农村小型变电站无人值班的实现

导读:变电站数量的大量增长,使变电运行管理、人员选配等方面面临巨大的压力,对原有的变电运行管理模式提出了更高的要求,为进一步适应电网发展,提升变电运行管理,因此,推行在农村设置建设的小型变电站,实现无人值班是当前势在必行的工作,是电力发,越来越多供电所正积极开展在农村设置建设的小型变电站,农村小型变电站无人值班工作的实施,使供电部门提出的“减人增效”工作得以实现,要实现农村小型变电站必须实现综合自动

农村小型变电站无人值班的实现

淄 博 职 业 学 院 毕 业 论 文

第1章 绪论

1.1 课题的背景

随着国民经济的快速发展,电网规模迅速扩大。变电站数量的大量增长,使变电运行管理、人员选配等方面面临巨大的压力。对原有的变电运行管理模式提出了更高的要求,为进一步适应电网发展,提升变电运行管理的效率和品质,必须找到一种适合电网发展需要的新的变电运行管理模式。因此,推行在农村设置建设的小型变电站,实现无人值班是当前势在必行的工作,是电力发展的趋势。

电力体制改革的进一步深化,电网得到了迅速发展,城、乡电网加快建设和改造,越来越多供电所正积极开展在农村设置建设的小型变电站。农村小型变电站无人值班工作的实施,使供电部门提出的“减人增效”工作得以实现,取得了明显的经济效益和社会效益,提高了电力企业劳动生产率,促进了电网的安全稳定运行。对提高电网的安全,经济运行水平也起了积极的作用,从电力企业内部发展情况看,要实现农村小型变电站必须实现综合自动化变电站。无人值班变电站的实现可以加快推广状态检修,使状态检修早日能够代替现有的检修模式。达到科技增效、减员增效的目的。

如何根据农网和农村地形的具体特点,探索出农村变电站建设发展方向和模式,是一个有着重要意义的课题。而在农网小型化变电站的设计当中,农村小型无人值班变电站以其工厂化建设、设计施工周期短而独具魅力,在县级农网改造与建设的无人值班变电站设计及建设中深受欢迎。

1.2 课题的意义

无人值班变电站是变电站一种先进的运行管理模式。 它是指借助微机远动等自动化技术, 值班人员在远方获取相关信息, 并对变电站的设备运行进行控制和管理。无人值班变电站站内不设置固定的运行维护值班岗位, 其运行管理工作由变电运维操作站负责。

随着电网的不断扩建和飞速发展,变电站不断投入运行,从而出现了运行人员数量不足的问题,实行集中监控,实施集约化管理,是解决这一突出问题的有效办法。同时,通过设备改造和完善,提高设备健康水平和运行可靠性,提高企业管理水平;依靠技术进步提高劳动生产率,实现减人增效。

变电站实现无人值班和远方监控是变电站自动化技术发展和电网的不断扩

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建的必然趋势。无人值班变电站借助远动技术、通信技术、网络技术和监控技术由远方调度(监控)中心值班取代现场值班,变电站内一切操作和控制均有远方控制中心来实现。在集控站建立集控自动化系统,运行人员集中在集控站或由调度人员在调控中心对各受控站进行遥信、遥控、巡控、维护和事故处理等。

变电站无人值班的技术经济效益是非常明显的,集中体现在提高了电网运行可靠性,进一步保障了系统安全,减少了人员的误操作,减少了大量的运行值班人员,提高了劳动生产率,降低了成本,带动了企业科技进步。无人值班改造工程汇集多专业、涉及面广、分布性强,是一个系统工程。无人值班变电站规章制度的制定、变电运行模式调整过程中,各级人员严格贯彻“精心谋划,稳步实施”的原则,确保变电运行工作的安全稳定局面和变电站无人值班工作的有效开展。

1.3 本文的主要工作

我国的电网已经经过40多年的建设,取得了巨大的成就,形成了初步规模,为今后的发展奠定了良好的基础。现在我国的电网已经步入了自动化的初始阶段,电网中已具有相当数量的计算机,装设了遥测、遥信、遥控、遥调设备,建立了管理信息系统,使用了重合器、配电开关等自动化元件,运行着一定数量的无人值班变电站,这将会成为未来电力系统发展的必然。

本文对无人值班变电站进行了简要的介绍,对传统无人值班变电站监控系统存在的问题进行了阐述,并针对存在的问题提出了一些自己的看法;简要介绍了

无人值班变电站遥视系统的发展、用途、功能、选型等问题。

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第2章 相关技术与理论

无人值班变电站是变电站一种先进的运行管理模式。 它是指借助微机远动等自动化技术,值班人员在远方获取相关信息,并对变电站的设备运行进行控制和管理。无人值班变电站站内不设置固定的运行维护值班岗位,其运行管理工作由变电运维操作站负责。

无人值守变电站远程综合监控系统通过在变电站安装摄像机、微音探头、数字/模拟环境变量采集模块、门禁、周界报警等高科技设备,其中的音视频、环境变量数据、出入口控制等接入前端综合监控主机,音视频、环境变量等资料实时数字化存储记录,同时,管理中心可管理所有前端综合监控主机,实时监看前端的图像、环境数据、门禁信息等,并对前端的所有突发情况做出高效、及时的处理动作。

2.1无人值班变电站的介绍

我国从60年代开始对无人值班电站进行试点工作,80年代开始推广,现在城网和农网中已有相当数量不同电压等级的变电站实现了无人值班。

建设无人值班变电站的目的是节约变电站的占地面积,减少常规变电站建设中的配套设备、辅助设施方面的大量投资和高额的运行维护费用,增加企业的经济效益。另一方面,无人值班变电站是在现代技术支持下工作的,现在农网的生产方式,虽由调度统一指挥,但基本上是依靠运行人员的经验,而命令执行的。它的适时性、准确性都是无法控制和保证的,实际上是一种粗放式的经营方式。变电站实行无人值班后,实行自动化管理,具有工况优化软件和专家系统支持其运行业务,是集约化、智能化的管理方式,必然使电网运行的可靠性和经济性有显著提高。

2.2无人值班变电站功能

传统变电站人工静态调度运行模式,在实时性、可靠性、调度经济性等方面均不能满足现代智能电网需求,加上新建变电站数量的不断增加与运行人员减少间矛盾的不断加剧,建设无人或少人值班值守的综合自动化数字化变电站已成为35kV变电站工作人员研究的一个重要课题。利用先进的综合自动化系统对变电站

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进行数字化升级改造,一方面可以有效提高变电站运行调度综合自动化水平,保持与电网系统间良好的远程调度管理特性,推进智能电网安全稳定、节能经济地高效运营发展;另一方面,采用微机综合自动化保护系统,可以大大减少变电站运行管理人员工作强度,有效提高了变电站运行管理的综合技术水平和经济效益。

2.3 无人值班变电站现状

变电站自动化和无人值班是当今电网调度自动化领域的热门课题,其发展势头正方兴未艾。国外有一种观点认为,人容易受环境、情绪、性格、疾病等诸多因素影响,因此本身就是一个不可靠因素。确实有不少事故是由人为误操作引起的,从这个角度看,无人值班确实可以提高运行可靠性。 变电站自动化是在计算机技术和网络通信技术的基础上发展起来的。国外在八十年代已有分散式变电站自动化系统问世,以西门子(SIEMENS)公司为例,该公司第1套全分散式变电站自动化系统LSA678早在1985年就在德国汉诺威投入运行,至1993年初已有300多套系统在德国及欧洲的各种电压等级的变电站运行。

随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展,我国在电网调度自动化及远载技术的研究及产品开发方面取得了比较大的发展,特别是基于微机及工作站的SCADA/EMS系统、分布式微机远动装置和交流采样远动装置的开发成功奠定了变电站实现无人值班的基础。1994年全国地调调度自动化专业工作组会议讨论通过并向国调中心提交的专题文件“关于扩展遥控和变电站无人值班的意见”,以及1995年2月28日召开的全国变电所无人值班研讨会,进一步促进了我国的无人变电站建设的进程。1996年,全国电力系统第一座110kV综合自动化变电站—福益站在邢台电网投入运行。

2.4无人值班变电站发展及实现的必要性

随着电力体制改革的进一步深化,电网得到了迅速发展,城、乡电网加快建设和改造,越来越多供电所正积极开展变电站无人值班的实践。变电站无人值班工作的实施,使供电部门提出的“减人增效”工作得以实现,取得了明显的经济效益和社会效益,提高了电力企业劳动生产率,促进了电网的安全稳定运行。对提高电网的安全,经济运行水平也起了积极的作用,从电力企业内部发展情况看,要实现企业的“创一流”220KV及以下变电站必须实现综合自动化变电站。无人值班变电站的实现可以加快推广状态检修,使状态检修早日能够代替现有的检修模式。达到科技增效、减员增效的目的。

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常规的变电站中,其自动化系统存在诸多缺点难以完全满足上述要求。例如: (1)常规变电站中的二次设备,继电保护、自动装置、远动装置等大多采用电磁型或小规模集成电路,缺乏自检和自诊断能力,其结构复杂、可*性低; (2)传统变电站中的二次设备,主要依赖大量电缆,通过空触点、模拟信号来交换信息,信息量小、灵活性差、可*性低;

(3)由于上述两个原因,传统变电站占地面积大、使用电缆多,电压、电流互感器负担重,二次设备配置多;

(4)传统变电站远动功能不够完善,提供给调度控制中心的信息量少、精度差,且变电站内自动控制和调节手段不全,缺乏协调、配合能力,难以满足电网实时监测和控制的要求。

(5)电磁型或小规模集成电路调试和维护工作量大,自动化程度低,不能远方修改定值和检查其工作状态。

常规的二次系统中,各设备按功能配置,彼此之间相关性甚少,相互之间协调困难,需要值班人员比较多的干预,难于适应现代电网的控制要求。另外需要对设备进行定期的试验和维修,即便如此,仍然存在设备故障很长时间不能发现,甚至这种定期检修也可能引起新的问题。发生和出现由试验人员过失引起的故障。 而无人值班变电站可以实现如下经济效益:

(1)提高运行可行性,由集控中心直接进行分析判断并进行操作控制,可以统管全局,减少了人员误操作和事故处理不当所造成的经济损失。

(2)减少了运行值班人员,提高了劳动生产率,减少了运行的各项开支。 (3)降低了变电站的综合投资,实现自动化,可大大减少变电站的建筑面积,减少二次电缆。

(4)促进了电力工业的科技进步,提供了整体管理水平。

2.5实现无人值班变电站的条件

无人值班变电站设计方案的基本设计思想是:取消控制室和配电室,采用完全户外式布置,以求减少占地面积,缩短建设工期并节省投资费用;采用新型配电设备和新技术,用以进一步提高供电可靠性,并降低运行维护费用;采用无线电微机远动方式,实现“无人值班”。

2.5.1变电站自动化系统的设计原则

(1)变电所的设计应以5~10年电网发展规划,通信、调度自动化和厂所自动化规划为基础,以电网结构、变电所性质和设计任务书明确的变电所规划建设规模、内容、建设期限、资金限额以及调度关系和监控关系为依据,正确处理近

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