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高壓電力在綜合自動化系統中的創新實踐

更新時間：2025-02-17 點擊次數：922

摘要：

隨著電網建設的不斷推進和技術改造的不斷升級，高壓電力在綜合自動化系統中的應用越來越廣泛。本文旨在探討高壓電力在綜合自動化系統中的應用現狀、功能特點以及實現方法，為高壓電力系統的安全、可靠、高效運行提供參考。

關鍵詞：高壓電力；綜合自動化系統；應用現狀；功能特點；實現方法

一、引言

高壓電力作為電力系統的重要組成部分，其安全、可靠的運行對整個電力系統的穩定運行具有至關重要的作用。而綜合自動化系統在高壓電力中的應用，則能夠實現對高壓電力系統的全面、精確、及時的管理和控制，提高電力系統的運行效率和安全性能。

二、高壓電力綜合自動化系統的應用現狀

近年來，隨著計算機、現代電子、通信和信息處理等技術的不斷發展，高壓電力綜合自動化系統已經得到了廣泛的應用。該系統能夠實現對高壓電力設備的運行情況進行全程監測、控制，并具備遙信、遙測、遙控、遙調等功能，大大提高了高壓電力系統的運行效率和安全性能。

三、高壓電力綜合自動化系統的功能特點

監控功能：對高壓電力系統的各個環節進行實時監測，包括電氣參數、機械參數、通訊狀態等多個方面，確保系統的穩定運行。

控制功能：根據監測結果，對高壓電力系統進行控制，如發電機的并網、斷電等操作，實現系統的靈活調度。

保護功能：通過對高壓電力系統發生的各種故障及突發事件進行識別和分析，進行快速反應和處理，確保系統及電網的安全運行。

調度功能：對高壓電力系統的發電、輸電、停送電等方面進行調度，實現系統與電網的融合，優化資源配置。

計劃功能：根據電力市場行情和電力需求，對高壓電力系統的日常運行進行計劃和安排，保障電力供應的穩定。

四、高壓電力綜合自動化系統的實現方法

數據采集技術：通過安裝傳感器、監測儀表等設備，對高壓電力系統的各個環節進行實時數據采集，為系統的監控和控制提供基礎數據。

通訊技術：采用網絡通訊技術，將采集的實時數據傳輸到數據中心，實現數據的共享和交換。

數據處理技術：在數據中心進行數據處理，對數據進行處理、分析、存儲、管理等操作，為系統的決策和控制提供依據。

控制技術：通過控制系統對高壓電力系統進行控制命令下達，實現系統的遠程控制和自動化操作。

應用軟件技術：依托自動化軟件平臺，進行系統功能開發、運行管理等，提高系統的智能化水平和運行效率。

四、安科瑞Acrel-1000變電站綜合自動化系統

4.1方案綜述

Acrel-1000變電站綜合自動化監控系統在邏輯功能上由站控層、間隔層二層設備組成，并用分層、開放式網絡系統實現連接。站控層設備包括監控主機，提供站內運行的人機聯系界面，實現管理控制間隔層設備等功能，形成全站監控，并與遠方監控、調度通信；間隔層由若干個二次子系統組成，在站控層及站控層網絡失效的情況下，仍能獨立完成間隔層設備的就地監控功能。

針對工程具體情況，設計方案具有高可靠性，易于擴充和友好的人機界面，性能價格比，監控系統由站控層和間隔層兩部分組成，采用分層分布式網絡結構，站控層網絡采用TCP/IP協議的以太網。站控層網絡采用單網雙機熱備配置。

4.2應用場所及架構

適用于公共建筑、工業建筑、居住建筑等各行業35kV以下電壓等級的用戶端配、用電系統運行監視和控制管理。

4.4、相關設備

應用場合	型號	圖片	保護功能
35kV變電站綜合自動化系統	Acrel- 1000		可顯示變電站主接線圖，模擬配電網絡運行，實現無人值班模式；根據順序事件記錄、歷史曲線、故障錄波，協助運維人員實現快速故障分析、定位和排除問題，盡量縮短停電時間；實時采集各回路、設備的電流、電壓、功率、電能以及諧波、電壓波動等參數，對配電系統和用電設備進行用能分析和能效管理
網關	ANet- 2E8S1		8路RS485串口，光耦隔離，2路以太網接口，支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPC UA等協議的數據接入，ModbusTCP（主、從）、104（主、從）、建筑能耗、SNMP、MQTT 等協議上傳，支持斷點續傳、XML、JSON進行數據傳輸、支持標準8GB SD卡（32GB）、支持不同協議向多平臺轉發數據；每個設備的多個報警設置。輸入電源：AC/DC 220V，導軌式安裝。
35kV/10kV/6kV 弧光保護	ARB6-A6		動作時間：弧光單判據≤3.8ms 弧光電流雙判據≤7.8ms	0.4kV~35kV：每段母線配置1臺主機。
	ARB6-A12
	ARB6-A18
	ARB6-A24
	ARB6-A30
	選配	2、3路以太網接口
	ARB-S0		無源型廣角寬光譜探頭（不含電池、免維護）自帶濾光功能全絕緣、不含金屬成分（沒有電氣安全隱患）配套雙股阻燃光纖（20米）	高壓柜：母線室配置1個弧光探頭，手車室和電纜室可按需各配置1個弧光探頭。低壓柜：正對主母排處配置1個弧光探頭。
	ARB-S1		無源型廣角紫外光探頭（不含電池、免維護）自帶濾光功能 ST標準接口（國網應用）配套雙股阻燃光纖（20米）	高壓柜：母線室配置1個弧光探頭，手車室和電纜室可按需各配置1個弧光探頭。低壓柜：正對主母排處配置1個弧光探頭。
35kV/10kV/6kV 進線柜電能質量在線監測	APView500		相電壓電流＋零序電壓零序電流，電壓電流不平衡度，有功無功功率及電能、事件告警及故障錄波，諧波（電壓/電流63次諧波、63組間諧波、諧波相角、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子）、波動/閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態、電壓中斷、1024點波形采樣、觸發及定時錄波，波形實時顯示及故障波形查看，PQDIF格式文件存儲，內存32G，16D0＋22D1，通訊2RS485＋1RS232＋1GPS，3以太網接口（＋1維護網口）＋1USB接口支持U盤讀取數據，支持61850協議。
35kV/100kV/6kV 間隔智能操控、節點測溫	ASD500		5寸大液晶彩屏動態顯示一次模擬圖及彈簧儲能指示、高壓帶電顯示及閉鎖、驗電、核相、3路溫溫度控制及顯示、遠方/就地、分合閘、儲能旋鈕預分預合閃光指示、分合閘完好指示、分合閘回路電壓測量、人體感應、柜內照明控制、1路以太網、2路RS485、1路USB接口、GPS對時、高壓柜內電氣接點無線測溫、全電參量測溫、脈沖輸出、4～20mA輸出；
35kV/10kV/ 6kV傳感器	ATE400		合金片固定，CT感應取電，啟動電流大于5A，測溫范圍-50-125℃，測量精度±1℃；無線傳輸距離空曠150米；
35kV/10kV/6kV 間隔電參量測量	APM830		三相（1、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ），零序電流In，四象限電能，實時及需量，本月和上月值，電流、電壓不平衡度，66種報警類型及外部事件（SOE）各16條事件記錄，支持SD卡擴展記錄，2-63次諧波，2D1＋2D0，RS485/Modbus，LCD顯示；
變壓器繞組溫度檢測	ARTM-8		8路溫度巡檢，預埋PT100，RS485接口，2路繼電器輸出；
變壓器接頭測溫低壓進出線柜接頭測溫	ARTM-Pn-E		無線測溫采集可接入60個無線測溫傳感器；U、I、P、Q等全電參量測量；2路告警輸出；1路RS485通訊；
變壓器接頭測溫低壓進出線柜接頭測溫	ATE400		合金片固定，CT感應取電，啟動電流大于5A，測溫范圍-50-125C，測量精度±1℃；無線傳輸距離空曠150米；
柜內環境溫濕度	AHE100		無線溫濕度傳感器，溫度精度：±1℃，濕度精度：±3％RH，發射頻率：5min，傳輸距離：200m，電池壽命：≥3年（可更換）
柜內環境溫濕度	ATC600		兩種工作模式：終端、中繼。ATC600-Z做中繼透傳，ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m，ATC600-C可接收AHE傳輸的數據，1路485,2路報警出口。

應用場合	型號	圖片	保護功能	其他功能
35kV/10kV/ 6kV進線	AM6-L		三段式過流保護（帶方向、低壓閉鎖）、過負荷保護、PT斷線告警、逆功率保護、三相一次重合閘、低頻減載、檢同期、合環保護、斷路器失靈保護；	操作回路、雙以太網口、雙485口、 2路4-20mA變送輸出、故障錄波、 GPS對時、全電量測量直流量測量
35kV/10kV/ 6kV饋線	AM6-L		三段式過流保護（帶方向、低壓閉鎖）、過負荷保護、PT斷線告警、逆功率保護、三相一次重合閘、低頻減載、檢同期、合環保護、斷路器失靈保護；
35kV主變（2000kVA以上）	AM6-D2/ AM-3		兩圈變/三圈變差動速斷保護、比例制動差動保護；
35kV主變（2000kVA以上）	AM6-TB		變壓器后備保護測控、三段式過流保護（帶方向、復合電壓閉鎖）、非電量保護、啟動通風保護、PT斷線告警、遙調升檔、遙調降檔、遙調急停；
35kV/10kV/ 6kV廠用變	AM6-S		三段式過流保護（帶方向、復合電壓閉鎖）、零序過流、過負荷保護（告警/跳閘）、控故障告警、PT斷線告警、非電量保護；
35kV電機（2000kW以上）	AM6-MD		差動速斷保護、比例差動保護、過流、過負荷、堵轉等電機綜合保護；
10kV/6kV 異步電機	AM6-M		兩段式過流/零序過流/負序過流保護、過負荷保護（告警/跳閘）、低電壓保護、PT斷線告警、堵轉保護、啟動超時、熱過載保護、電壓不平衡；
35kV/10kV/6kV PT監測	AM6-UB		PT并列/解列、PT監測；
10kV/6kV 電容器	AM6-C		兩段式過流/零序過流保護、過負荷保護（告警/跳閘）、PT斷線告警、過電壓/欠電壓跳閘、不平衡電壓/電流保護；
35kV/10kV/ 6kV母聯	AM6-B		兩進線備投/母聯備投/自適應備投、聯切備投、三段式過流保護（帶方向、復合電壓閉鎖）、PT斷線告警、過負荷聯切/告警、檢同期、合環保護；

五、結論

高壓電力綜合自動化系統的應用，為高壓電力系統的安全、可靠、高效運行提供了有力的保障。隨著技術的不斷發展，綜合自動化系統的功能將不斷完善，應用范圍也將不斷擴大，為電力系統的穩定運行和可持續發展做出更大的貢獻。

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