试论供配电综合自动化系统设计与应用

王昊 辽宁锦州渤海大学工学院

试论供配电综合自动化系统设计与应用

王昊 辽宁锦州渤海大学工学院

随着社会经济的发展，科技的进步，现代化的建筑取得了重大的进步，许多的多元化的智能建筑都纷纷进入市场。在建设的过程中，人们对电力有了更高的需求，尤其是供配电系统，在这种社会背景下，综合自动化供配电系统引起了人们的重视。本文主要是介绍了供配电综合自动化系统的设计与应用。

供配电 自动化 供配电系统

引言：供配电综合系统在众多的钢铁领域中都充当着重要的作用，而且比如像转炉、焦炉以及高炉等设备都有着自己的独自的系统。供配电综合系统的作用是提供电源给生产，同时对设备的用电负荷进行妥善地分配，从而确保在生产的过程中设备可以正常的持续操作。目前要实现供配电站自动化就离不开供配电系统，所以对于钢铁工业而言，研究供变电自动化系统具有重大的研究价值。

1 企业供电配电自动化系统的特征

在电力系统的运输产业以及使用负荷方面，现代企业的配电系统满足了配电电路的需求。供电配电系统的特征总结如下：

（1）用电负荷出现了高度集中。随着我国现代企业用电成本的提高，目前用电成本是企业生产总值的11%。通过分析钢铁企业的用电负荷情况，用电成本的提高大部分表现在负载率环境以及变压环境的提升，这些环境的变化在很大程度上影响了负荷的情况以及运行极限，具体体现在出了大面积的用电负荷集中。

（2）高功率设备以及高压电出现了不断提升。使用电器重点集中的问题是大功率的用电设备，比如建设空调以及普通的照明环境。一般情况下常用的电压阶段有5种，分别为8kv、12kv、40kv、110kv以及220kv等，调控管理实现中对变压设备有着很高的要求。需要根据具体的实际控制用电功率的使用情况，否则容易出现用电功率的问题。需要注意的方面主要有计算方法、保护设备的选择、规格使用以及保护装置选择等等。从而能够有效控制自动化系统，对基本设施进行合理地优化。

（3）有着极高的安全要求。通过分析供配电系统设备的高精度，并且联系具体的连续性负荷生产，对现代设施用电的需求问题进行整体地考虑，同时对一些高用电设备在使用过程中需要遵循的规格进行进一步完善，从而合理有效地控制了处理措施，减少了由于电压问题从而造成经济损失的现象。针对生产中的安全性，首先要符合基础需求，达到系统自行关闭功能。针对敏感性的操作，需要遵循基本的闭合操作，综合调整断电形式。

（4）联系实际的情况从而完成电磁兼容问题，以及供电质量的保证，尽可能地减少生产危害的发生，尤其是电磁兼容的相关问题。

2 供配电综合自动化系统设计

2.1 供配电系统设计需遵循的原则

原则总结如下所示：

遵循灵活开放、独立、以及规范性和稳定性的原则。供配电过程中如果需要实现稳定，在技术选择方面要倾向于成熟的，且是我国检测机构所接受的，对现场实施考验以及测量；此外在自动化系统设计的过程中，需要符合相关行业所颁布的各项规范以及标准等；进而对系统中的接口进行约束；由于供配电综合系统自身具有独特性，因此系统设计中也需要实现独立的保护功能，只需要完成专门装置的设置就可以；

2.2 软件总体结构设计

在供配电自动化系统中监控系统占据着重要的角色，系统中还包括了采集供配电站里面的数据和采集设备层中的数据，并且能够实现控制数据，这些对于运行电网中的安全性以及经济效益的增强都有着重要的意义。该系统功能主要为：

（1）数据处理模块的作用是预处理采集监控系统中的原始数据，变位处理遥信测量信息，规约处理前置机的通信。

（2）控制命令管理模块。该模块主要是将操作命令发送给保护测量装置，其中命令主要包含了定值保护、保护定值修改以及调节变压器等。作为上位机监控系统中的一个重要的功能。从某种意义上而言，确保了下发命令过程中的准确性以及可靠性，操作命令的检查由监控软件完成。系统结构图如图1所示。

图1 配电综合自动化系统结构图

2.3 硬件结构

本文采用双主机互为热备用目的是考虑到系统可靠。本文设计的系统容量虽然不受到软件因素的约束，但是会受到物理因素的约束，当出现了一台机器处理能力不行的时候，需要对机器进行组合从而形成可满足需求的前置机系统，最终让机器的接入能力摆脱数量的约束。系统实现系统之间的互联需要用到光线中继器，具体的操作实现只需要完成拨号的设置，另外在实现互联的情况下，能够实现多台移动工作站进行数据的访问。配电综合自动化系统的硬件结构图如图2所示。

图2 配电综合自动化系统硬件结构图

2.4 处理状态量

（1）对电网的运行状态进行描述；分合每个断路器闸的位置；每一个通道进行运行的情况；每一个变压器分接头的位置；以及每一个开关刀闸的位置；各种保护出口接点动作状态。

（2）对电网和设备的状态变化进行监视，马上将告警信号发出，改变遥信的位置；对遥信值的类型进行确认，具体包括了刀闸、开关、事故以及预报等等，通过开关的改变，动作保护以及判断事故总信号是否正常的变位还是事故变位；从而完成电笛、事故画面调出、语音报警以及文字信息的选择。

状态量数据处理的流程图如图3所示。

图3 状态量数据处理

2.5 控制命令管理

当控制命令管理模块进入到了控制功能的子模块中，系统就会弹出对话框要求设置权限和检查口令，这个时候就要通过遥控完成口令的操作，当登录角色是遥控监护人时，系统就会弹出对话框完成权限和检查口令检查，如果口令错误，就会出现遥控操作的对话框。

定值更改操作中第一步是输入用户以及用户密码，在电力系统中，设置保护之类的定值存在着很大的危险性，操作人员必须是有着丰富的操作经验，所以设置用户名以及密码起到了很大的安全保障。如果在输入用户名以及密码的过程中共如果出现了用户名或者密码多次输入错误，则自动退出。如果用户名以及用户密码登录成功，页面跳转至定值修改，另外页面显示数据库中存储的历史信息，当需要修改定值时，直接点击确认按钮，系统会将新的定值传送给测控单元，反之退出定值修改操作。当保护测控单元接收到定值修改的命令后，就会和初始的定值进行反较，如果反较成功，那么系统就会触发定值修改的命令，如果反较失败，那么需要再次将新的定值发送给保护测控单元，当最后反较成功后就不需要进行循环了。修改定值的流程图如图4所示。

图4 修改定值的流程图

结语：随着社会经济全球化实现，各行企业对基本设施提出了更高的需求，本文主要是通过对企业供配电系统的特点分析，从而完成了配电系统的设计，设计部分包括了硬件结构的设计以及软件模块的功能设计，并且设计部分中给出了相应的设计流程。配电系统在钢铁行业中有着重要的作用。因此研究供配电综合自动化系统对企业的发展有重大的理论意义以及实践意义。

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