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時間：2023-11-17 11:12:02
序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇數(shù)字化技術(shù)改造范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。
1.1廣播電視行業(yè)目前現(xiàn)狀
在社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，廣播電視行業(yè)雖然已經(jīng)努力在轉(zhuǎn)型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提供技術(shù)水平，但依然面臨著國內(nèi)外許多危機(jī)。由于網(wǎng)絡(luò)電視、平板電腦的出現(xiàn)，很多人愿意以更舒適的狀態(tài)用視頻網(wǎng)絡(luò)客戶端選擇自己喜歡的節(jié)目，再加上機(jī)頂盒收費，讓更多人愿意觀看網(wǎng)絡(luò)免費資源，年輕人為了達(dá)到自己滿意度，可以在網(wǎng)上隨意搜索下載，不受電視頻道、播放時間制約，這就導(dǎo)致我國電視開機(jī)率頻繁降低，據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計2014年我國電視開機(jī)率僅達(dá)到30%。除此之外，電視節(jié)目收視率也令人擔(dān)憂，春晚是傳統(tǒng)中國年每家每戶必看的節(jié)目之一，然而在網(wǎng)絡(luò)時代的影響下，春晚的收視率頻繁下降，在5年的統(tǒng)計中僅在2016年央視春晚多屏直播收視率達(dá)30.98%，略超過2015年央視春晚收視數(shù)據(jù)多屏收視率達(dá)29.60%。主要原因為各電視臺都推行網(wǎng)絡(luò)春晚、視頻直播等內(nèi)容，嚴(yán)重影響了電視的收視率，這對于很多人來說，網(wǎng)絡(luò)直播更能滿足消費者需求，電視機(jī)因其體積的限制，使得全家人圍坐電視旁忙碌，而有了網(wǎng)絡(luò)電視、平板電腦后，觀眾可以隨時隨地觀看，這與年輕人個性更為適宜。
1.2廣播電視數(shù)字化發(fā)展優(yōu)勢分析
2007年2月，國家廣電總局根據(jù)《我國有線電視向數(shù)字化過渡時間表》的要求了相關(guān)規(guī)范性文件，要求2008年各省、市基本完成有線電視的整體數(shù)字化轉(zhuǎn)換，2010年基本完成縣級城市有線電視的數(shù)字化轉(zhuǎn)換，2015年完成全國有線電視的整體數(shù)字化轉(zhuǎn)換，關(guān)閉模擬電視信號。隨著電視數(shù)字化節(jié)奏的加快，數(shù)字電視也開始向用戶推廣，電視節(jié)目正在由表情向高清轉(zhuǎn)變，這將成為我國數(shù)字化電視歷史的轉(zhuǎn)折點，同時也是廣播電視發(fā)展的必然趨勢，已經(jīng)進(jìn)入一個全新的數(shù)字化時代。
2廣播電視數(shù)字化前景
與傳統(tǒng)電視相比，數(shù)字化電視在不斷發(fā)展進(jìn)步中，不僅限于為客戶提供信息、節(jié)目，在不久的將來，還會為觀眾提供更多的文娛服務(wù)、教學(xué)指導(dǎo)、商業(yè)信息等內(nèi)容。除了目前的公共節(jié)目、影視作品外，還有更專業(yè)的廣播電視節(jié)目，表現(xiàn)為數(shù)字電視之間的交互功能，利用網(wǎng)絡(luò)傳播，以家用電視為載體，集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通訊為一體的傳播技術(shù)。電視傳統(tǒng)意義上是以電視頻道為數(shù)字分類，采用單向傳播，用戶作為接受方只有換臺選擇的權(quán)利，但是針對播放內(nèi)容和時間沒有任何的選擇余地，而在數(shù)字化發(fā)展過程中，用戶可以主動選擇喜愛的內(nèi)容，選擇播放時間。這種交互式數(shù)字電視改變了用戶所處的角色，真正變成家庭電視機(jī)的主人，這正與觀眾的個性化相聯(lián)系。在未來數(shù)字電視主要包括以下2個互動功能：
2.1視頻點播
視頻點播（VOD）是可對視頻節(jié)目內(nèi)容提前預(yù)約，自由選擇所需播放的節(jié)目，并根據(jù)不同的功能分為三種客戶端系統(tǒng)：2.1.1準(zhǔn)點播電視（NVOD）是指節(jié)目視頻按一定的時間間隔，重復(fù)性滾動，比如將最近熱播電影以圖文列表式方式在屏幕上重復(fù)滾動，用戶看到自己喜歡的內(nèi)容時可以進(jìn)行點播，同時精彩片段可以反復(fù)收看，可以快進(jìn)提前觀看電視結(jié)局。
2.1.2真點播電視（TVOD）用
戶可以擁有自己的一套節(jié)目臺，可以隨時對電視節(jié)目進(jìn)行反饋，并可收藏所喜愛還未來得及觀看的節(jié)目，這樣在下次觀看時不需要再重新查找，做到隨意控制，即點即放。2.1.3交互式點播電視（IVOD）是指電視網(wǎng)絡(luò)根據(jù)用戶的點播指令，向用戶提供單獨的信息資源，并對這些資源進(jìn)行整合推薦相同口味的信息。
2.2多功能使用
互動電視數(shù)字化功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，在信息化大數(shù)據(jù)時代高速發(fā)展的今天，電腦、電視、手機(jī)、平板的界限越來越模糊。用戶可以根據(jù)數(shù)字電視發(fā)送郵件，分享視頻信息，撥打電視電話，甚至可以將電視屏幕當(dāng)做電腦使用，隨意錄入文字、網(wǎng)頁瀏覽、遠(yuǎn)程教學(xué)、股票交易等內(nèi)容。這樣電視的使用功能得到了極大的提高，不再僅僅是電視節(jié)目的播放，更可以做到像手機(jī)、電腦看齊，進(jìn)而提高用戶體驗感，同時也提高了家庭電視的使用效率。
3推進(jìn)廣播電視數(shù)字化技術(shù)改造的主要對策
3.1推進(jìn)廣播電視數(shù)字化技術(shù)改造，必須堅持統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃，推薦改革方針
當(dāng)前正是廣播電視行業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，雖然已完成了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的初級階段，但依然還需要各省市廣電總局的大力配合，按照“統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、積極推進(jìn)、分步實施”的方針政策，加強(qiáng)管理，保證信息安全，全面調(diào)動各方面的積極作用。做到加快電視數(shù)字化傳輸平臺建設(shè)，大力推進(jìn)免費機(jī)頂盒按照調(diào)試使用，幫助廣大農(nóng)村解決看電視難題、聽廣播難題，打開農(nóng)村與外界的傳播媒介，積極擴(kuò)展多功能服務(wù)，新增電視服務(wù)功能，滿足人民日益提高的電視需求，完善生活信息、電子服務(wù)等信息的推進(jìn)，促進(jìn)廣電行業(yè)與人民生活、社會經(jīng)濟(jì)、家庭關(guān)系的緊密結(jié)合。
3.2推進(jìn)廣播電視數(shù)字化技術(shù)改造，必須以信息化為目標(biāo)，以服務(wù)為根本
在廣播電視數(shù)字化技術(shù)改造中，要時刻以信息化為目標(biāo)，以服務(wù)為根本，建立城市農(nóng)村一體化，現(xiàn)代家庭社會一體化，使數(shù)字電視成為政府工作與人民群眾的新橋梁與紐帶，成為家庭對社會期盼遠(yuǎn)景的新平臺。改變傳統(tǒng)的電視節(jié)目功能，改變付費電視的印象觀念，讓觀眾認(rèn)識到數(shù)字化發(fā)展為廣大人民帶來更多的服務(wù)。數(shù)字化技術(shù)改造首先要取消機(jī)頂盒收費，做到資源免費貢獻(xiàn)，其次要增加信息服務(wù)內(nèi)容，通過電視媒介讓家庭了解更多除新聞、影像資料外的其他信息，最后需要增加公共服務(wù)項目，讓觀眾利用電視享受到多重服務(wù)，提高電視利用率，為觀眾帶來更多的享受體驗感。
作者:鄧志華 蔡維堅 單位:江西省廣播電視網(wǎng)絡(luò)傳輸有限公司
參考文獻(xiàn):
1、變電站數(shù)字化改造原則
為了確保數(shù)字化變電站改造工程具有較高經(jīng)濟(jì)性，原則上變電站內(nèi)的一次電氣設(shè)備包括斷路器、隔離開關(guān)、變壓器等大型設(shè)備，在性能滿足數(shù)字化變電站需求時，一般不進(jìn)行直接更換，而在過程層中采用電子式電壓（電流）互感器完成整個變電站系統(tǒng)中電氣量數(shù)據(jù)信息的實時采集。間隔層IED智能電子設(shè)備和站控層間采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息交互共享和互操作。以智能自動化操作控制箱配套傳統(tǒng)斷路器，實現(xiàn)對斷路器設(shè)備的數(shù)字化改造，完成控制、數(shù)據(jù)采集、操縱等功能的在線遠(yuǎn)程集控。隨著電網(wǎng)系統(tǒng)向高參數(shù)、大容量、復(fù)雜結(jié)構(gòu)等方向發(fā)展，變電站進(jìn)行數(shù)字化改造過程中，其接線也變得越來越復(fù)雜，要實現(xiàn)在整站不停電的運行條件下進(jìn)行技術(shù)升級改造，就需要進(jìn)行統(tǒng)籌系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計，以確保改造工程安全可靠、高效穩(wěn)定的進(jìn)行。
2、數(shù)字化變電站技術(shù)改造優(yōu)越性分析
數(shù)字化變電站綜合自動化系統(tǒng)，具有數(shù)據(jù)信息充分共享、較強(qiáng)互操作功能、以及降低變電站日常檢修維護(hù)周期費用等優(yōu)點，其必將成為未來變電站自動化系統(tǒng)研究發(fā)展的重要方向。數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)中，以變電站一、二次系統(tǒng)信息數(shù)字化作為研究對象，按照統(tǒng)一建模規(guī)則將變電站中的物理設(shè)備虛擬信息化，并采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)通信平臺，實現(xiàn)智能IED設(shè)備間數(shù)據(jù)信息的實時通信共享和互操作，能夠滿足現(xiàn)代智能變電站調(diào)度運行安全、穩(wěn)定、可靠、節(jié)能經(jīng)濟(jì)等功能需求。
3、數(shù)字化變電站技術(shù)升級改造方案
常規(guī)變電站進(jìn)行數(shù)字化技術(shù)升級改造，主要包括過程層數(shù)字化改造、間隔層數(shù)字化改造、以及站控層數(shù)字化改造三大部分。但整個變電站數(shù)字化改造工程所涉及專業(yè)較多、工程量較大，因此，在實際變電站數(shù)字化改造過程中，應(yīng)根據(jù)變電站現(xiàn)有一次、二次設(shè)備系統(tǒng)的現(xiàn)狀，有針對性的制定階段性改造方案。
在變電站數(shù)字化改造過程中，對于高壓進(jìn)出線、主變等均需要通過一套或數(shù)套支持IEC61850國際標(biāo)準(zhǔn)的集中式測控保護(hù)裝置（每組均需按照冗余設(shè)計原則進(jìn)行配置），組成基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站間隔層系統(tǒng)高壓部分；對于35kV及以下電壓等級部分，由于在實際工程中通常采用開關(guān)柜布置形式，而其饋線線路中通常采用常規(guī)互感器，因此，可以采取支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的間隔層IED智能電子設(shè)備，分散布設(shè)在開關(guān)柜內(nèi)部，實現(xiàn)對35kV及以下部分的測控、保護(hù)等功能。對于規(guī)模較大、結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的變電站系統(tǒng)而言，在進(jìn)行數(shù)字化改造時，應(yīng)采取分階段逐步改造措施。如：對于一個220kV變電站系統(tǒng)而言，要實現(xiàn)全站數(shù)字化改造，應(yīng)將其分為低壓和高壓兩個改造階段。第一個階段是低壓35kV和10kV部分的數(shù)字化技術(shù)升級改造；第二個階段是對220kV、110kV以及主變等間隔的數(shù)字化技術(shù)升級改造。同時在整個數(shù)字化技術(shù)升級改造過程中，要嚴(yán)格按照IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系，對變電站系統(tǒng)中各保護(hù)、故障錄波、遠(yuǎn)程操控、二次公用設(shè)備、以及計量設(shè)備等進(jìn)行數(shù)字化技術(shù)升級進(jìn)行改造。變電站數(shù)字化技術(shù)升級改造，實際上就是通過智能一次設(shè)備和集成網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備，按照一次設(shè)備數(shù)字化、二次裝置網(wǎng)絡(luò)集成化、以及通信數(shù)據(jù)平臺標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化要求，實現(xiàn)變電站系統(tǒng)內(nèi)部智能電氣設(shè)備間數(shù)據(jù)信息的實時通信共享和互操作。
4、數(shù)字化變電站技術(shù)升級改造要點
4.1過程層數(shù)字化改造要點
智能終端是常規(guī)變電站一次設(shè)備實現(xiàn)數(shù)字化技術(shù)改造的重要保障基礎(chǔ)。智能終端主要包括MU合并單元、主變智能單元、以及智能操作箱等智能終端。為了降低數(shù)字化改造綜合成本，在變電站原一次設(shè)備中，通過智能終端將常規(guī)電信號轉(zhuǎn)換為光信號，然后通過光纖網(wǎng)絡(luò)完成變電站常規(guī)一次設(shè)備與間隔層測控保護(hù)裝置間數(shù)據(jù)信息的交互共享。智能操作箱有效解決了常規(guī)變電站一次設(shè)備和數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)間通信協(xié)議轉(zhuǎn)換接口問題。智能操作箱作為數(shù)字化變電站現(xiàn)地一次開關(guān)設(shè)備遠(yuǎn)程操作的智能終端，可以將常規(guī)一次設(shè)備與間隔層單元中的保護(hù)、測控等裝置通過光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有機(jī)互聯(lián)，完成對現(xiàn)地斷路器、隔離開關(guān)（接地開關(guān)）等刀閘的分合操作。智能操作箱在接收到間隔層測控保護(hù)裝置通過GOOSE網(wǎng)絡(luò)下發(fā)給斷路器或刀閘對應(yīng)分、合及閉鎖命令后，就會轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的脈沖信號驅(qū)動繼電器硬接點完成對應(yīng)遠(yuǎn)程操作。
4.2間隔層數(shù)字化改造要點
利用基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)具有GOOSE通信網(wǎng)絡(luò)輸入輸出功能的測控保護(hù)裝置，對常規(guī)變電站間隔層設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化升級改造。變電站綜合自動化系統(tǒng)中間隔層測控保護(hù)裝置間應(yīng)按照雙重以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行互聯(lián)，各間隔層智能IED設(shè)備間通過雙重網(wǎng)絡(luò)共享系統(tǒng)中的模擬量和開關(guān)量信息，然后經(jīng)過內(nèi)部DSP數(shù)據(jù)處理單元分析運算后，完成保護(hù)操控的動作邏輯和間隔單元間的閉鎖功能。數(shù)字化變電站系統(tǒng)中模擬量傳輸采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)中的單播采樣值（SMV）服務(wù)，而開關(guān)量傳輸則采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)中的面向通用對象的變電站事件（GOOSE）服務(wù)來實現(xiàn)。IECC61850標(biāo)準(zhǔn)通過GOOSE通信服務(wù)機(jī)制實現(xiàn)變電站系統(tǒng)中數(shù)據(jù)信息的快速傳遞。通過GOOSE網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)變電站系統(tǒng)中相關(guān)遙信、遙控、以及保護(hù)跳閘數(shù)據(jù)信息快速傳輸和交互共享，有效簡化變電站二次系統(tǒng)，提高變電站綜合自動化系統(tǒng)的集成可靠性。
4.3站控層數(shù)字化改造要點
站控層中監(jiān)控主機(jī)、工程師站、遠(yuǎn)動機(jī)、保信子站、以及GPS網(wǎng)絡(luò)則采用采用1000/100M工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行有機(jī)互聯(lián)，網(wǎng)絡(luò)采用雙重化冗余設(shè)計原則進(jìn)行配置，間隔層與站控層間按照報文規(guī)范格式MMS通過1000/100M工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互共享，完成對整個變電站系統(tǒng)的實時監(jiān)視和控制。
5、結(jié)束語
中圖分類號：TM411文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
電力生產(chǎn)滿足了工業(yè)企業(yè)制造與加工的能源需求，為個體用戶提供了持久的用電環(huán)境，促進(jìn)了社會事業(yè)改革發(fā)展步伐的加快。新時期國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)面臨了新一輪的調(diào)整，以工業(yè)生產(chǎn)為中心的綜合產(chǎn)業(yè)體系日趨形成，這更加顯現(xiàn)出了電能資源的利用價值。發(fā)電廠生產(chǎn)出的電能并不能直接用戶設(shè)備運行，而是要經(jīng)過特定的電壓等級處理才能保證良好的應(yīng)用狀態(tài)。變電站對原始電能具有優(yōu)越的控壓作用，實現(xiàn)變電站數(shù)字化改造是當(dāng)代行業(yè)研究的重點課題。
一、變電站的核心功能
近年來國家增加了電力工程建設(shè)的投資力度，通過改造系統(tǒng)連接設(shè)施以創(chuàng)造優(yōu)越的用電環(huán)境，推動了行業(yè)收益水平的持續(xù)增長。變電站在電力運行時的功能特點尤為顯著，通過原始電能的全面調(diào)控處理，保障了電能資源的有效分配。結(jié)合實際工作情況，變電站具備的應(yīng)用功能：一是調(diào)壓功能，電能生產(chǎn)最終要提供給設(shè)備使用，以發(fā)揮出電能應(yīng)有的利用價值[1]。但并非所有的原始電能均能直接用戶生產(chǎn)運行，變電站按照不同設(shè)備的使用標(biāo)準(zhǔn)，對遠(yuǎn)點能進(jìn)行調(diào)度控制，將電壓、電流值控制在有效范圍內(nèi)，保障了用電設(shè)備的穩(wěn)定運行；二是安全功能，原始電能經(jīng)過調(diào)壓處理，在使用過程中的安全系數(shù)更高，避免了過電壓輸送至設(shè)備造成的安全事故。
二、常規(guī)變電站運行的缺陷
長期以來，變電站在電力系統(tǒng)運行環(huán)節(jié)都發(fā)揮了重要的作用，可用于原始電壓等級的調(diào)控處理，保證最終電壓等級與用電設(shè)備規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)相互一致。發(fā)電廠電能產(chǎn)出量持續(xù)增加，變電站變換電壓等級的工作荷載也持續(xù)上升，給變電系統(tǒng)造成了諸多不利的影響。這是由于我國現(xiàn)存的變電站多數(shù)為改革開放前期建成，大部分常規(guī)變電站在實際工作狀態(tài)中都出現(xiàn)了異常狀況，導(dǎo)致變電作業(yè)效率遠(yuǎn)達(dá)不到預(yù)期的成效。常規(guī)變電站缺陷的表現(xiàn)：
1、功能問題。試驗發(fā)現(xiàn)，約40%變電站開始形成不可預(yù)測的事故狀態(tài)，饋電線、母線、隔離開關(guān)等主要結(jié)構(gòu)的功能減弱，制約了變電系統(tǒng)調(diào)壓操作的質(zhì)量。一旦變電功能受損，整個變電站內(nèi)控壓任務(wù)執(zhí)行起來更加困難，大量電能蓄積而耽誤了用戶的正常用電。變電站功能缺失是由多方面因素引起的，不僅與站內(nèi)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模塊相關(guān)，也與現(xiàn)有的調(diào)度網(wǎng)絡(luò)存在聯(lián)系，這些都會持續(xù)性地干擾變電站調(diào)壓功能的發(fā)揮。
2、耗損問題。原始電能經(jīng)過變電處理后，電壓值前后誤差率較大，表明變電耗損量超出了規(guī)定范圍。以中小型變電站為例，原始電能經(jīng)過等級變換后，其耗損率在20%-30%范圍內(nèi)，每年浪費了大量的電能資源。造成變電耗損過度這一問題，多數(shù)與變電站站內(nèi)基本設(shè)施功能不足有關(guān)，設(shè)備過于陳舊而限制了電壓的變換效率[2]。此外，缺少先進(jìn)的技術(shù)方案為支撐，操作人員控制變電設(shè)施的平臺有限，也是造成電能轉(zhuǎn)換耗損偏大的原因。
三、變電站數(shù)字化改造的對象與技術(shù)應(yīng)用
數(shù)字化技術(shù)是當(dāng)前信息科技發(fā)展的主流趨勢，其把多種技術(shù)整合起來運用，調(diào)度中心提供了多元化的作業(yè)平臺?？紤]到常規(guī)變電站運行模式已無法適應(yīng)實際操控的要求，未來變電站朝著數(shù)字化方向進(jìn)行升級改造是必然的。數(shù)字化就是將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù)，再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立起適當(dāng)?shù)臄?shù)字化模型，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗卸M(jìn)制代碼，引入計算機(jī)內(nèi)部，進(jìn)行統(tǒng)一處理，這就是數(shù)字化的基本過程。常規(guī)變電站數(shù)字化改造對象及其技術(shù)應(yīng)用的情況：
1、互感器。變電系統(tǒng)功能實現(xiàn)多數(shù)依賴于互感器的選用，這種裝置的核心功能是將電壓、電流按照規(guī)定的比例進(jìn)行變換，以滿足用電設(shè)備的使用規(guī)格。電壓電流互感器的數(shù)字化改造需利用羅哥夫斯基線圈，進(jìn)行電阻分壓、阻容分壓和電容分壓，以此替代傳統(tǒng)電磁式的電流電壓互感器。數(shù)字化變電站的電子式電流電壓互感器采用了先進(jìn)的電子元器件和電磁兼容等設(shè)計，可以更加直接的策略電流電壓信息。并且通過和數(shù)字化的儀表等智能化的綜合測量裝置，用計算機(jī)技術(shù)對電流電壓等信息的測量，并進(jìn)行數(shù)字化處理使電氣設(shè)備可以進(jìn)行網(wǎng)上在線狀態(tài)監(jiān)控與保護(hù)，從多個角度提升了互感器自動化的運行功能。
2、一次設(shè)備。在電力系統(tǒng)中，一次設(shè)備是與電能直接接觸的設(shè)施，如：變壓器、斷路器、隔離開關(guān)，這些裝置不僅決定著變電站日常作業(yè)效率的高低，更是未來數(shù)字化升級改造的重點對象[3]。采用先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)，不但具備普通傳統(tǒng)變電站的開關(guān)設(shè)備的基本功能，數(shù)字化變電站的智能化的一次設(shè)備還可以進(jìn)行在線監(jiān)控、利用數(shù)字化接口及智能化電子開關(guān)來操作變電站中一系列的高級智能化設(shè)備。因此，數(shù)字化變電中的智能化的一次設(shè)備是數(shù)字化變電站的重要基礎(chǔ)設(shè)備，可以提供被檢測的信號回路及被控制的操作驅(qū)動回路。通過計算機(jī)進(jìn)行微處理及光電技術(shù)的設(shè)計，簡化了傳統(tǒng)常規(guī)機(jī)電式的繼電器和控制回路的結(jié)構(gòu)。
3、二次設(shè)備。一個完整的變電系統(tǒng)，不僅設(shè)置了復(fù)雜的一次設(shè)備，同樣也安裝了與系統(tǒng)運行相配套的二次設(shè)備。盡管不與電能之間存在直接性的聯(lián)系，但對于變電系統(tǒng)的可靠運行也具有較好的測量、控制、監(jiān)測、保護(hù)等功能，數(shù)字化改造中也要考慮二次設(shè)備技術(shù)的靈活應(yīng)用。傳統(tǒng)變電站內(nèi)的常規(guī)化二次設(shè)備，主要由繼電保護(hù)裝置、防誤閉鎖裝置、測量測控裝置等組成，這些網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備可以標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的進(jìn)行計算機(jī)微處理機(jī)[4]。通過網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備之間的告訴網(wǎng)絡(luò)通信通道的連接，真的達(dá)到數(shù)據(jù)的資源共享、信息傳遞的高速化。如：利用數(shù)字化技術(shù)建立數(shù)據(jù)處理平臺，實時錄入二次設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)，幫助技術(shù)人員分析變電站設(shè)施的工作情況，發(fā)現(xiàn)異常信號后及時采取措施處理。
四、數(shù)字化變電站持久性改造的要點
變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，強(qiáng)化變電電壓等級工作有著多方面的意義。技術(shù)人員要根據(jù)變電站運行的具體情況，制定切實可行的電壓調(diào)控方案，營造安全持久的變電運行環(huán)境。除了對變電設(shè)備采取綜合檢修方案外，還要考慮變電系統(tǒng)的技術(shù)改造，創(chuàng)建高效率的變電作業(yè)模式。電力行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的重要構(gòu)成，其對于其它產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)規(guī)劃發(fā)展有著多方面的意義。供電單位不僅要堅持對變電站的數(shù)字化改造方向，還要注重“持久性”改造的先進(jìn)思想。持久性改造是基于行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求，保證變電站在較長時間內(nèi)完成技術(shù)升級與優(yōu)化。如：定期更換新的數(shù)字技術(shù)，為變電站運行提供良好的技術(shù)保障；實時安裝多功能的數(shù)字設(shè)備，保證變電信號的對點傳輸；綜合培訓(xùn)值班人員的工作技能，盡快適應(yīng)數(shù)字化變電作業(yè)模式的操作規(guī)范。
結(jié)論
總之，變電站在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著改變電壓的功能，對維護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定運行起到了關(guān)鍵性的作用。為了給廣大客戶提供良好的用電環(huán)境，降低供配電設(shè)施作業(yè)階段的故障率，必須要對常規(guī)變電站進(jìn)行數(shù)字化改造。選用數(shù)字技術(shù)應(yīng)結(jié)合具體的改造對象，把變電站各個功能模塊系統(tǒng)性地組合起來，借助計算機(jī)智能操作系統(tǒng)執(zhí)行調(diào)控命令。
【參考文獻(xiàn)】
[1]盧新.初探變電站在電力系統(tǒng)調(diào)度中的功能特點[J].華東電力科技，2010，12（4）：33-34.
中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
隨著信息化時代的到來，數(shù)據(jù)采集、自動控制等技術(shù)日益成熟，推動了變電站建設(shè)與發(fā)展的技術(shù)革新，進(jìn)一步實現(xiàn)了變電站運行的資源優(yōu)化配置、有利于降低運行維護(hù)成本，提高效率指標(biāo)。與此同時，國家電網(wǎng)對變電站的建設(shè)提出了“堅強(qiáng)、智能”的要求，基于變電站關(guān)鍵技術(shù)和過程控制進(jìn)行綜合自動化系統(tǒng)的技術(shù)改造是十分必要的。
一、500kV變電站的基本現(xiàn)狀
就目前現(xiàn)狀來看，我國的500kV變電站所使用的一次設(shè)備類型較為簡單，在接線方式和典型設(shè)計上具有一定差距，且智能化投入比例較少。在二次設(shè)備的使用類型上主要包括3種，即常規(guī)保護(hù)+RTU監(jiān)視模式、常規(guī)保護(hù)+計算機(jī)監(jiān)控模式、數(shù)字化保護(hù)+智能監(jiān)控系統(tǒng)模式。具體而言，常規(guī)保護(hù)+RTU監(jiān)視模式的應(yīng)用主要用于早期未完成計算機(jī)監(jiān)控模式改造的變電站，其運行時間較長，但由于技術(shù)性較差、控制室空余屏位缺乏，大量使用長電纜、信號電纜，因此直流接地問題較多。而常規(guī)保護(hù)+計算機(jī)監(jiān)控模式是現(xiàn)階段變電站主要使用的類型，但是在主變、母差保護(hù)的配置上不足，不利于常規(guī)模式的改造。數(shù)字化保護(hù)+智能監(jiān)控系統(tǒng)模式是基于DL/T860技術(shù)體系設(shè)計研發(fā)的，具有3層兩網(wǎng)（站控層、間隔層、過程層，MMS網(wǎng)絡(luò)和GOOSE網(wǎng)絡(luò)）的配置，具有智能化功能。與此同時，該系統(tǒng)采用直采直跳的方式，且控制小室面積小，能夠普遍地應(yīng)用于光纜傳輸量測、信號控制等，擴(kuò)展性較強(qiáng)。
二、技術(shù)改造工程中的運行監(jiān)控
在變電站綜合自動化技術(shù)改造的過程中，滿足變電站正常運行所需的基本監(jiān)視和控制，確保變電站安全、穩(wěn)定的運營是改造實踐的基本要求。首先，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制具有數(shù)據(jù)共享的優(yōu)勢，在技術(shù)改造的過程中采用新舊系統(tǒng)并行運行的方式能夠保證變電站的基本監(jiān)視和控制。具體而言，在改造過程中不退出舊系統(tǒng)的運行，并通過站內(nèi)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的集線器接入CSC-2000V2版新系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)，并采集監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)完成系統(tǒng)的調(diào)試工作，如圖1所示。其次，在改造的過程中需要對站內(nèi)監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行更換，此時網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)將暫時中斷。為了減少由于網(wǎng)絡(luò)更換造成監(jiān)控數(shù)據(jù)的缺失，要求運行人員在現(xiàn)場監(jiān)視設(shè)備的運營狀態(tài)。除此之外，在技術(shù)改造的過程中各個間隔的測量控制裝備不需要更換，此時測控信息將不受影響。
三、綜合自動化改造實施的步驟與方法
在自動化系統(tǒng)技術(shù)改造的過程中需要做好準(zhǔn)備工作，包括材料和工具的準(zhǔn)備、設(shè)備配置和技術(shù)協(xié)議是否相一致，配件齊全，以及技術(shù)人員的技術(shù)能力檢查等。在新設(shè)備的安裝前需要對網(wǎng)絡(luò)切換的順序進(jìn)行落實，按流程進(jìn)行。在調(diào)試過程中需要用交換機(jī)組建獨立的調(diào)試網(wǎng)絡(luò)，其中一臺電腦需安裝舊的監(jiān)控系統(tǒng)，另一臺電腦安裝模擬軟件，逐步模擬遙信變位，核查新舊系統(tǒng)的反應(yīng)是否無障礙。此外，制定過渡方案，明確新舊系統(tǒng)之間聯(lián)接界面，避免不兼容造成的系統(tǒng)錯誤是十分必要的。
新舊系統(tǒng)并列運行前，需要將間隔的遙控把手切換到就地位置，遙控回路所有出口壓板退出。在運行的過程中，通過各個間隔停電對遙控量進(jìn)行驗證。當(dāng)需要對某一間隔進(jìn)行控制時，需要將把手切換至遠(yuǎn)處，與相應(yīng)遙控出口壓板投入。新系統(tǒng)在對各個間隔進(jìn)行遙控前需要對監(jiān)控裝置斷電，進(jìn)行遙控對點操作。在遙控對點無誤的情況下再對新系統(tǒng)進(jìn)行控制，防止意外情況發(fā)生。當(dāng)全部間隔對點連接無異常后，方可對舊系統(tǒng)進(jìn)行全面地拆除。值得一提的是，每個改造階段需要制定實施方案，明確工作范圍和步驟，對重難點問題進(jìn)行分析，從而保證工作效率。
四、綜合自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及正確性驗證
CSC-2000綜合自動化系統(tǒng)采用Microsoft的Visal Fox Pro數(shù)據(jù)庫，而新系統(tǒng)采用的則是Sun的Oracle數(shù)據(jù)庫，因此兩大數(shù)據(jù)庫在運行過程、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和字段的定義方面有所差異。如果數(shù)據(jù)庫不能對上述問題進(jìn)行正確地轉(zhuǎn)換，將造成新系統(tǒng)的運行錯誤，引發(fā)系統(tǒng)故障。針對Visal Fox Pro數(shù)據(jù)庫和Oracle數(shù)據(jù)庫編寫轉(zhuǎn)換程序，在系統(tǒng)技術(shù)改造的過程中對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行轉(zhuǎn)變，并對轉(zhuǎn)換后的系統(tǒng)進(jìn)行驗證檢測，是解決該問題的首要步驟。
為了避免數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)有誤和缺失等問題，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的正確性驗證是否重要。通過模擬程序保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的正確性，對比遙測量、遙控量和遙信量，核對新舊系統(tǒng)的后臺變化情況，能對轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地分析。但是，由于模擬程序本身對部分?jǐn)?shù)據(jù)無法模擬，因此僅依靠模擬程序進(jìn)行檢測仍有部分漏洞，其難度性較大。因此，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換之后需要對全站設(shè)備進(jìn)行停電對點、現(xiàn)場數(shù)據(jù)的校對工作，并對一次設(shè)備和二次設(shè)備的監(jiān)控數(shù)據(jù)進(jìn)行核實，保證現(xiàn)場數(shù)據(jù)和后臺數(shù)據(jù)的一致性，減少安全隱患。
最后，我們將對改造后系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行驗證。具體而言，即針對500kV變電站綜合自動化系統(tǒng)的檢測畫面的制作和監(jiān)控程序的功能、數(shù)據(jù)的核對等方面進(jìn)行補充和改善。采用雙系統(tǒng)運行模式，有利于保證供電的穩(wěn)定。對于改造后的綜合自動化系統(tǒng)，仍需與舊系統(tǒng)并行運行一段時間，從而檢測新系統(tǒng)的穩(wěn)定性。防止由于系統(tǒng)隱藏問題引發(fā)的故障，無法對變電站設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視與控制。其次，運行操作人員需要對新綜合自動化系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)致地學(xué)習(xí)和了解，掌握新的運行技術(shù)，提高自身技能。
五、變電站智能化改造應(yīng)用
變電站智能化改造需要堅持“向典型設(shè)計靠攏”的原則，與此同時，優(yōu)化主接線和相關(guān)設(shè)備配置。在改造的過程中需要結(jié)合變電站擴(kuò)建、改建工程的實際情況，全面貫徹壽命周期管理理念，遵循科學(xué)進(jìn)步的要求，實現(xiàn)不同類型設(shè)備之間的技術(shù)兼容。全壽命周期管理理念要求我們提高工程改造的效益，在系統(tǒng)規(guī)劃的前提下，進(jìn)行設(shè)計、制造、安裝、運行和維修幾大環(huán)節(jié)，且降低改造成本，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合性分析。除此之外，降低項目風(fēng)險，兼顧技術(shù)進(jìn)步，在設(shè)備的選型和施工方案上進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，有利于過程的優(yōu)化。
智能化改造的目標(biāo)應(yīng)在結(jié)合電網(wǎng)運行方式的情況下，調(diào)節(jié)好接線配置，避免多次重復(fù)改造，降低成本。自動化系統(tǒng)應(yīng)該建立一體化的智能平臺，采用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的新科技，減少電纜的使用量。此外，支持大容量數(shù)據(jù)的實時傳輸，包括在線智能分析，程序化操作和一體化調(diào)控，有利于完善電網(wǎng)運行。其改造的關(guān)鍵點在于一次主接線優(yōu)化和一次設(shè)備智能化改造。由于500kV網(wǎng)架出線少，在考慮供電可靠性需求時需要設(shè)置500kV出線及主變進(jìn)線隔離開關(guān)和220kV旁路母線，且二次接線相對復(fù)雜。但是，現(xiàn)階段200kV以上的電壓等級配電裝置已經(jīng)形成了多環(huán)形供電，因此由于停電、檢修造成母線解環(huán)的機(jī)率十分低，故而對變電站的影響較小。與此同時，智能組件是智能化改造的重要方面，包括斷路器控制箱、變壓器冷卻系統(tǒng)匯控柜、有載調(diào)壓開關(guān)控制器等，科學(xué)地改變組合架構(gòu)，能夠提高靈活性。
結(jié)語
500kV變電站綜合自動化系統(tǒng)技術(shù)改造有效地提高了系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性，在硬件性能和維護(hù)上面具有較好的優(yōu)化，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了新的調(diào)整，包括設(shè)備數(shù)量和二次接線等。與此同時，改造后的自動化系統(tǒng)提高了信息傳遞的速度，在故障排查方面也更為便捷，完善了自動化系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)，對于該行業(yè)而言具有重要意義。
參考文獻(xiàn)
臨泉縣廣播電視臺現(xiàn)有兩個頻道的模擬硬盤播出系統(tǒng)需進(jìn)行全數(shù)字播出升級改造?，F(xiàn)階段無線發(fā)射是模擬信號，有線傳輸是數(shù)字信號，臨泉臺的信號在無線和有線同步傳輸，中一和安徽衛(wèi)視信號源是模擬信號。根據(jù)我臺實際，現(xiàn)做以下改造技術(shù)方案：
一、.播出視頻服務(wù)器升級改造部分。
1、采用國產(chǎn)服務(wù)器，單臺服務(wù)器通道數(shù)必須達(dá)到1-5個通道，以保證后期我臺節(jié)目的擴(kuò)展。為了確保播出的指標(biāo)，要求各投標(biāo)方提供進(jìn)口解碼卡，服務(wù)器整機(jī)需提供國家廣電總局檢測報告。
2、我臺現(xiàn)有2個頻道播出系統(tǒng)，考慮到系統(tǒng)需求，采用視頻服務(wù)器用于主備鏡像播出。用于主備鏡像的播出服務(wù)器的播出通道和硬盤陣列都必須保證鏡像熱備份。
3、根據(jù)我臺現(xiàn)有播出頻道數(shù)量，考慮到將來可方便增加頻道與擴(kuò)充系統(tǒng)，要求采用分布式、網(wǎng)絡(luò)化異地上載多通道硬盤播出系統(tǒng)。
4、視頻服務(wù)器的編解碼壓縮方式為MPEGII，支持基于IBBP幀方式的長GOP。支持4:2:0及4:2:2數(shù)字視頻采樣，壓縮碼率可調(diào)。視頻服務(wù)器所有編解碼通道輸入、輸出信號均為帶嵌入音頻的SDI信號方式。
5、視頻服務(wù)器在硬件上需保證節(jié)目上載和播放達(dá)到零幀精度，同時能確保對短于5秒或接近5秒的各個節(jié)目連續(xù)播放時，不出現(xiàn)靜幀或停頓等異?，F(xiàn)象。
6、視頻服務(wù)器關(guān)鍵部件應(yīng)當(dāng)采用冗余技術(shù)，包括主機(jī)、電源、風(fēng)扇、硬盤等，關(guān)鍵部件（包括電源、硬盤、風(fēng)扇等）均可帶電熱插拔，以方便維護(hù)，確保播出系統(tǒng)在正常運行時沒有單一崩潰點。
7、要求具有盡可能高的系統(tǒng)帶寬與存儲帶寬，以滿足整個硬盤播出系統(tǒng)對帶寬的要求。
8、要求服務(wù)器操作簡單方便，監(jiān)控界面簡單明了；同時提供完善的圖形化監(jiān)控界面及遠(yuǎn)程調(diào)試接口，方便系統(tǒng)監(jiān)控與維護(hù)。
二、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
系統(tǒng)采用1000M以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)；非編系統(tǒng)、視頻服務(wù)器、控制工作站、上載工作站、編單審片工作站等設(shè)備之間全部采用以太網(wǎng)連接，從而保證整個系統(tǒng)的數(shù)字化傳輸和資源共享。必須充分考慮到網(wǎng)絡(luò)的安全性措施；要考慮到網(wǎng)絡(luò)帶寬的合理分配，既要確保網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐〞常忠紤]網(wǎng)絡(luò)資源的合理利用。
三. 播出工作站及控制系統(tǒng)
1、播出控制工作站采用2個頻道循環(huán)備份播出方式。任意工作站在故障情況下，備機(jī)能夠?qū)崟r接替主機(jī)工作，對播出無任何影響。能通過RS422或RS232串行接口實現(xiàn)對視頻服務(wù)器、切換開關(guān)、錄像機(jī)、鍵混器和字幕機(jī)等設(shè)備的控制。
2、必須保證控制系統(tǒng)的完全備份，不得存在單一崩潰點，不得存在控制延時。
3、盡量減少控制系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，保證控制系統(tǒng)的簡潔，減少故障因素,要求串口點對點控制，不建議使用IP轉(zhuǎn)串口的方式。
四、周邊設(shè)備要求
周邊設(shè)備技術(shù)指標(biāo)必須達(dá)到國家廣電總局相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。要求采用專業(yè)產(chǎn)品，設(shè)備技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛、指標(biāo)高、穩(wěn)定性好，有大量的應(yīng)用實例，維修、維護(hù)方便，具有良好的售后服務(wù)。主要周邊使用模塊化設(shè)備，模塊有較高的集成度，須具備同一機(jī)箱多種模塊混插功能，所有設(shè)備滿足220V供電，有良好的散熱防塵功能。
1、三個播出頻道SDI切換器及應(yīng)急切換器：系統(tǒng)采用16X2 SDI播出切換器，切換器要求具備靜音切換功能( 嵌入音頻）,帶均衡和時鐘恢復(fù)，雙RS232控制口，防止切換卡擦聲；所使用的播出頻道切換器必須具有切換鎖定功能，防止誤操作；必須具備斷電直通功能。要求切換器具有雙串口控制，保證播出的安全性。每個頻道都要求使用主備雙切換器，主備切換器進(jìn)自動3選1切換，可實現(xiàn)自動互備功能，選用的3選1應(yīng)急切換器必須具備斷電直通功能。
2、數(shù)字時基技術(shù)要求：每個頻道均需配置數(shù)字時基；要求：10bit、13.5MHz,采用／4:2:2數(shù)字格式處理／具備掉電直通功能，支持嵌入音頻，
3、數(shù)字鍵混技術(shù)要求：每個頻道均需配置數(shù)字鍵混合放大器，要求：支持嵌入音頻，2路數(shù)字鍵混，PST、PGM模擬監(jiān)視,雙RS232遙控接口，支持掉電直通功能。
4、音頻均衡處理器：每個頻道配置一臺數(shù)字音頻處理器，要求：嵌入音頻SDI輸入輸出 ，音頻自動限幅 ，提供模擬監(jiān)看監(jiān)聽，斷電直通功能 ，使得滿足整個頻道的音頻符合同一標(biāo)準(zhǔn)要求。
5、SDI數(shù)字視頻分配板，SDI一分八。
6、SDI解嵌+D/A設(shè)備：數(shù)字信號轉(zhuǎn)模擬信號，用于末級輸出和數(shù)字信號電視墻的監(jiān)看。
7、A/D+嵌入設(shè)備：模擬信號轉(zhuǎn)數(shù)字信號，外來中央一套、安徽衛(wèi)視兩套主備模擬信號轉(zhuǎn)數(shù)字后進(jìn)播出切換器。
8、模擬分配，根據(jù)投標(biāo)廠家方案要求足量配置。
9、數(shù)字模塊設(shè)備機(jī)箱： 數(shù)字模塊設(shè)備機(jī)箱要求雙電源，可直接上標(biāo)準(zhǔn)19英寸機(jī)架,與周邊模塊設(shè)備同一品牌。
10、數(shù)字字幕臺標(biāo)機(jī)要求 （2臺，其中1臺作為2個頻道字幕的備份）：具備網(wǎng)絡(luò)字幕功能，字幕及臺標(biāo)的播出受控自動播出控制軟件，字幕臺標(biāo)機(jī)應(yīng)有廣播級通道指標(biāo)，采用全數(shù)字4：2：2信號處理方法，同屏支持多種字體，每種字的字體、字號、顏色、加邊、傾斜、字間距可以分別定義。滾動方向可選，顯示位置和窗口大小可調(diào)、可對窗口進(jìn)行修飾。滾動速度及次數(shù)可調(diào)。可給滾動內(nèi)容設(shè)置不同顏色的背景。滾動內(nèi)容可實時修改。同屏支持多個不同方向的滾動文件。滾動的同時可出字幕。同屏應(yīng)支持多個局部動畫和32bit滿屏動畫播出，支持動畫文件播出，動畫播放位置可調(diào)整，時間和次數(shù)可選。在播動畫的同時不影響其他操作，如：出字幕、滾動、調(diào)圖等。
11、系統(tǒng)應(yīng)充分考慮配置，GPS授時，5寸時鐘、同步信號發(fā)生器等設(shè)備。
12、為了確保外來素材的交換安全及實現(xiàn)全臺播出、制作、新聞和廣告的聯(lián)網(wǎng)安全，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)化、智能化的數(shù)字硬盤播控系統(tǒng)，系統(tǒng)要求配置一臺IP硬件防火墻，用于制作網(wǎng)和播出網(wǎng)之間素材隔離確保播出安全，一臺USB硬件防火墻，用于隔離各種外來移動硬盤的病毒。
六、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)直接影響播出系統(tǒng)及全臺網(wǎng)絡(luò)的連接和質(zhì)量，因此要采用國際通行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)總體要求達(dá)到廣播級甲級標(biāo)準(zhǔn)，同時滿足以下標(biāo)準(zhǔn)：
《4：2：2數(shù)字分量圖像信號的接口》GB/T 17953-2000
《數(shù)字分量演播室接口中的附屬數(shù)據(jù)信號格式》GY/T 160-2000
《數(shù)字電視附屬數(shù)據(jù)空間內(nèi)數(shù)字音頻和輔助數(shù)據(jù)的傳輸規(guī)范》 GY/T 161-2000
《演播室串行數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)》GY/T 164-2000
《電視中心播控系統(tǒng)數(shù)字播出通路技術(shù)指標(biāo)和測量方法》GY/T 165-2000
《數(shù)字分量演播室的同步基準(zhǔn)信號》GY/T 167-2000
《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ/T 16-92
《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》GB/T 50311-2000
《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗收規(guī)范》GB/T 50312-2000
《出入口控制系統(tǒng)技術(shù)要求》GA/T 394-2002
《中華人民共和國公共安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》GA 38-92
《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》GB 50198-94
《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》 GBJ 115-87
《彩色電視圖像質(zhì)量主觀評估方法》 GB 7401-87
《彩色電視圖像傳輸標(biāo)準(zhǔn)》 GB 1583-79
《有線電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》 GB 50200-94
對110KV變電站綜合自動系統(tǒng)進(jìn)行改造，主要是為了實現(xiàn)變電站的經(jīng)濟(jì)運行，同時也為了保證電力系統(tǒng)的安全。在技術(shù)改造過程中，通過計算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)的合理運用，為新的控制技術(shù)提供支持，使變電站在監(jiān)視以及控制方面的自動化水平得到進(jìn)一步的提高。另外，還要在管理、技術(shù)等方面做好協(xié)調(diào)工作，提高變電站的綜合運行水平。
一、綜合自動化系統(tǒng)存在的問題
110KV變電站綜合自動化系統(tǒng)主要存在以下三個方面的問題：第一，雖然國家電網(wǎng)公司已制定了變電站設(shè)計的相關(guān)典型規(guī)范，但在具體實施過程中還存在著一些問題。第二，變電站綜合自動化系統(tǒng)未能與現(xiàn)行的電力管理體制形成一個有機(jī)的整體。由于沒有將變電站綜合自動化系統(tǒng)納入電力管理的范疇，使得其在正規(guī)化以及標(biāo)準(zhǔn)化方面的發(fā)展十分緩慢，也沒有可靠的制度保證，同時也不利于運行和維護(hù)工作的順利開展。另一方面，與變電站自動化系統(tǒng)相關(guān)的專業(yè)劃分過于生硬，忽視了專業(yè)之間的內(nèi)在聯(lián)系。一旦相應(yīng)的設(shè)備出現(xiàn)缺陷，在檢查分析時容易出現(xiàn)效率低下以及互相推卸責(zé)任的情況，不利于問題的解決。第三，變電站工作人員素質(zhì)不高。要想充分發(fā)揮變電站綜合自動化系統(tǒng)的作用，除了系統(tǒng)本身的完善與進(jìn)步之外，還需要一批專業(yè)素質(zhì)過硬、業(yè)務(wù)能力強(qiáng)的運行維護(hù)人員。
二、自動化改造的主要內(nèi)容及相關(guān)技術(shù)要求
110KV變電站自動化系統(tǒng)改造的內(nèi)容主要包括一次設(shè)備的改造和二次設(shè)備的改造等兩個方面，現(xiàn)論述如下：
（一）改造一次設(shè)備及其技術(shù)要求
一次設(shè)備的改造包括以下四個方面的內(nèi)容：第一，改造高壓開關(guān)柜。為了防止誤操作的發(fā)生，需要完善機(jī)械以及柜間距離，還要求隔離物具有良好的阻燃性能，同時要起到絕緣支撐作用。采用的方法是利用絕緣護(hù)套來增強(qiáng)相對地間和母線導(dǎo)體間的絕緣水平以及采用額定電壓為12KV及最高工作電壓為75KV的電流互感器，使其達(dá)到使用工況要求的絕緣水平。第二，改造斷路器。通過改造可以實現(xiàn)無油化并完善遙控操作功能，同時還能提供準(zhǔn)確的位置信號。另外，還要將斷路器的輔助觸點改造為雙輔助觸點接線，這樣能有效的防止信號誤發(fā)。第三，改造電壓保護(hù)設(shè)備。要對10KV中性點加裝自動跟蹤以及調(diào)諧的消弧線圈，或者以小電阻接地；同時，還要將避雷器更換為無間隙金屬氧化物避雷器。第四，改造主變壓器輔助元件。為實現(xiàn)遙控操作，需要改造中性點隔離開關(guān)。同時，通過改造實現(xiàn)對分接開關(guān)的本地以及遠(yuǎn)程遙控。
（二）改造二次設(shè)備及相應(yīng)的技術(shù)要求
對二次設(shè)備的改造主要有以下內(nèi)容：第一，要使斷路器控制回路簡單化，增強(qiáng)其可靠性，同時杜絕迂回接線；使測控單元以及信號、控制等方面實現(xiàn)電源分離；一旦控制回路出現(xiàn)斷線、無控制電源等情況，要及時進(jìn)行遠(yuǎn)方報警，同時要保留相應(yīng)的故障信號。第二，當(dāng)變電站的保護(hù)回路設(shè)有單獨的熔斷器時，要加強(qiáng)保護(hù)。一旦保護(hù)回路直流消失，要及時遠(yuǎn)程報警。第三，重合閘要實現(xiàn)自動投退。在遙控和在當(dāng)?shù)睾祥l后應(yīng)自動投入電源，同時其放電回路自動斷開；在跳閘之后，要自動退出重合閘電源，同時重合閘要實現(xiàn)自動放電。另外，還要根據(jù)需要加速和一次重合閘，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定措施裝置出現(xiàn)動作跳閘等情況時，要自動閉鎖重合閘。第四，斷路器位置信號燈具使用發(fā)光二極管等節(jié)能燈具，不僅節(jié)能環(huán)保，而且還可以提高可靠性。第五，要針對具體情況對中央信號裝置進(jìn)行必要的改造，另外還需要改造加裝遙控與合閘閉鎖回路等設(shè)施。
在進(jìn)行二次設(shè)備改造時需要注意的事項有以下幾個方面：首先，要確保變電站所接的電壓互感器二次回路只有一個接地點，同時要在PT接口屏地排處設(shè)置接地位置。其次，要按照安全管理規(guī)定將電流互感器中性線的接地點設(shè)置于保護(hù)室之內(nèi)，同時要確保一點接地。最后需要注意的是，要保證控制電纜屏蔽層為兩點接地。
三、自動化改造中需要重點把握的問題
（一）改造一、二次設(shè)備
110KV變電站在無人值班時，對一、二次設(shè)備在穩(wěn)定性和可靠性方面提出了更高的要求。只有設(shè)備穩(wěn)定可靠，才能大大降低值班員的工作強(qiáng)度，使其能夠有更充裕的時間用于監(jiān)控和操作，對于設(shè)備出現(xiàn)的故障以及事故也能及時的進(jìn)行處理，從而提高了工作效率。
（二）完善遙信、遙測、遙控以及遙調(diào)等動能
變電站在有人值班時只具有遙信和遙測功能，而不具備遙控功能。前兩項功能主要是為調(diào)度自動化服務(wù)，因為調(diào)度關(guān)注的遙信量比較少，在變電站無人值班時監(jiān)控值班人員主要依靠監(jiān)控系統(tǒng)來了解變電站的運行情況。因此，在無人值班改造中所采集的信息要盡量做到全面，要達(dá)到一定的信息量要求。
（三）要努力提高數(shù)據(jù)通信處理的能力
110KV變電站對數(shù)據(jù)通信處理能力的要求很高，在實時性、可擴(kuò)展性、可靠性和信息傳輸容量方面都要達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。為了保證信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽?、唯一以及一致性，需要在自動化改造過程中應(yīng)用電力實時數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約，要在網(wǎng)絡(luò)通信和常規(guī)串行這兩種通信方式之間實現(xiàn)自動切換。由于自愈光纖通信網(wǎng)絡(luò)具有可靠性強(qiáng)、速率高的特點，因此要充分加以利用。
（四）重視監(jiān)控系統(tǒng)的作用
變電站裝設(shè)安全視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有防火、防盜的功能，同時還能在輔助巡視、事件記錄和管理方面發(fā)揮作用，是無人值班變電站得以安全運行的重要技術(shù)手段。整個安全監(jiān)控系統(tǒng)包括監(jiān)視設(shè)備、防盜設(shè)備以及主機(jī)等部分，值班員可以利用安全監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對變電站的可視化監(jiān)控。
（五）重視對計算機(jī)電源系統(tǒng)的改進(jìn)
在改造工程實施的過程中，為了實現(xiàn)后臺機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及通信主機(jī)等設(shè)備的不間斷供電，需要使用交流電源。如果以上這些設(shè)備斷電的話，將會使變電站失去應(yīng)有的監(jiān)控，同時還會丟失歷史數(shù)據(jù)。以往變電站使用的電源都是UPS的電池，但是在實踐中我們發(fā)現(xiàn)，UPS的電池如果維護(hù)不及時其容量在使用兩年之后會大幅度的降低，一旦失去市電的供應(yīng)，一些重要設(shè)備在供電時間上將得不到有效的保證。因此，在進(jìn)行自動化改造時，需要安裝在線式逆變電源并只允許重要負(fù)荷進(jìn)行連接，在電池容量配置方面應(yīng)摒棄以往根據(jù)經(jīng)驗來選擇電池容量的做法，應(yīng)根據(jù)變電站的實際情況進(jìn)行統(tǒng)計和分析，確定更合理的方案。
（六）提高防誤操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性
變電站綜合自動化防誤操作系統(tǒng)主要由五防管理機(jī)及后臺監(jiān)控機(jī)組成，尤其是后臺監(jiān)控機(jī)防誤閉鎖功能的加入，可以與五防管理互為備用，這樣就實現(xiàn)了雙重防誤閉鎖管理。為了使五防系統(tǒng)能夠更為準(zhǔn)確、可靠并高度自動，應(yīng)充分利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與數(shù)字處理技術(shù)實現(xiàn)五防系統(tǒng)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，將其與監(jiān)控系統(tǒng)的“遙控”部分合為一體。同時，還應(yīng)進(jìn)一步完善五防系統(tǒng)和監(jiān)視系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)在線監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制。
四、總結(jié)
綜上所述，110KV變電站綜合自動化系統(tǒng)在進(jìn)行技術(shù)改造時還存在著很多問題，諸如缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、管理水平低下以及工作人員素質(zhì)不高等，這就需要電力部門和電力工作人員在實際的工作中采取一些有效的措施來加以改進(jìn)，不斷的總結(jié)工作經(jīng)驗，積極參與變電站綜合自動化系統(tǒng)的建設(shè)，為電網(wǎng)安全、高效、經(jīng)濟(jì)的運行貢獻(xiàn)自己的力量。
1 數(shù)字化增壓點升級改造總體技術(shù)
數(shù)字化增壓點改造技術(shù)將數(shù)字化控制技術(shù)與現(xiàn)場生產(chǎn)工藝結(jié)合，通過在管線及設(shè)備上增加遠(yuǎn)傳儀表，流程上增加電動閥門，更換手動收球裝置為自動收球裝置，將離心泵更換為混輸泵等改造，并且自主開發(fā)增壓點改造自控系統(tǒng)PLC程序以及站控程序，在功能上實現(xiàn)了“油氣混輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控、流程自動切換”；在管理上實現(xiàn)了“將站點變成流程中的裝置”，可以實現(xiàn)無人值守。通過該技術(shù)的運用，將原“基本生產(chǎn)單元（增壓點）管理”升級為“生產(chǎn)管理單元（作業(yè)區(qū)）管理”，由作業(yè)區(qū)直接管理油水井，實現(xiàn)數(shù)據(jù)流與業(yè)務(wù)流的統(tǒng)形成“一級半布站”新型生產(chǎn)管理模式。
3.1 PLC程序結(jié)構(gòu)劃分
數(shù)字化增壓點實現(xiàn)的控制功能可分為五大塊，每個程序塊功能區(qū)分有嚴(yán)格的界。主程序的結(jié)構(gòu)清楚明了，主程序里直接調(diào)用功能模塊，每個功能模塊是一個整體，只留出了參數(shù)的輸入和輸出接口，主程序調(diào)用時只需進(jìn)行參數(shù)傳遞，每個功能塊被調(diào)用后對輸入值進(jìn)行計算，執(zhí)行完后重新回到主程序繼續(xù)執(zhí)行下面的程序。模塊化編寫的程序結(jié)構(gòu)清楚，但程序執(zhí)行過程較復(fù)雜，程序的可讀性很強(qiáng)。
3.2 PLC模塊程序的設(shè)計3.2.1 模擬量采集模塊
模擬量采集模塊主要完成現(xiàn)場模擬量采集和計算工作，通過AI模塊把現(xiàn)場儀表的電流數(shù)值（通常為4到20毫安電流）采集到模塊中并轉(zhuǎn)換為6400到32000的通道裸數(shù)據(jù)，CPU根據(jù)編寫好的程序?qū)β銛?shù)據(jù)進(jìn)行計算，將裸數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為現(xiàn)場的工程值。
3.2.2 流量計算模塊
站點瞬時流量的采集有三種方法，一是通過采集脈沖數(shù)計算瞬時流量，二是通過采集模擬量來計算流量（通過模擬量模塊計算），三是通過RS-485通訊直接讀取瞬時流量和累積流量（通過MODBUS模塊計算）。不管采用哪種方法都可以通過對應(yīng)模塊實現(xiàn)。
3.2.3 泵的啟?？刂颇K
泵的啟?？刂颇K主要實現(xiàn)輸油泵或注水泵遠(yuǎn)程啟動和停止，通過DO模塊和繼電器聯(lián)動操作實現(xiàn)遠(yuǎn)程啟動和停止，繼電器的線圈正極端接到DO通道上，常開觸頭并連到啟動按鈕，常閉觸頭串接到停止按鈕上。工作時，通道發(fā)生高電位信號來驅(qū)動繼電器，繼電器線圈在得電后常開觸頭閉合泵啟動，常閉觸頭斷開泵停止。
3.2.4 泵的變頻輸油控制
標(biāo)準(zhǔn)站點要實現(xiàn)連續(xù)輸油，也就是說輸油泵的轉(zhuǎn)速隨著罐液位的變化而變化，當(dāng)液位高于設(shè)定值輸油泵轉(zhuǎn)速加快，當(dāng)液位低于設(shè)定值時泵的轉(zhuǎn)速減小，調(diào)整泵的轉(zhuǎn)速目的是盡可能的保證罐液位趨于設(shè)定值，使用PID算法可以實現(xiàn)此功能。
3.2.5 MODBUS通訊模塊
Modbus 協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言。通過此協(xié)議，控制器相互之間、控制器經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)（例如以太網(wǎng)）和其它設(shè)備之間可以通信。它已經(jīng)成為一通用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。有了它，不同廠商生產(chǎn)的控制設(shè)備可以連成工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行集中監(jiān)控。
4 數(shù)字化增壓點改造技術(shù)應(yīng)用情況
數(shù)字化增壓點改造技術(shù)在采油五廠麻黃山北作業(yè)區(qū)進(jìn)行了該數(shù)字化新技術(shù)的先導(dǎo)性試驗，實現(xiàn)了“油氣混輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控、流程自動切換”先進(jìn)功能；姬六轉(zhuǎn)已經(jīng)完成數(shù)字化改造部分，數(shù)字化建設(shè)部分完成后即可接入姬五聯(lián)中心管理。麻黃山北作作業(yè)區(qū)調(diào)控中心系統(tǒng)建設(shè)也已經(jīng)完成，實現(xiàn)了姬五聯(lián)所轄站點、油水井集中管理，同步運行，增加了標(biāo)清遠(yuǎn)程視頻會議系統(tǒng)的遠(yuǎn)程交互功能，生產(chǎn)與決策并舉。通過以上改造，實現(xiàn)了采油廠員工從井場到增壓點，最終到作業(yè)區(qū)的有序收縮，為優(yōu)化勞動組織結(jié)構(gòu)創(chuàng)造了條件。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）31-0082-03
1 概述
變電站作為電網(wǎng)系統(tǒng)中電能輸送、分配調(diào)度的重要中樞，其技術(shù)水平的高低直接影響到電網(wǎng)系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定。國內(nèi)外電力用戶和變配電設(shè)備制造商均普遍關(guān)注變電站綜合自動化系統(tǒng)的研究，在充分結(jié)合各種先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，努力提高變電站的綜合自動化技術(shù)水平。近幾年，隨著計算機(jī)技術(shù)、電力通信技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感器技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的進(jìn)一步加深完善，尤其在IEC61850標(biāo)準(zhǔn)頒布以后，數(shù)字化變電站綜合自動化系統(tǒng)已成為修建變電站和改造變電站首選的自動化方式。數(shù)字化變電站技術(shù)的出現(xiàn)，能夠很好地解決常規(guī)變電站IED設(shè)備間不能完全兼容和數(shù)據(jù)信息不能實時通信互享間的缺陷，實現(xiàn)了變電站自動化技術(shù)優(yōu)勢的充分發(fā)揮。結(jié)合實際工作經(jīng)驗，對常規(guī)變電站數(shù)字化技術(shù)升級改造要點進(jìn)行分析探討就顯得非常有工程實踐和研究意義。
2 基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站GOOSE組網(wǎng)方案
按照IEC61850綜合自動化變電站標(biāo)準(zhǔn)要求，數(shù)字化變電站由過程層、間隔層和站控層組成。由于數(shù)字化變電站的數(shù)字信息通信網(wǎng)絡(luò)集成化程度較高，IED設(shè)備間數(shù)據(jù)的傳遞與共享在很大程度上依賴網(wǎng)絡(luò)通訊規(guī)約的統(tǒng)一轉(zhuǎn)換。
為了確保數(shù)字化變電站網(wǎng)絡(luò)通信的實時可靠性，站控層與間隔層間的網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式應(yīng)按照冗余以太網(wǎng)架構(gòu)進(jìn)行組網(wǎng)，且其數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)不低于100Mbps。整個數(shù)字化變電站網(wǎng)絡(luò)宜采用雙星型結(jié)構(gòu)，并采取雙網(wǎng)雙工通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通過富裕的網(wǎng)絡(luò)冗余度，確保站控層各種監(jiān)控工作站、五防工作站、遠(yuǎn)程調(diào)度、服務(wù)器數(shù)據(jù)庫間數(shù)據(jù)信息的實時可靠通信。過程層與間隔層間數(shù)據(jù)信息通信網(wǎng)絡(luò)主要采用GOOSE和SV兩類信號進(jìn)行傳輸，通過GOOSE信號網(wǎng)絡(luò)的雙網(wǎng)雙工運行方式，確保同IED設(shè)備間數(shù)據(jù)信息資源的無縫通信共享。如某220kV變電站共有220kV、110kV、10kV三個電壓等級，其站控層采用雙網(wǎng)星形結(jié)構(gòu)的組網(wǎng)模式，而間隔層分別以220kV和110kV兩個部分的測控、保護(hù)、故障記錄等IED設(shè)備裝置進(jìn)行子網(wǎng)組建，經(jīng)GOOSE A網(wǎng)和GOOSE A網(wǎng)接入到站控層中。常用的220kV數(shù)字化變電站組網(wǎng)方案如圖1所示。
3 常規(guī)變電站數(shù)字化升級改造技術(shù)要點
常規(guī)變電站數(shù)字化升級改造，主要是實現(xiàn)一次設(shè)備的智能化和二次設(shè)備的集成網(wǎng)絡(luò)化，對數(shù)字化信息進(jìn)行統(tǒng)一集成建模，將物理設(shè)備進(jìn)行數(shù)字網(wǎng)絡(luò)地址虛擬化，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)的IED61850標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約建設(shè)規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)通信平臺，實現(xiàn)不同IED設(shè)備間數(shù)據(jù)信息資源的遠(yuǎn)程傳輸和實時共享，建設(shè)滿足調(diào)控運行安全可靠、節(jié)能經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化智能變電站需求的完善數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。
3.1 基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一集成建模
建立基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的集成統(tǒng)一通信網(wǎng)絡(luò)，是常規(guī)變電站進(jìn)行數(shù)字化升級改造的重要保障基礎(chǔ)。各種支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的IED電子設(shè)備將逐步取代常規(guī)非IEC61850通信規(guī)約的產(chǎn)品，進(jìn)而實現(xiàn)間隔層中不同測控、保護(hù)、事件記錄IED設(shè)備間數(shù)據(jù)信息資源的實時通信共享。站控層中，通過支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的后臺軟件、監(jiān)控工作站、五防工作站、遠(yuǎn)動工作站以及接入其他IED智能設(shè)備的統(tǒng)一通信規(guī)約轉(zhuǎn)換，進(jìn)而建立滿足IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一集成模型，建立基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站綜合自動化系統(tǒng)，確保變電站調(diào)控運行安全可靠地進(jìn)行。
3.2 設(shè)備操控的智能自動化功能實現(xiàn)
對于常規(guī)變電站自動化系統(tǒng)中的過程層設(shè)備，由于DL斷路器、DS隔離刀閘等一次設(shè)備暫不具備自動數(shù)字化轉(zhuǎn)換功能。因此，在進(jìn)行變電站數(shù)字化升級改造過程中，對需要進(jìn)行分散控制的過程層開關(guān)類設(shè)備，應(yīng)在現(xiàn)地采用智能操作箱等對設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)信息的數(shù)字化處理，并經(jīng)過GOOSE數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)與間隔層中的IED測控、保護(hù)、事件記錄等電子設(shè)備進(jìn)行實時通信。DL斷路器系統(tǒng)、DS隔離刀閘系統(tǒng)等過程層開關(guān)設(shè)備的現(xiàn)地智能化處理，確保保護(hù)、測量、遠(yuǎn)程操控等命令可以通過光纖以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確到達(dá)變電站的二次繼電保護(hù)系統(tǒng)中，進(jìn)而實現(xiàn)與DL斷路器、DS隔離刀閘等操作機(jī)構(gòu)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)接口的實時通信，實現(xiàn)站控層的遠(yuǎn)程智能自動化操控。
3.3 數(shù)據(jù)采集合并單元實現(xiàn)模擬量分散采樣
常規(guī)變電站系統(tǒng)中均采用傳統(tǒng)互感器，而數(shù)字化變電站則需要電子式互感器采集現(xiàn)地數(shù)據(jù)信息。因此，為了實現(xiàn)模擬量的分散采樣，采用基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的MU合并單元對常規(guī)互感器所采集的模擬量進(jìn)行同步分布式采樣，實時轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)據(jù)信號，且數(shù)字信號嚴(yán)格按照IEC61850-9-1或IEC61850-9-2標(biāo)準(zhǔn)要求輸出并送往間隔層中相關(guān)的測控、保護(hù)、事件記錄IED電子設(shè)備中，完成對應(yīng)數(shù)據(jù)信息的實時采集。
3.4 數(shù)據(jù)信息及調(diào)控命令的集中式處理
集中分散式結(jié)構(gòu)是變電站數(shù)字化升級改造的主要網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，采用支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的站控層設(shè)備構(gòu)成整個數(shù)字化變電站的運算分析核心，并通過滿足IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)通信與間隔層IED設(shè)備、過程層MU合并單元等進(jìn)行實時數(shù)據(jù)信息通信共享。對于變電站系統(tǒng)中的220kV、110kV高壓進(jìn)出線、主變等通過一套或數(shù)套支持IEC61850通信規(guī)約標(biāo)準(zhǔn)的集中式測控、保護(hù)、記錄裝置（每組均按照冗余模式進(jìn)行組網(wǎng)配置），構(gòu)成完善的基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化變電站自動化系。對于35kV及以下的中低壓單元，由于基本采用室內(nèi)開關(guān)柜形式，因此可以在開關(guān)柜中分布裝設(shè)滿足IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的間隔層IED電子設(shè)備，分散采集開關(guān)柜中的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并通過統(tǒng)一規(guī)約的通信通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)與站控層相關(guān)功能單元的實時通信，完成測控、保護(hù)、遠(yuǎn)程操控等數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化功能。
3.5 信息的安全性
由于數(shù)據(jù)信息通信的安全可靠性直接關(guān)系到整個數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的調(diào)控運行的安全可靠性，因此，在變電站數(shù)字化升級改造過程中，必須考慮二次系統(tǒng)的安全防護(hù)問題。應(yīng)結(jié)合變電站調(diào)控運行特征并結(jié)合IEC62351安全標(biāo)準(zhǔn)建立完善的數(shù)據(jù)信息安全防護(hù)策略，如采取閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)訪問、密碼權(quán)限訪問、防火墻等來加強(qiáng)數(shù)據(jù)信息通信共享的安全防護(hù)性能，確保數(shù)字化調(diào)控系統(tǒng)安全穩(wěn)定地
運行。
4 結(jié)語
數(shù)字化變電站技術(shù)升級改造工程是電力公司變電站升級改造建設(shè)中新的里程碑，同時也是變電站建設(shè)發(fā)展的重要方向。經(jīng)大量工程實踐改造效果表明，基于上述技術(shù)的變電站自動化系統(tǒng)數(shù)字化升級改造后，各個IED設(shè)備均能正常穩(wěn)定運行，各類數(shù)據(jù)實時采集、遠(yuǎn)程傳輸、運算分析無誤，繼電保護(hù)和自動控制裝置動作可靠正常。充分說明，基于上述技術(shù)的數(shù)字化變電站升級改造，能夠滿足電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)控運行的安全可靠、經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運行的功能要求，相信在不久的將來，數(shù)字化變電站技術(shù)升級改造將會在我國變電站系統(tǒng)中蓬勃發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 魯國剛，劉驥，張長銀.變電站的數(shù)字化技術(shù)發(fā)展[J].電網(wǎng)技術(shù)，2006，30（S2）：517-522.
中圖分類號：TP206 文章編號：1009-2374（2016）09-0022-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.09.010
儲罐是化工企業(yè)生產(chǎn)、運輸、儲存過程中的重要設(shè)備，其具有儲存量大、布置分散、占地面積廣等特點。我國自20世紀(jì)90年代初引進(jìn)液位儀表自動測量技術(shù)以來，在儲罐參數(shù)測量的精度、保護(hù)人員安全、降低勞動強(qiáng)度等方面都有了明顯的提升。但隨著生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模及油品種類的增加，罐區(qū)范圍也越來越大，原有的罐區(qū)管理方式已不能滿足實時性，升級和改造化工儲罐的監(jiān)控系統(tǒng)迫在眉睫。
1 化工儲罐的改造技術(shù)要求
筆者所在單位共擁有21臺不同儲存容量的儲罐，分別存放硫酸、液堿、硝酸、甲醇、甲苯等。在自動化技術(shù)改造前，罐區(qū)監(jiān)控主要由人工巡檢完成，機(jī)泵由人工啟動，儲罐存放的物料量無法實時準(zhǔn)確地計算。罐區(qū)收付液管道大部分未安設(shè)質(zhì)量流量計，人工儲罐、地磅計量數(shù)據(jù)作為物料收付時的結(jié)算依據(jù)。在高危區(qū)，設(shè)有可燃?xì)怏w檢測探測器，在值班室安裝報警柜，并由當(dāng)值人員負(fù)責(zé)監(jiān)督報警。
對化工儲罐自動化改造技術(shù)的要求如下：由系統(tǒng)采集儲罐的重要數(shù)據(jù)，如壓力、溫度、液位等，并在監(jiān)控界面上實時地顯示。機(jī)泵要求遠(yuǎn)程遙控，并具有緊急狀態(tài)時就地操作的功能。由于生產(chǎn)任務(wù)緊迫，加之遠(yuǎn)程控制閥門的安裝需要火焰切割、焊接等工序，因此暫定主要工藝管道上的遠(yuǎn)程控制閥門先預(yù)留安裝位置，待后期二次改造。儲罐的收付料流量暫以雷達(dá)液位計量、地磅計量為準(zhǔn)，其數(shù)據(jù)要進(jìn)入控制系統(tǒng)。后期二次改造時，在儲罐加裝物量流量計，實現(xiàn)全自動計量控制，并將可燃?xì)怏w的實時采集報警信號，發(fā)送至PLC系統(tǒng)，在無人值守時，記錄報警信息，并供日后查詢，實現(xiàn)全自動化管理。
2 自動化系統(tǒng)改造的總體設(shè)計
2.1 儲罐監(jiān)控儀表的設(shè)置
根據(jù)儲罐的改造技術(shù)要求，對儲罐加裝導(dǎo)波雷達(dá)、溫度變送器、壓力變送器等儀表，負(fù)責(zé)采集儲罐內(nèi)液體所有的數(shù)據(jù)。本次改造采用的MT-2000型導(dǎo)波雷達(dá)物位計，其流量計信號以4～20mA的模擬信號進(jìn)入系統(tǒng)。在測量時，該裝置幾乎不受任何環(huán)境干擾，可以提供長期、穩(wěn)定的數(shù)字量或模擬量的物位信號。
將機(jī)泵的開關(guān)回路改造成可供自動或人工控制的回路，并在泵房內(nèi)安裝自控/手動切換控制箱?？扇?xì)怏w報警柜的報警輸出信號，以24V開關(guān)量的形式輸入系統(tǒng)。
2.2 控制網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置
控制網(wǎng)絡(luò)采用的是基于遠(yuǎn)程I/O站點的現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)，即遠(yuǎn)程I/O站點將以模擬信號的形式采集儲罐儀表信號，并作為整套現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡(luò)中的從站，負(fù)責(zé)與主控制器進(jìn)行通訊。現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)分為五個部分：第一部分是現(xiàn)場傳統(tǒng)型的設(shè)備；第二部分是放置于危險區(qū)域的防爆遠(yuǎn)程I/O站點，負(fù)責(zé)直接采集儲罐現(xiàn)場信號；第三部分是有現(xiàn)場總線接口（PLC的CPU單元）的控制器；第四部分是I/O站與主控制器的連接附件和現(xiàn)場總線；第五部分是I/O站與現(xiàn)場設(shè)備的連接附件和電纜。
2.3 人機(jī)交換界面的設(shè)置
本系統(tǒng)人機(jī)交換截面，是利用MCGS組態(tài)軟件，在Windows環(huán)境下，快速構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。通過MCGS組態(tài)軟件的驅(qū)動程序，其實現(xiàn)與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)交換，包括采集數(shù)據(jù)的接受和發(fā)送指令。MCGS的驅(qū)動程序包括VB和VC程序設(shè)計語言，操作人員通過MCGS組態(tài)軟件，可實現(xiàn)對PLC編程，調(diào)試、監(jiān)控廠區(qū)內(nèi)儲罐的實際情況，并可通過該人機(jī)交換界面實現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)存儲、查詢、儲罐容量計算、打印等操作。
2.4 PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)成
該系統(tǒng)采用的是西門子S7-200PLC控制系統(tǒng)，集成了一定數(shù)字I/O點的CPU（包括CPU221、CPU222、CPU224、CPU226、CPU226XM）。數(shù)字量擴(kuò)展模塊包含EM221、EM222、EM223；模擬量擴(kuò)展模塊包含EM231、EM232、EM235；通訊模塊包含EM277、EM241等，可直接與現(xiàn)場I/O點從站連接，并接受從站輸入或向從站輸出0～5V的直流信號。
3 監(jiān)控系統(tǒng)程序的設(shè)定
3.1 系統(tǒng)的控制程序
改造后的儲罐監(jiān)控系統(tǒng)分為自動和手動兩種操作方式，具體采用哪種工作方式，要在系統(tǒng)啟動前，通過安裝于泵房內(nèi)的切換按鈕實現(xiàn)，并在切換的同時，將相應(yīng)的信號輸送到PLC，以調(diào)用相對應(yīng)的子程序。在自動模式下，由S7-200PLC接收各從站采集現(xiàn)場儲罐液位的數(shù)字信號，經(jīng)過程序的計算并得出液位值后，再與主調(diào)節(jié)器給定的液位值做出比較，得出偏差。在通過兩級PID的調(diào)節(jié)后，電動調(diào)節(jié)閥輸出相應(yīng)的控制量信號，驅(qū)動負(fù)載以實現(xiàn)液位的精確控制；手動操作，就是由人工來調(diào)節(jié)儲罐的液位。
控制系統(tǒng)的控制箱內(nèi)設(shè)置了3臺PID控制器，分別控制甲類罐組、酸堿罐組及甲醇罐組。PID的回路采用的是回路表的組態(tài)信息和輸入信息，簡化了系統(tǒng)的PID運算。同時為了控制和監(jiān)視PID的運算，該系統(tǒng)還采用了其中9個主要參數(shù)作為判斷控制精確性的依據(jù)，這些參數(shù)為給定值SPN、過程變量當(dāng)前值PVN、輸出值MN、過程變量當(dāng)前值PVN-1、增益KC、積分時間TL、采樣時間TS、積分項前值MX、微分時間TD。PID參數(shù)先根據(jù)自設(shè)定的方式進(jìn)行整定，再根據(jù)實際的情況做出調(diào)整。
3.2 數(shù)據(jù)的采集程序
導(dǎo)波雷達(dá)物位計MT-2000按照一定的掃描周期，連續(xù)采集有關(guān)的模擬量、開關(guān)量等數(shù)據(jù)信號，將運行過程中的參數(shù)、輸入輸出狀態(tài)、操作信息、異常情況等，利用I/O從站并經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換后，輸入PLC得出一個16進(jìn)制的數(shù)字，再經(jīng)過系統(tǒng)的量程和十進(jìn)制轉(zhuǎn)換，才能在人機(jī)交換顯示屏上顯示出讀數(shù)。
3.3 閥門的開關(guān)程序
在罐區(qū)所有重要管道上的氣動閥門都要有狀態(tài)回信，并能夠通過繼電器回路完成開關(guān)量輸出點對氣動閥門的開關(guān)控制。在上位機(jī)MCGS程序中，通過相同狀態(tài)下的“不可用”設(shè)置，可防止出現(xiàn)與閥門的現(xiàn)有狀態(tài)相同的重復(fù)性控制命令。例如：當(dāng)上位機(jī)MCGS程序根據(jù)閥門的回訊，顯示閥門的當(dāng)前狀態(tài)為“開啟”時，“開閥門”按鈕將顯示失效狀態(tài)，操作人員只能點擊“關(guān)閥門”按鈕。在每次的操作過程中，系統(tǒng)均會提示二次確認(rèn)的對話框，以免誤操作。
3.4 罐裝平臺的控制程序
考慮到生產(chǎn)任務(wù)緊迫，罐區(qū)易燃易爆，無法實施動火處理的原則，在主要工藝管道上，先預(yù)留遠(yuǎn)程控制閥門的安裝位置，待后期生產(chǎn)淡季時予以二期改造?，F(xiàn)階段，浙江嘉興嘉化物流有限公司罐裝平臺進(jìn)、出料暫行高報（到達(dá)某一設(shè)定液位高度）、高切（到達(dá)設(shè)定最高液位高度時，切斷主進(jìn)料泵）、低報的辦法，并發(fā)出聲光報警信號的原則。
二期整改時，將徹底實行罐區(qū)的自動計量、自動灌裝的設(shè)計。其主要設(shè)計思路如下：
在原罐裝的管道上，安裝遠(yuǎn)程控制閥門，再將質(zhì)量累計信號和流量計的流量信號接入到監(jiān)控系統(tǒng)中。同時，在槽車罐裝管線上，還要安裝一條管徑稍小的管路并加裝遠(yuǎn)程控制閥門，以保證計量更為準(zhǔn)確，并將閥門的狀態(tài)和控制信號接入到PLC系統(tǒng)中。在每次開始灌裝前，都要同時將這兩個閥門打開，當(dāng)加裝量至設(shè)定值時，關(guān)閉主閥門，灌裝完畢時，再關(guān)閉小閥門。
在上位機(jī)MCGS系統(tǒng)中，操作人員可預(yù)設(shè)灌裝預(yù)裝量M0值。開始罐裝前，監(jiān)控系統(tǒng)將根據(jù)檢測到的罐內(nèi)現(xiàn)有的讀數(shù)，與預(yù)裝量M0相加得出儲罐的目標(biāo)值MX。如果設(shè)M為監(jiān)控系統(tǒng)檢測罐內(nèi)的實時累計量讀數(shù)，δ為距離目標(biāo)值MX的特定值，則當(dāng)M距離目標(biāo)值MX為δ時，大閥門將會自動關(guān)閉，小閥門繼續(xù)灌裝，直到罐量為目標(biāo)值MX，小閥門關(guān)閉，灌裝完成。
3.5 SQL數(shù)據(jù)庫的查詢
MCGS組態(tài)系統(tǒng)提供了訪問SQL數(shù)據(jù)庫的控件，通過該控件可在MCGS畫面中便捷地訪問和編輯數(shù)據(jù)庫。通過輸入數(shù)據(jù)庫的查詢函數(shù)，可對篩選數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)數(shù)據(jù)，并由控件中的統(tǒng)計函數(shù)，計算最大值、最小值或平均
值等。
罐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)的實時監(jiān)控數(shù)據(jù)均儲存在SQL數(shù)據(jù)庫中，其數(shù)據(jù)變化是以動畫的形式展現(xiàn)，當(dāng)啟動查詢程序后，界面將彈出“查詢條件對話框”，輸入查詢條件（自動生成SQL的查詢語句）后，點擊“確認(rèn)”便可自動生成查詢的數(shù)據(jù)信息。
3.6 系統(tǒng)的安全保障措施
該系統(tǒng)中的控制箱操作站，實現(xiàn)對整套系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、控制操作、狀態(tài)監(jiān)視等功能操作。MCGS組態(tài)系統(tǒng)對超出儲罐儲存范圍的量將發(fā)出報警，提醒技術(shù)人員適當(dāng)?shù)匦薷南到y(tǒng)的參數(shù)。系統(tǒng)還對每一個操作人員進(jìn)行了權(quán)限劃分，實現(xiàn)了分級操作，避免現(xiàn)場操作人員的誤動作。所有I/O模塊都具有硬件和軟件的自診斷功能，模塊與端子分離，其通道與現(xiàn)場的信號相互隔離，以便現(xiàn)場能夠及時更換，縮短監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)時間。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，監(jiān)測信號會持續(xù)輸出，將事故的影響降至
最低。
4 結(jié)語
化工儲罐監(jiān)控系統(tǒng)在自動化改造完成后，操作人員可在監(jiān)控室內(nèi)實時地查看罐區(qū)現(xiàn)場的儀表情況，遠(yuǎn)程控制設(shè)備的自動開閉，減少了操作人員在重大危險源地檢查的頻率，縮短了停留的時間，降低了事故發(fā)生的概率。在現(xiàn)有的化工行業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營模式下，從降低成本和安全生產(chǎn)的角度來分析，對化工儲罐自動化監(jiān)控系統(tǒng)的改造，是一個利國、利民、意義深遠(yuǎn)的決策。
參考文獻(xiàn)
2控制系統(tǒng)
電力控制系統(tǒng)實現(xiàn)了電氣設(shè)備運行的優(yōu)化配置，為發(fā)電設(shè)備調(diào)度提供了多元化作業(yè)平臺。電力信號是傳輸用電指令的主要載體，借助電力信號可實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)控的自動化模式，幫助企業(yè)解決發(fā)電設(shè)備調(diào)度運行的不足?；谧詣踊萍几牧稼厔菹?，電力企業(yè)開始把用電信號與智能系統(tǒng)聯(lián)用，擴(kuò)大了電信號工作范圍及調(diào)控領(lǐng)域。對發(fā)電數(shù)據(jù)實施跟蹤采集，及時收錄于發(fā)電相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，為控制室調(diào)度提供真實的參考。
3監(jiān)控系統(tǒng)
對機(jī)組數(shù)據(jù)及時存儲是信息系統(tǒng)的主控功能，機(jī)組控制室人員有選擇地存儲數(shù)據(jù)信息，為發(fā)電站發(fā)電使用與分配提供參考。水電站采用事故報警技術(shù)，實現(xiàn)故障的自動化報警與處理，這也是增容改造中不可缺少的一部分。例如，為了適應(yīng)水電站自動化平臺的傳輸要求，需做好水電站內(nèi)部用電、用水、用氣的安全監(jiān)控，科學(xué)地利用智能化口令完成事故報警操作。
4水輪機(jī)增容綜合改造方案
更換水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪及附屬設(shè)備改造。將現(xiàn)有水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪更換為HLJF3017-LJ-120，更換原發(fā)電機(jī)原線圈，采用云母復(fù)合薄膜材料纏裹導(dǎo)線，復(fù)合絕緣紙作襯墊，占用空間較小。絕緣材料的更新不僅使絕緣等級提高到F級，增設(shè)機(jī)前蝶閥，型號為D941X－0.6，DN1800，對電站自動化控制系統(tǒng)改造。4.1水輪機(jī)參數(shù)水電站先用水輪機(jī)型號為HL240-LJ-120，依據(jù)HL240-LJ-120機(jī)組型譜圖可知，發(fā)電機(jī)效率η電=95%，則水輪機(jī)單機(jī)出力為:N=N裝/η電=1250/0.95=1316kW根據(jù)電站的設(shè)計水頭及水頭變化范圍，查HL240-46模型綜合特性曲線見圖1。(1)確定水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑根據(jù)HL240系列轉(zhuǎn)輪綜合特性曲線上查得模型最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速η11m=72.0γ/min，模型最高效率ηmax=91.5%，自η11m點作水平線與5%出力限制線相交，交點相應(yīng)的單位流量Q11=1240L/s。(2)計算效率修正值對混流式水輪機(jī)，當(dāng)H＜150m時，用下式計算，其中D1M=0.46m，ηM•max=91.5%，D1=1.20m，故:4.2替代水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪參數(shù)根據(jù)電站的設(shè)計水頭及水頭變化范圍，查《反擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪暫行系列型譜》，選用HLJF3017系列。依據(jù)HLJF3017-35機(jī)組模型綜合特性曲線可知，見圖2，發(fā)電機(jī)效率η電=95%，則水輪機(jī)單機(jī)出力為:4.3更換新型轉(zhuǎn)輪的型式增容比較根據(jù)電站現(xiàn)狀及存在的主要問題，為充分利用水能和提高設(shè)備利用率，保證機(jī)組安全、穩(wěn)定、高效運行，必須對水輪發(fā)電機(jī)組改造方案進(jìn)行認(rèn)真分析、論證。更換新型高效水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的型式增容根據(jù)電站的具體條件與技改目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計采用新型的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪替代現(xiàn)狀水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，理論上可是電站增容20%左右。施工工期短，投資較低，對電站正常運行影響不大。(1)HL240與HLJF3017轉(zhuǎn)輪的性能比較溫泉縣火炬電站HL240機(jī)組，在限制工況點單位轉(zhuǎn)速為72r/min，額定出力時的單位流量912.0L/s，而改造后的轉(zhuǎn)輪，限制單位流量期望值為1400L/s。經(jīng)分析，在已有幾何參數(shù)相近、性能較優(yōu)的轉(zhuǎn)輪篩選后，初選HLJF3017轉(zhuǎn)輪，二者參數(shù)對比見表1。(2)機(jī)組預(yù)期最大出力根據(jù)HLJF3017綜合特性曲線，在設(shè)計工況單位轉(zhuǎn)速74.6r/min時，單位流量Q1'=1190L/s，效率η為89.35%，根據(jù)計算可知，機(jī)組出力可達(dá)到1600kW，增幅在3%左右，可使水輪發(fā)電機(jī)組得到比較充分的利用。(3)空化系數(shù)的比較一般來說，空化系數(shù)隨著比轉(zhuǎn)速的增加而增加，由表1可見，HLJF3017轉(zhuǎn)輪與HL240轉(zhuǎn)輪相比，HLJF3017的過流能力大于HL240，而空化系數(shù)σ卻小于HL240，說明HLJF3017轉(zhuǎn)輪的優(yōu)越性。HL240機(jī)組的單位轉(zhuǎn)速為73.3r/min，限制單位流量為1240L/s，空化系數(shù)為0.19;而HLJF3017的限制單位流量為1400L/s，空化系數(shù)為0.103。由此可見，HLJF3017轉(zhuǎn)輪比HL240轉(zhuǎn)輪，過流能力大為提高，空化系數(shù)不但沒有增加反而有大幅度的下降。(4)效率特性比較根據(jù)HLJF3017轉(zhuǎn)輪和HL240轉(zhuǎn)輪模型特性曲線，得出兩轉(zhuǎn)輪在轉(zhuǎn)速為74.3r/min時，模型效率對比表見表2。由表2可知，當(dāng)1.095m3/s＜Q＜1.4m3/s的運行區(qū)域，HLJF3017的效率要比HL240的高出4%左右，在小流量運行時，HLJF3017能保證在枯水期的運行，也就是說，更換轉(zhuǎn)輪后，除增加單位流量帶來的發(fā)電量外，還能額外獲得水力效率提高增加的發(fā)電量。單機(jī)流量由原設(shè)計7.5m3/s增加至8.0m3/s(上述計算含第三章水能計算均按單機(jī)流量8.0m3/s計算)。根據(jù)上述比較，可以看出采用HLJF3017轉(zhuǎn)輪替代現(xiàn)有HL240轉(zhuǎn)輪，可使機(jī)組出力從1250kW增加至1600kW。因此，根據(jù)電站現(xiàn)狀及存在的主要問題，為充分利用水能和提高設(shè)備利用率，保證機(jī)組安全、穩(wěn)定、高效運行，必須對水輪發(fā)電機(jī)組改造方案進(jìn)行認(rèn)真分析、論證。更換新型高效水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的型式增容根據(jù)電站的具體條件與技改目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計采用新型的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪替代現(xiàn)狀水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪，理論上可使電站增容20%左右。施工工期短，投資較低，對電站正常運行影響不大。
