浅谈综合自动化系统在变电所中的应用

摘 要：变电站是电网系统的重要组成部分，随着自动化技术的不断发展与完善，综合自动化系统在变电所运行中的应用更为广泛，所发挥的作用也更加突出。文章首先阐述了综合自动化系统的基本特点，在此基础上对自动化系统的功能及其实现进行了分析。

关键词：变电所；自动化系统；特点；系统功能

随着计算机技术、自控技术的进一步发展，综合自动化系统得到了越来越广泛的应用。通过综合自动化系统的应用，实现了变电所运行的实时监控，实现了变电所运行质量的提高与成本的降低。变电所控制实际上就是由计算机与软件组成的微机网，通过对模拟量与状态量的采集、管理与统计，对设备的运行状况进行真实的反映。

1 综合自动化系统的基本特点

1.1 功能的综合化特点

变电所采用综合自动化系统之后，实现了所有二次设备的综合应用，实现了部分设备的精简与交流电电源、直流电源的取消。综合自动化系统能够通过微机监控对变电站中的各个系统进行综合处理，实现变电站运行管理的全面化。

1.2 结构的分布式特点

综合自动化系统属于分布式系统，其结构设计与布置都采用分布式的方式。综合自动化系统中所有的子系统都有各自的中央处理器，能够对数据进行独立的分析与处理，进而实现各种不同的功能。通过这种分布式的结构，能够实现综合自动化系统的进一步扩展，同时能够实现各个子系统的独立化，降低具备故障的影响范围与后果。

1.3 监视的屏幕化特点

变电所运用了综合自动化系统之后，实现了值班与值守的无人化，降低了企业工作人员的工作强度，降低了企业的人工成本。工作人员通过屏幕就能够对变电所中的设备运行状况进行全面的监测与监视。一旦出现问题，还能够通过综合自动化系统对其进行有效的纠正，降低了工作人员检查维修的工作强度。

1.4 通信的光缆化特点

在变电所的综合自动化系统中，主要通过计算机技术、光纤通信技术实现通信。因此，自动化系统的通信系统具有较强的抗电磁干扰能力，提高了数据传输的速度与安全，能够更好地满足各个系统对于数据的相关需求。

2 变电所中综合自动化系统功能的实现

在综合自动化系统中包含变电所层与间隔层两层，各个装置在开关柜上进行安置，这些装置包含了保护功能、控制功能、测量功能、通信功能等，各个装置之间是相互独立的，通红变电所中的通信网实现相互之间的连接，进行通信及监控作用。

2.1 实现模拟信号向数字信号的转化

在变电所运行中，要对运行情况进行实施的监控，这就要求相关的软件、硬件处于正常的运行状态中。在变电所中，电流、电压、温度等都属于模拟量，在利用微处理器对其进行处理的过程中，需要对这些模拟量进行转化，为微处理器的处理工作创造条件。A/D的输入端在对信号进行输入的过程中，信号的范围一般情况下应该控制在±10V或者±5V。在模拟信号向数字信号转化的过程中，主要是通过模拟量输入模块实现的。例如在对电压信号实现数字信号转化的过程中，主要的转化途径为小电压互感器，转化完成之后形成10/3V或者5/3V的小电压信号。在对电流信号实现数字信号转化的过程中，主要的转化途径为小电流互感器，首先将大电流按照一定比例转化成为小电流，之后在通过精度电阻R将其转化成为电压信号。经过转化之后形成的数字信号，通过连接端输入到CUP模块中的A/D转换器。

2.2 将转化所得的数字信号进行输入

经过上述步骤之后，将变电所运行状态的相关数据转化成为数字信号，确保计算机能够对这些信号进行识别。在这种情况下，需要将转化所得的数字信号录入到计算机中，在计算机中对数字信号进行处理。变电所现场工作的环境中包含非常强烈的电磁干扰，工作的环境具有一定的恶劣性，因此，连接现场设备与CPU模块之间的电缆线需要进行隔离工作，降低电磁干扰对CPU模块的影响。在对开关量进行隔离的过程中，主要利用输入模块中的光电耦合器，光电耦合器的输入侧与输出测能够承受非常高的电压。通过这种现象能够帮助CPU对开关量状态、开关量变化变化等进行实时监测。在输入模块中，光耦并不只有一路，其中包含了多个开关量，需要针对多个开关量实现输入工作。

2.3 对输入的信息数据进行实时的处理

在综合自动化系统中，通过计算机完成对信息数据的收集、处理工作，并通过计算机屏幕对相关的处理结构进行显示，从而对变电所运行状态进行实时的监控，让技术人员通过屏幕就能够对变电所运行情况进行了解与掌握，同时能够及时地发现存在的问题并及时采取措施。综合自动化系统在出现突况时能够自动报警，提高故障处理的及时性，降低故障的影响范围与后果。在综合自动化系统运行的过程中，软件系统的设计水平有着至关重要的作用，主要表现在以下几个方面：第一，装置底层的软件设计。装置底层的软件对装置的运行性能有着重要的决定作用，因此要重视装置底层的软件设计工作。首先，底层软件必须确保装置基本功能的实现，例如变压器保护的差速差动功能等，不论在何种运行状态之下，装置基本功能都必须得到正确的发挥。其次，装置的人机界面具有直观性与简洁性，这就要求软件必须拥有好的界面。此外，装置底层软件还影响着装置的抗干扰性能。第二，后台高级软件设计。后台控制软件运行质量主要包括稳定性、可操作性、界面特点等几个方面。例如，很多厂家生产的综合自动化系统无法对开关变位的不同情况进行正确的区分，无论是正常操作变位还是事故变位都会非常警报信息。在变电所的监控站中，清晰的画面与准确的数据能够对变电所的整体运行情况进行反映，让值班人员明确的了解设备运行情况，而值班人员也可以通过鼠标、键盘等对设备进行各种操作，确保设备运行能够符合相关的要求与标准，因此，监控站是整个变电所综合自动化系统中的核心组成部分。

3 结束语

变电所综合自动化系统以其便捷、安全、可靠的优势取代了常规变电所系统，提高了工作效率，使整个电网系统的现代化程度达到了一个新的高度，随着计算机技术、电力技术、自动化技术的迅猛发展，变电所综合自动化系统水平必将进一步提高。

参考文献

[1]谢玉兰.结合实例浅谈变电所综合自动化系统设计[J].西南民族大学学报（自然科学版），2010，2：277-281.

[2]范利.CBZ-8000综合自动化系统在查庄煤矿35kV变电所的应用[J].工矿自动化，2010，6：101-103.

[3]李淑云，黄静，毕延刚，等.浅谈微机保护综合自动化系统在110kV变电所中的应用[J].煤矿现代化，2010，3：58-60.