摘要：Acrel-1000變電站綜合自動化系統是我公司根據電力系統自動化和無人值守的要求，總結guonei外先進的研究和生產經驗，專門開發的新一代電力監控系統。該系統具有保護、遠程測量、遠程信任、遠程脈搏、遠程調節和遠程控制功能，可實現無人值守或少人值守功能，為監控系統的經濟可靠運行提供了全新的解決方案。該系統采用分層分布式結構，整個監控系統在物理上分為兩層:站控層和間隔層。站級通信網采用標準以太網和TCP/IP通信協議，物理網可以屏幕。、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、等待通信規定。

關鍵字：變電站綜合自動化系統；無人值守。

1概述

  物流園變電站布置在整個室內兩層。一樓西側為主變室。東側為10kV配電室，東北側為二次設備室。二樓東側為35kV配電室，西北側為10kV電容室。35kV配電裝置采用金屬鎧裝拆卸開關柜，室內單列布置；10kV配電裝置采用金屬鎧裝拆卸開關柜，室內雙列布置。35kV供電系統采用雙母線分段系統，共13面高壓開關柜；10kV供電系統采用雙母線分段系統，共21面高壓開關柜；綜合自動監控系統

  根據用戶配電系統的管理要求，需要對35kV開關柜、10kV開關柜、35kV/10kV主變、交流DC系統等進行全面的監控和保護，及時發現故障，確保配電系統可靠運行。

  AM5SE系列進線保護、主變保護和各種出線保護裝置，結合用戶實際生產工藝要求，在35kV和10kV配電電路中配置AM5SE系列進線保護、主變保護和各種出線保護裝置，在總進線處配置APView500電能質量在線監測裝置。

  在電氣監控室配備Acrel-1000變電站綜合自動化系統，實現整個物流園區供配電系統的電力監控和自動化管理，通過通信管理機和網絡交換機實時采集微機保護裝置、電能質量等二次設備數據。在電氣監控室配備一套電源系統，為整個變電站的斷路器、二次設備、監控主機等重要設備運行提供穩定可靠的電源。

圖1  物流園區電氣監控圖

2系統結構

  通過智能電力監控裝置、通信網絡和計算機軟件，變電站綜合自動化系統可以實現數據采集、運行監控、事故記錄和分析、繼電保護等。供配電系統在運行過程中，完成園區的供電、用電管理和運行管理。該系統可以分為三個結構:現場設備層、網絡通信層和平臺管理層。

  現場設備層:包括微機保護、智能控制、多功能儀表、計量表等設備。，用于收集電氣運行參數、開關狀態、電氣接觸溫度等數據。在站內配電柜中。同時，在35kV變電站和10kV變電站配備多套DC電源，確保現場設備良好的運行環境。

  網絡通信層:包括ANet-2E8S智能網關。網關通過數據采集箱(內置智能網關)采集數據，通過光纖上傳到通信室變電站綜合自動監控系統平臺，主動采集現場設備層設備的數據，并可進行規約轉換和數據存儲。同時，網關充當遠程通信裝置，現場設備數據采集后，通過交換機縱向加密數據上傳調度網。

  平臺管理層：?國家電網浙江杭州市蕭山區電力調度控制平臺，變電站綜合自動監控系統平臺。

圖2  監控系統網絡結構圖

3解決方案

  本項目35kV配電裝置采用金屬鎧裝拆卸開關柜，本期和遠景進線2次，采用單母線分段。本期新柜中，有2臺進線隔離柜、2臺計量柜、2臺進線開關柜、2臺壓變柜、2臺主變進線開關柜、1臺母線分段開關柜、1臺母線分段隔離柜。為了預留遠景可能的3#主變，在35kV中Ⅱ段母線PT柜和2#主變柜之間有一個柜位，以后可以插入新柜。開關柜具有可靠的“機械五防"功能，電氣連鎖設置在進線開關和進線隔離手車間。

圖3 35kV開關室一次系統圖

  10kV配電裝置采用金屬鎧裝中置開關柜，本期出線2次，采用單母線分段。本期新增9個開關柜，包括1個主變進線開關柜、1個電容器柜、2個站變柜、1個分段開關柜、1個分段隔離柜、2個饋線柜、1個母線PT柜。柜間有一座母線橋，1座主變母線橋。其中10kVⅡ段待二期建設。

圖4 10kV開關室一次系統圖

3.1方案綜述

  本項目采用分層分布式綜合自動化系統。計算機監控系統采用安科瑞電氣有限公司生產的微機監控系統。本期配置:遠動主機屏幕1側、公共測控屏幕1側、電力調度數據屏幕1側、#1主變保護測控屏幕1側、電能測量屏幕1側、電源系統屏幕7側。上述綜合自動化屏幕集中布置在二次設備室內。

  35kV進線、母分、10kV饋線、電容器、母分按間隔配置測量裝置，35kV和10kV母分按間隔配置測量控制裝置，上述設備按間隔配置在相應的間隔開關柜內。安裝在每個柜子里的保護和測量控制裝置的所有信息都通過103協議通過以太網通道發送到站臺控制層。二次設備室內設備GPS時鐘對時采用電B碼，35kV、采用網絡對時的10kV開關室內保護測控裝置。

  本工程配置站采用2臺變壓器(容量為50kVA)，其中1臺為遠景備用；DC系統電壓為110V，電池(容量為200Ah，54/2V)組屏2面。電源系統共組屏7面布置在二次設備室，到監控后臺的報紙采用通訊軟報紙加硬接觸的方式。

  全站N600有且只有一點接地，該接地位于#1主變保護測控屏上。

  本工程設置電能計量屏(主變35kV、主變10kV側各一個電能表)1面，35kV進線，10kV饋線，電容器間隔電能表均布置在每個間隔開關柜內。其中，計量關口設置在35kV進線側。電能采集裝置ERTU通過電能采集裝置上傳調度站內電能表數據。

3.2功能需求

3.2.1本地數據采集

  變電站綜合自動化系統需要采集34臺設備，根據數據類型，本地設備主要分為三類數據:遙測、遙信和電能。整個系統的功能要求:

1)數據采集與處理：各種電參數、開關量、溫度量、電能抄表值等。通過間隔層設備實時采集；

2)圖片顯示:每個電路的組合、狀態、位置信息、保護設備的動作和返回信息、DC系統和所用變化系統的信息、每個測量值的實時數據、各種報警等信息。

3)記錄功能:具有各種歷史數據的存儲功能，如電壓、電流、功率、電能、事故、報警等。，用于查詢、分析和打印。

4)報警處理：用戶可根據自己的需要對報警進行分類篩選，并將報警歸納到不同的報警窗口。

5)應具備完善的用戶權限管理功能，避免越權操作；

6)曲線分析功能:實時數據庫和歷史數據庫中的模擬量和電量數據可以以曲線的形式顯示，從而分析其當前的運行狀態和相關的歷史趨勢；

7)報告統計功能:通過報告，可以方便地分析供電系統和各回路的運行參數，形成運行日報、月報、電能統計日報、月報、年報。

3.2.2主機和網絡設備加固

  Acrel-1000(狗用戶鎖)、網絡邊界處通信網關機ANet-2E4SM等監控服務器系統組態軟件在物流園配電工程現場應用，采用Windows加固操作系統，已關閉不必要的網絡服務，具體內容如下：

1)確定生產控制區域計算機設備各網卡IP地址的正確配置

2)關閉不必要的網絡服務

3)禁止網絡非法外聯

4)USB口、禁止USBB用光驅封條粘貼。、接入光驅移動介質

5)加強密碼密碼，刪除默認多余的帳戶，不同的帳戶對應不同的權限設置

6)禁止在計算機上安裝與運行監控系統無關的軟件。

現場網絡設備，如交換機、工業控制機、通信管理裝置，綁定網口的MAC地址，實現特殊用途，關閉多余的網口，用防塵塞堵塞端口，貼上“端口禁用標志"。

如下圖所示，物流園配電工程監控系統的分區及邊界保護：

圖5  監控系統分區及邊界保護圖

配置設備清單3.3

現場應用圖3.4

圖6  35kV開關柜圖圖635kV

圖7  10kV開關柜圖710kV

圖8  35kV變壓器圖835kV

圖片9  通訊室現場圖片

4系統功能

4.1實時監測

  Acrel-1000變電站綜合自動化系統人機界面友好，配電線路的運行狀態可以以配電一次圖的形式直觀顯示，電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息可以實時監控，各配電電路斷路器、隔離開關、地刀等的合閘狀態以及相關故障、報警等信號可以動態監控。其中，10kV配電系統中監測的開關量主要包括:斷路器分、合閘信號、手車工作、試驗位置信號、遠程/現場切換位置信號、彈簧儲能狀態信號、接地刀合分信號、變壓器超溫跳閘預警信號、高溫報警信號。

電能質量分析4.2

  為電壓值、偏差率、諧波畸變率、電流值、分相功率、總功率等信息提供電能質量檢測儀采集的數據。

4.3運行報表

  可以查詢每個電路或設備規定時間的運行參數。報表中顯示的參數信息應包括:各相電流、三相電壓、總功率因數、總功率、總無功功率、正功率電能等。

4.4網絡拓撲圖

  系統支持對接入系統各設備的通信狀態進行實時監控，可以顯示整個系統的網絡結構；設備的通信狀態可以在線診斷，當網絡異常發生時，故障設備或部件及其故障部件可以在界面上自動顯示。

4.5曲線查詢

  各電參量曲線可直接在曲線查詢界面查看，包括三相電流、三相電壓、有功功率、無功功率、功率因數等曲線。

5結語

變電站綜合自動化系統在變電站中發揮著越來越重要的作用，在實現電網的調度自動化、運行管理現代化、提高電網的可靠運行水平方面發揮著重要作用。因此，各地區電網中的變電站應進一步加強綜合自動化系統水平，提高運行維護人員的技能，確保電網的穩定運行。

參考文獻

[1]安科瑞企業微網的設計與應用