ESD2000變配電監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

一、引言

在電力行業(yè)當(dāng)中，變配電器系統(tǒng)的管理效率直接影響到用戶的需求，提高變配電器系統(tǒng)的智能化已經(jīng)是電力系統(tǒng)中急需的發(fā)展方向之一。傳統(tǒng)的電力管理模式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足供電系統(tǒng)高密度、大容量運(yùn)轉(zhuǎn)的需求，而現(xiàn)行的管理中心對(duì)于電力系統(tǒng)中保護(hù)、續(xù)電、實(shí)時(shí)保護(hù)、準(zhǔn)確定位等多種信息的收集與預(yù)警。只能依靠當(dāng)前值班現(xiàn)場(chǎng)人員的報(bào)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(tǒng)的運(yùn)行狀況而直到操作事故、電壓輸送事故等錯(cuò)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(jiān)控系統(tǒng)將會(huì)越來越迫切。

隨著電配器的自動(dòng)化技術(shù)出現(xiàn)，電力系統(tǒng)當(dāng)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，而ESD2000變配電智能監(jiān)控系統(tǒng)正是其中的優(yōu)秀代表。通過ESD2000變配電只能監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)讓監(jiān)控中心掌握各個(gè)變電站的運(yùn)行情況，并能夠直接對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作，及時(shí)了解故障發(fā)生的情況，作出準(zhǔn)確的判斷與處理，并能夠在整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行和你的能量分配，使整個(gè)供電系統(tǒng)的管理科學(xué)化、規(guī)范化，并且還與其他系統(tǒng)(供水系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、消防系統(tǒng))交換數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮整體優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行全系統(tǒng)的信息綜合管理。

二、變配電監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)越性

ESD2000是一套完整的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，它完成對(duì)變電站內(nèi)主要設(shè)備和輸配電線路的自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制和微機(jī)保護(hù)，以及與樓宇自控系統(tǒng)通信等綜合性的自動(dòng)化功能。其保護(hù)、測(cè)量、監(jiān)視、控制功能。

通過智能型綜合保護(hù)測(cè)控裝置和ESD職能型測(cè)控裝置來實(shí)現(xiàn)。使用ESD2000可保證變電站的安全、可靠運(yùn)行、提高管理效率，提高供電質(zhì)量，減少維護(hù)工作量、減少值班員數(shù)量及工作量。

1、分層分布式體系結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用分層分布式設(shè)計(jì)思想，系統(tǒng)分為中心管理層、站級(jí)管理層、前端保護(hù)監(jiān)控設(shè)備層。系統(tǒng)集中監(jiān)視、分散控制、微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置依據(jù)保護(hù)對(duì)象分布在開關(guān)柜或保護(hù)對(duì)象最近控制屏上，獨(dú)立完成保護(hù)功能;系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)或通訊發(fā)生故障不影響現(xiàn)場(chǎng)微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置的保護(hù)功能?，F(xiàn)場(chǎng)的遙信量、遙測(cè)量、控制、保護(hù)動(dòng)作等信息均通過現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)或測(cè)控單元采集處理，并以數(shù)字信息上傳前端機(jī)和后臺(tái)主機(jī)。前端機(jī)完成現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視和控制，并實(shí)現(xiàn)通訊規(guī)約轉(zhuǎn)化和故障診斷功能。后臺(tái)主機(jī)完成全系統(tǒng)監(jiān)控和各種管理功能，并能夠?qū)崿F(xiàn)與其他智能系統(tǒng)通信。

2、系統(tǒng)模塊化的設(shè)計(jì)理念

后臺(tái)系統(tǒng)監(jiān)控管理功能采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，各功能管理模塊如柜圖監(jiān)控環(huán)境、圖形監(jiān)控環(huán)境、動(dòng)態(tài)趨勢(shì)環(huán)境、告警查詢、動(dòng)態(tài)報(bào)表、邏輯關(guān)系、負(fù)荷管理等均可獨(dú)立運(yùn)行于不同的工作站上，也可同時(shí)運(yùn)行于一臺(tái)主機(jī)上，各部分之間互不影響，模塊化設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)提高系統(tǒng)的可靠性。

3、智能化保護(hù)設(shè)備。

系統(tǒng)采用智能型保護(hù)設(shè)備就地完成保護(hù)功能，大大減少了二次接線，減少了安裝工作量，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。智能保護(hù)監(jiān)測(cè)裝置即可采用光纖介質(zhì)與前端機(jī)通訊，增加抗干擾能力，也可采用傳統(tǒng)屏蔽雙絞線完成通訊任務(wù)。

4、易擴(kuò)展性

系統(tǒng)采用的分層分布式體系結(jié)構(gòu)擴(kuò)展性強(qiáng)。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)一次設(shè)備增加只需增加相應(yīng)的保護(hù)測(cè)控裝置，并將保護(hù)測(cè)控裝置連接到前端機(jī)上就可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)底層擴(kuò)展。對(duì)于新增變電站只需配置前端機(jī)和相應(yīng)的一次設(shè)備保護(hù)測(cè)控裝置，并將前端機(jī)連接到主機(jī)上就可實(shí)現(xiàn)新增變電站控制系統(tǒng)的擴(kuò)展。對(duì)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(jī)可提供各種借口(RS232、R422、RS485、SPABUS、CANBUS、PROFIBUS等)用于連接各種智能設(shè)備(智能保護(hù)裝置、各種自動(dòng)裝置、各種監(jiān)控裝置等)完成自動(dòng)化控制功能，可將任何開放設(shè)備納入監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。軟件系統(tǒng)能夠適應(yīng)將來計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展。

三、ESD2000變配電監(jiān)控系統(tǒng)在華北空管局的應(yīng)用

ABB ESD2000變配電監(jiān)控系統(tǒng)自2003年開始在華北空中區(qū)域交通控制中心配電系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用，應(yīng)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(yùn)行提供有力的支持和幫助，為提供配電系統(tǒng)的管理水平、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、節(jié)能增效方面大量的數(shù)據(jù)支持和規(guī)劃依據(jù)。經(jīng)過多年的運(yùn)行使用，總結(jié)該系統(tǒng)主要有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

1、 全面實(shí)現(xiàn)便捷化管理

ESD2000變配電站運(yùn)行的自動(dòng)化監(jiān)控，開關(guān)狀態(tài)及電氣參數(shù)實(shí)現(xiàn)全面數(shù)字化，通過ESD2000 自帶的OPC 協(xié)議及軟件，可以與公司到各個(gè)分區(qū)域直接的控制與管理，直接可以實(shí)現(xiàn)通訊，諸于電壓、電流、負(fù)荷、開關(guān)狀態(tài)及電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等參數(shù)可直接在公司生產(chǎn)管理網(wǎng)上一目了然，電氣系統(tǒng)信息化為公司生產(chǎn)調(diào)度部門提供強(qiáng)有力的支持，同時(shí)也為實(shí)現(xiàn)企業(yè)ERP 管理打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2、保證系統(tǒng)運(yùn)行安全、穩(wěn)定、可靠。

由于整個(gè)系統(tǒng)屬于智能化操作系統(tǒng)，他無需人員人工值班，極大的減少電廠的人力資本輸出，大大提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。在傳統(tǒng)人員交替過程中，運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)判斷電站中出現(xiàn)的問題，是值班人員經(jīng)常要面對(duì)的事情。而使用ESD2000智能系統(tǒng)可以直接對(duì)事故現(xiàn)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(xiàn)無人守值。

4、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的操作開關(guān)減少冗余。

由于ESD2000智能操作系統(tǒng)從某種意義上可以說他是一種計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，它依然存在著硬件或軟件的原因?qū)е碌木W(wǎng)絡(luò)通訊中斷的可能。在傳統(tǒng)的整個(gè)運(yùn)行過程中，由于網(wǎng)絡(luò)中斷導(dǎo)致信息傳遞不清晰，電力系統(tǒng)有可能出現(xiàn)操作指令錯(cuò)誤，無法對(duì)事故進(jìn)行充分的認(rèn)定與判斷，很容易讓問題變得復(fù)雜化。因此當(dāng)然的ESD2000智能系統(tǒng)中，其每個(gè)變電站電監(jiān)控系統(tǒng)中，就安裝上幾個(gè)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)總線設(shè)備，如果僅是網(wǎng)絡(luò)通訊問題，現(xiàn)場(chǎng)級(jí)總線設(shè)備依然能夠?qū)崿F(xiàn)就地設(shè)備控制，如果現(xiàn)場(chǎng)級(jí)總線設(shè)備損壞故障，屏幕損壞或者板卡損壞，系統(tǒng)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(tǒng)可提供各種通訊接口，如RS232、RS422、RS485、SPABUS、CANBUS、PROFIBUS、LONGWORKS、FF 等，系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性和兼容性，組網(wǎng)組態(tài)方便，極容易實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的通迅。

6、保證系統(tǒng)時(shí)間的準(zhǔn)確性。

系統(tǒng)通過GPS 衛(wèi)星對(duì)時(shí)系統(tǒng)對(duì)整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備進(jìn)行時(shí)鐘核對(duì)，保證事件發(fā)生的時(shí)間準(zhǔn)確性。

三、變配電監(jiān)控系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前科技的發(fā)展讓現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)發(fā)生了巨大的發(fā)展和推進(jìn)了實(shí)際應(yīng)用，控制和自動(dòng)化行業(yè)正在經(jīng)歷著巨大的技術(shù)變革。從變配電監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展史來看，曾有過兩次大的革新：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(zhuǎn)變;另一次是80 年代從電子模擬儀表到DCS 的轉(zhuǎn)變。這兩次大的轉(zhuǎn)變，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及現(xiàn)場(chǎng)總線對(duì)控制系統(tǒng)發(fā)展的影響那樣深刻。現(xiàn)場(chǎng)總線使控制系統(tǒng)發(fā)生了概念上的全新變化。它使傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本的變化，在某種意義上，可認(rèn)為現(xiàn)場(chǎng)總線最終將完全代替DCS。它將開辟過程控制的新紀(jì)元。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線型變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)具有廣闊的發(fā)展空間，尤其以現(xiàn)場(chǎng)總線為技術(shù)的控制系統(tǒng)必將替代傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，最終完全替代DCS

經(jīng)過多年的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，結(jié)合變配電用戶的實(shí)際需求和現(xiàn)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(tǒng)升級(jí)到ESD3000變配電監(jiān)控系統(tǒng)，秉承著ABB產(chǎn)品的安全可靠，技術(shù)更加先進(jìn)，更加貼合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用，更好的為用戶變配電系統(tǒng)的運(yùn)行提供有力支撐。

四、結(jié)束語

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

參考文獻(xiàn)：

[1] 蔡皖東.計(jì)算機(jī)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(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-95.

[3] 《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50314-2000.

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