ESD2000變配電監控系統的應用

一、引言

在電力行業(yè)當中，變配電器系統的管理效率直接影響到用戶(hù)的需求，提高變配電器系統的智能化已經(jīng)是電力系統中急需的發(fā)展方向之一。傳統的電力管理模式已經(jīng)遠遠不能夠滿(mǎn)足供電系統高密度、大容量運轉的需求，而現行的管理中心對于電力系統中保護、續電、實(shí)時(shí)保護、準確定位等多種信息的收集與預警。只能依靠當前值班現場(chǎng)人員的報告進(jìn)行判斷，在各種事故發(fā)生之前能夠夠及時(shí)發(fā)生系統的運行狀況而直到操作事故、電壓輸送事故等錯誤的發(fā)生，因此，為能夠保證供電安全可靠，采用先進(jìn)的ESD2000只能變配電監控系統將會(huì )越來(lái)越迫切。

隨著(zhù)電配器的自動(dòng)化技術(shù)出現，電力系統當中的分布處理、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)輸送、實(shí)時(shí)斷點(diǎn)等技術(shù)已經(jīng)逐漸流行起來(lái)，而ESD2000變配電智能監控系統正是其中的優(yōu)秀代表。通過(guò)ESD2000變配電只能監控系統，可以實(shí)時(shí)讓監控中心掌握各個(gè)變電站的運行情況，并能夠直接對相關(guān)設備進(jìn)行操作，及時(shí)了解故障發(fā)生的情況，作出準確的判斷與處理，并能夠在整個(gè)系統進(jìn)行和你的能量分配，使整個(gè)供電系統的管理科學(xué)化、規范化，并且還與其他系統(供水系統、空調系統、消防系統)交換數據，充分發(fā)揮整體優(yōu)勢，進(jìn)行全系統的信息綜合管理。

二、變配電監控系統的優(yōu)越性

ESD2000是一套完整的變電站綜合自動(dòng)化系統，它完成對變電站內主要設備和輸配電線(xiàn)路的自動(dòng)監視、測量、控制和微機保護，以及與樓宇自控系統通信等綜合性的自動(dòng)化功能。其保護、測量、監視、控制功能。

通過(guò)智能型綜合保護測控裝置和ESD職能型測控裝置來(lái)實(shí)現。使用ESD2000可保證變電站的安全、可靠運行、提高管理效率，提高供電質(zhì)量，減少維護工作量、減少值班員數量及工作量。

1、分層分布式體系結構

系統結構采用分層分布式設計思想，系統分為中心管理層、站級管理層、前端保護監控設備層。系統集中監視、分散控制、微機保護測控裝置依據保護對象分布在開(kāi)關(guān)柜或保護對象最近控制屏上，獨立完成保護功能;系統網(wǎng)絡(luò )或通訊發(fā)生故障不影響現場(chǎng)微機保護測控裝置的保護功能?，F場(chǎng)的遙信量、遙測量、控制、保護動(dòng)作等信息均通過(guò)現場(chǎng)保護或測控單元采集處理，并以數字信息上傳前端機和后臺主機。前端機完成現場(chǎng)監視和控制，并實(shí)現通訊規約轉化和故障診斷功能。后臺主機完成全系統監控和各種管理功能，并能夠實(shí)現與其他智能系統通信。

2、系統模塊化的設計理念

后臺系統監控管理功能采用模塊化的設計思想，各功能管理模塊如柜圖監控環(huán)境、圖形監控環(huán)境、動(dòng)態(tài)趨勢環(huán)境、告警查詢(xún)、動(dòng)態(tài)報表、邏輯關(guān)系、負荷管理等均可獨立運行于不同的工作站上，也可同時(shí)運行于一臺主機上，各部分之間互不影響，模塊化設計的實(shí)現提高系統的可靠性。

3、智能化保護設備。

系統采用智能型保護設備就地完成保護功能，大大減少了二次接線(xiàn)，減少了安裝工作量，從而提高了系統的可靠性。智能保護監測裝置即可采用光纖介質(zhì)與前端機通訊，增加抗干擾能力，也可采用傳統屏蔽雙絞線(xiàn)完成通訊任務(wù)。

4、易擴展性

系統采用的分層分布式體系結構擴展性強。對于現場(chǎng)一次設備增加只需增加相應的保護測控裝置，并將保護測控裝置連接到前端機上就可實(shí)現系統底層擴展。對于新增變電站只需配置前端機和相應的一次設備保護測控裝置，并將前端機連接到主機上就可實(shí)現新增變電站控制系統的擴展。對于中信管理層增加各功能工作站也非常方便。

5、兼容性好

前端機可提供各種借口(RS232、R422、RS485、SPABUS、CANBUS、PROFIBUS等)用于連接各種智能設備(智能保護裝置、各種自動(dòng)裝置、各種監控裝置等)完成自動(dòng)化控制功能，可將任何開(kāi)放設備納入監控網(wǎng)絡(luò )。軟件系統能夠適應將來(lái)計算機技術(shù)的高速發(fā)展。

三、ESD2000變配電監控系統在華北空管局的應用

ABB ESD2000變配電監控系統自2003年開(kāi)始在華北空中區域交通控制中心配電系統中進(jìn)行應用，應經(jīng)服務(wù)了8個(gè)年頭，為整個(gè)中心的高可靠性供電和運行提供有力的支持和幫助，為提供配電系統的管理水平、數據統計、節能增效方面大量的數據支持和規劃依據。經(jīng)過(guò)多年的運行使用，總結該系統主要有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢：

1、 全面實(shí)現便捷化管理

ESD2000變配電站運行的自動(dòng)化監控，開(kāi)關(guān)狀態(tài)及電氣參數實(shí)現全面數字化，通過(guò)ESD2000 自帶的OPC 協(xié)議及軟件，可以與公司到各個(gè)分區域直接的控制與管理，直接可以實(shí)現通訊，諸于電壓、電流、負荷、開(kāi)關(guān)狀態(tài)及電氣設備運行狀態(tài)等參數可直接在公司生產(chǎn)管理網(wǎng)上一目了然，電氣系統信息化為公司生產(chǎn)調度部門(mén)提供強有力的支持，同時(shí)也為實(shí)現企業(yè)ERP 管理打下了堅實(shí)的技術(shù)數據基礎。

2、保證系統運行安全、穩定、可靠。

由于整個(gè)系統屬于智能化操作系統，他無(wú)需人員人工值班，極大的減少電廠(chǎng)的人力資本輸出，大大提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。在傳統人員交替過(guò)程中，運用經(jīng)驗判斷電站中出現的問(wèn)題，是值班人員經(jīng)常要面對的事情。而使用ESD2000智能系統可以直接對事故現場(chǎng)進(jìn)行分析，自動(dòng)進(jìn)行倒閘操作，變電站基本可以實(shí)現無(wú)人守值。

4、系統設計的操作開(kāi)關(guān)減少冗余。

由于ESD2000智能操作系統從某種意義上可以說(shuō)他是一種計算機控制系統，它依然存在著(zhù)硬件或軟件的原因導致的網(wǎng)絡(luò )通訊中斷的可能。在傳統的整個(gè)運行過(guò)程中，由于網(wǎng)絡(luò )中斷導致信息傳遞不清晰，電力系統有可能出現操作指令錯誤，無(wú)法對事故進(jìn)行充分的認定與判斷，很容易讓問(wèn)題變得復雜化。因此當然的ESD2000智能系統中，其每個(gè)變電站電監控系統中，就安裝上幾個(gè)現場(chǎng)級總線(xiàn)設備，如果僅是網(wǎng)絡(luò )通訊問(wèn)題，現場(chǎng)級總線(xiàn)設備依然能夠實(shí)現就地設備控制，如果現場(chǎng)級總線(xiàn)設備損壞故障，屏幕損壞或者板卡損壞，系統還能夠直接使用手動(dòng)分合閘的方式直接控制。

5、多種通訊接口。

ESD2000 等系統可提供各種通訊接口，如RS232、RS422、RS485、SPABUS、CANBUS、PROFIBUS、LONGWORKS、FF 等，系統具有良好的擴展性和兼容性，組網(wǎng)組態(tài)方便，極容易實(shí)現網(wǎng)絡(luò )的通迅。

6、保證系統時(shí)間的準確性。

系統通過(guò)GPS 衛星對時(shí)系統對整個(gè)現場(chǎng)級設備進(jìn)行時(shí)鐘核對，保證事件發(fā)生的時(shí)間準確性。

三、變配電監控系統的未來(lái)發(fā)展趨勢

當前科技的發(fā)展讓現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)發(fā)生了巨大的發(fā)展和推進(jìn)了實(shí)際應用，控制和自動(dòng)化行業(yè)正在經(jīng)歷著(zhù)巨大的技術(shù)變革。從變配電監控系統的發(fā)展史來(lái)看，曾有過(guò)兩次大的革新：一次是50 年代末由舊式模擬儀表向電動(dòng)或氣動(dòng)單元組合儀表的轉變;另一次是80 年代從電子模擬儀表到DCS 的轉變。這兩次大的轉變，遠遠不及現場(chǎng)總線(xiàn)對控制系統發(fā)展的影響那樣深刻?，F場(chǎng)總線(xiàn)使控制系統發(fā)生了概念上的全新變化。它使傳統的控制系統結構發(fā)生了根本的變化，在某種意義上，可認為現場(chǎng)總線(xiàn)最終將完全代替DCS。它將開(kāi)辟過(guò)程控制的新紀元。隨著(zhù)計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，現場(chǎng)總線(xiàn)型變電站綜合自動(dòng)化系統技術(shù)具有廣闊的發(fā)展空間，尤其以現場(chǎng)總線(xiàn)為技術(shù)的控制系統必將替代傳統的控制系統，最終完全替代DCS

經(jīng)過(guò)多年的現場(chǎng)應用，結合變配電用戶(hù)的實(shí)際需求和現代電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展，ABB已經(jīng)將ESD2000系統升級到ESD3000變配電監控系統，秉承著(zhù)ABB產(chǎn)品的安全可靠，技術(shù)更加先進(jìn)，更加貼合現場(chǎng)的實(shí)際應用，更好的為用戶(hù)變配電系統的運行提供有力支撐。

四、結束語(yǔ)

本文首先對ESD2000變配電監控系統的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了分析，并從當前變電站當中自動(dòng)化發(fā)展系統的成功運用中分析，證實(shí)了自動(dòng)化發(fā)展在在發(fā)電廠(chǎng)、變電站和電力系統中都有非常廣闊的應用前景。自動(dòng)化系統的應用都能為用戶(hù)在供電的可靠性、高精度、經(jīng)濟性等諸多方面獲得最大的效益。

參考文獻：

[1] 蔡皖東.計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù).西安：西安電子科技大學(xué)出版社,1998.

[2] 《低壓配電設計規范》GB50054-95.

[3] 《智能建筑設計標準》GB/T50314-2000.

[4] 廈門(mén)ABB低壓電器設備有限公司.ESD2000變配電監控和能量管理系統，軟件產(chǎn)品，證書(shū)編號：廈DGY-2001-0043.