste remoto, señalización remota y telemetría; Por ejemplo, el cambiador de tomas en carga del transformador se puede ajustar de forma remota. La posición se puede indicar de forma remota y la temperatura del transformador principal se puede medir de forma remota. el interruptor de aislamiento que requiere señalización remota está equipado con un contacto auxiliar de señalización remota, y el interruptor de aislamiento que requiere control remoto tiene un mecanismo de operación eléctrica en la configuración del transformador de la estación. Dos unidades están equipadas con dispositivos de conmutación automática; El equipo secundario está completo, la configuración de protección del relé está completa y la protección del relé y las señales centrales deben tener condiciones de señalización remota. El sistema de CC utiliza baterías "sin mantenimiento" con alta confiabilidad y baja carga de trabajo de mantenimiento para realizar mediciones remotas del voltaje del bus de CC. También está equipado con un dispositivo de monitoreo de aislamiento para monitorear el estado operativo de la batería y un dispositivo de carga rectificador de silicio. Los equipos y edificios primarios y secundarios deben cumplir con los requisitos de seguridad de la producción (como prevención de incendios, antirrobo, protección contra animales pequeños e impermeabilización), estar en armonía con el medio ambiente y estar equipados con sistemas de ventilación. Cumplir con los requisitos a prueba de polvo.

1.2 Funcionalmente

El sistema de telecontrol toma como núcleo la RTU y es un equipo de automatización centralizado de una sola CPU con funciones completas de telemetría, señalización remota, control remoto y ajuste remoto. otras funciones ampliadas. Se refleja principalmente en los siguientes aspectos:

1.2.1 Las funciones de recopilación y procesamiento de datos pueden recopilar varias cantidades de estado, cantidades analógicas, digitales y cantidades de conmutación de la subestación, y realizar una serie de procesamiento y calibración en los datos recopilados. La verificación puede calcular parámetros desconocidos, como factor de potencia, potencia activa, potencia reactiva, etc., que pueden reflejar con precisión el estado operativo en tiempo real de los equipos primarios y secundarios en el sitio. basado en el estado del equipo y los valores de telemetría;

1.2.2 Monitoreo y alarmas de seguridad, incluidas alarmas de exceso de límite y alarmas de estado anormal, grabación de secuencia de eventos, recuperación de accidentes, etc., utilizando líneas de alarma, audio. avisos, alarmas intermitentes y avisos de decoloración para el voltaje del bus Monitoree el voltaje igual, el equilibrio de corriente del bus, la carga de la línea, la frecuencia del sistema, la potencia del punto neutro y las violaciones del límite de voltaje de CC;

1.2.3 Función de monitoreo de protección del relé, incluida la transmisión de autopruebas al sistema de monitoreo. Informes de eventos, etc., puede transmitir correctamente el estado de protección en tiempo real al sistema de monitoreo y puede enviar rápidamente información como tiempo de disparo, componentes de disparo, fases y valores de acción. ​después de la acción de protección;

1.2.4 Función de control automático, que incluye protección de puesta a tierra del sistema, conmutación automática de energía de respaldo, control de voltaje y potencia reactiva, etc. Para transformadores y capacitores en carga equipados con dispositivos VQC, el voltaje reactivo se puede ajustar automáticamente de acuerdo con la curva de voltaje especificada y los requisitos de potencia reactiva, de modo que el control de voltaje del bus esté dentro del rango calificado;

1.2.5 Funciones de operación de control para realizar el control de apertura y cierre de disyuntores e interruptores de aislamiento eléctrico, y para ajustar el transformador principal y los cambiadores de tomas de la bobina de supresión de arco, y cumplir con los requisitos de "Cumple con los requisitos de las "Cinco prevenciones" y tiene funciones de bloqueo y anti-salto para comandos de operación provenientes de diferentes ubicaciones al mismo tiempo Tiene función de bloqueo para operaciones con contraseñas de operación y permisos de operación inconsistentes, lo que puede prevenir errores, es decir, tiene un buen desempeño de seguridad de operación y desempeño de confidencialidad externa, y previene errores causados ​​por fallas del sistema causadas por no-. operadores o errores del operador;

1.2.6 El sistema de monitoreo tiene una función de autodiagnóstico. Las fallas de todos los módulos de recolección de datos, control, protección y otros módulos de la unidad principal pueden autodiagnosticar la ubicación de la falla y tener la función. de falla Tiene las funciones de protección de energía, autoprueba de encendido y reinicio automático al estado operativo original. Cuando ocurre un error ilegal en la recopilación de datos, puede generar información de error y alarma y bloquear la unidad defectuosa. y registre el contenido de la falla y el tiempo de ocurrencia en la lista de eventos.

2 Varios problemas encontrados en la operación real

En la operación real, el sistema de automatización de la subestación también tiene algunos problemas, algunos de los cuales afectan potencialmente la seguridad, confiabilidad y estabilidad de la operación de la subestación. , a continuación se explican los problemas que surgen en la operación real del sistema de automatización de la subestación:

2.1 Coordinar la relación entre los sistemas de protección y monitoreo. Para garantizar la confiabilidad y seguridad del funcionamiento del sistema de automatización integrado, es muy importante coordinar la relación entre varios subsistemas. El sistema de automatización de la subestación debe centrarse en la protección y el monitoreo, y manejar la relación entre varios dispositivos inteligentes, como. como protocolos de transmisión de datos, confiabilidad, rendimiento en tiempo real, etc., al mismo tiempo, la incapacidad de integrar las profesiones tradicionales de protección de retransmisión y comunicación de despacho ha afectado el trabajo de mantenimiento hasta cierto punto. Esto se ha reflejado claramente en el recurso. integración en la actual construcción del sistema "Cinco principales" de State Grid Corporation de China.

2.2 Falsos positivos, falsos negativos y jitter de señales de señalización remota. La señal de señalización remota refleja directamente el modo de funcionamiento de la red eléctrica y el estado operativo de los equipos relacionados en la subestación. Es una de la información más básica e importante en el sistema de automatización de la red eléctrica y se requiere especialmente que sea confiable y real. -tiempo. Sin embargo, en la operación real, el fenómeno de los falsos positivos y falsos negativos es más prominente y debe estudiarse y resolverse bien. Hay dos razones principales para las falsas alarmas, alarmas perdidas o fluctuaciones en la señalización remota: ① Falsas alarmas o fluctuaciones en la señalización remota causadas por equipos primarios y secundarios durante la operación, como desalineación o mal contacto de los contactos auxiliares del disyuntor, causando remoto El relé de señal en el circuito secundario puede funcionar mal, vibrar o vibrar durante un corto período de tiempo. Debido a un rendimiento inestable, el relé de señal en el circuito secundario puede sufrir una descarga eléctrica, un mal contacto de descarga eléctrica, etc., lo que provocará que el control remoto se active. señal de mal funcionamiento o fluctuación. ② Debido al mal funcionamiento o fluctuación causados ​​por el propio dispositivo de señalización remota, si la transmisión de línea larga es interferida por la electricidad estática y la frecuencia eléctrica, se producirá un mal funcionamiento de la señalización remota y fluctuación.

2.3 Rendimiento del sistema en tiempo real. Existen ciertas limitaciones en el rendimiento en tiempo real del sistema de subestación no tripulado: ① Porque hay muchos enlaces de procesamiento y transmisión en el proceso de envío de datos al centro de control centralizado ② Porque hay muchos cuellos de botella en el diseño estructural general, los datos; la transmisión no es fluida y el tiempo de espera es largo, lo que también implica cuestiones como la selección de la red y el diseño de la base de datos.

2.4 Secuencia de eventos que registran SOE. La secuencia de eventos (SOE) es un medio importante para mejorar la capacidad de abordar accidentes en la red eléctrica y proporcionar un análisis preciso de los accidentes. Cuantas más estaciones no tripuladas haya en el sistema, más importantes serán sus funciones, especialmente en caso de accidente, lo que puede mejorar la precisión del personal de control centralizado en el manejo de accidentes y acortar el tiempo para solucionarlos.

2.5 La señal de Telecontrol falla. En aplicaciones prácticas, dado que muchos dispositivos de control remoto están compuestos por módulos o complementos de circuito integrado, se ven muy afectados por el entorno externo, como la temperatura, el polvo, etc. A juzgar por las condiciones de funcionamiento actuales, a menudo existen placas de telemetría de telecontrol, Tableros de control remoto. El tablero de señalización remota falla, especialmente en climas cálidos de verano, lo que provoca que las "cuatro funciones remotas" no funcionen correctamente.

3 Tendencia de desarrollo de la tecnología de automatización de subestaciones

La tendencia general actual del desarrollo de la automatización de subestaciones se puede describir desde diferentes perspectivas:

3.1 Del control centralizado a las funciones descentralizadas El modelo se está desarrollando hacia un modelo de red descentralizado (en capas). La automatización integral utiliza dispositivos de control de unidades en el sitio (E/S) para un procesamiento integral cercano y conecta todos los dispositivos inteligentes mediante la introducción de tecnología de red de área local (LAN o Ethernet) Los dispositivos inteligentes o de control de cada nodo o unidad de intervalo y el. maestro de control y medición a nivel de instituto La unidad está conectada al sistema de estación principal SCA-DA local a través de la unidad principal de control y medición a nivel de estación para completar la gestión coordinada de control y monitoreo del sitio.

3.2 En el método tradicional, desde equipos dedicados hasta plataformas o funciones de protección, hay dispositivos dedicados, y hay muchos tipos. El desarrollo de la tecnología informática ahora hace que la función del dispositivo esté determinada únicamente por el software, y el hardware varía según el tipo y. Por lo tanto, se desarrolla un estándar universal y una plataforma de software flexible para que sea aplicable a toda la protección y el control. El sistema tendrá las características de apertura y coherencia de datos y seguirá de manera uniforme los estándares internacionales para facilitar la interfaz mutua. mantenimiento de diferentes fabricantes.

3.3 Del control tradicional al desarrollo hacia la inteligencia integral.

La principal manifestación es el uso de comunicación por fibra óptica, que reduce el uso de cables. La pantalla CRT de la computadora o la pantalla grande pueden reemplazar la pantalla analógica tradicional: el área de la sala de control se reduce y el sistema de visualización es ampliable; La capacidad de mantenimiento mejora enormemente: los operadores del centro de control de despacho centralizado pueden obtener información en tiempo real más estructurada y más razonable, lo que mejora el rendimiento del centro de control de despacho centralizado para la gestión y el control del despacho de la red eléctrica; confiable. El paso del control por ordenador al control inteligente integral se refleja principalmente en la miniaturización de los equipos eléctricos y su evolución hacia la mecatrónica y la integración del control y la protección. Instalar sistemas de control y protección y equipos primarios cercanos para evolucionar hacia dispositivos inteligentes.

3.4 Evolución del interior al exterior. Dado que la mayoría de los objetos controlados están al aire libre, es necesario instalar equipos de control y equipos de protección en unidades discretas o en el sitio. Esto es lo que generalmente se conoce como RTU exterior y unidades de E/S a nivel de bahía y dispositivos de protección de unidades distribuidas.

3.5 Del simple monitoreo de datos en pantalla al monitoreo multimedia. El desarrollo de la tecnología de control por computadora, procesamiento de información y comunicación permitirá que el monitoreo por computadora pase de datos estáticos y dinámicos en tiempo real a monitoreo acústico y asistido por imágenes para satisfacer las necesidades del sistema eléctrico, especialmente las necesidades del mercado energético. Entre ellos, utilizando la información visual proporcionada por la televisión industrial y aplicando la tecnología de reconocimiento de imágenes por computadora, será posible identificar rápidamente imágenes o juzgar de manera integral múltiples imágenes relacionadas, emitir instrucciones de procesamiento de manera oportuna y ampliar y mejorar aún más las funciones y niveles. del sistema eléctrico.

4 Conclusión

En resumen. La tecnología de automatización de subestaciones es un proyecto de ingeniería de sistemas multiprofesional y multifacético con funciones completas y ricas que pueden adaptarse a las necesidades del desarrollo de la producción de la industria energética moderna. Al mismo tiempo, tiene características importantes y puede satisfacer diversas producciones. y los requisitos operativos. Los requisitos, en la era de la inteligencia, seguramente se desarrollarán más rápido.