浅谈变电站自动化系统

摘要：。本文主要论述了变电站自动化系统的作用，分析了自动化系统的安全性，可靠性及电力系统，并对提高变电站的可控性，进而要求更多地采用远方集中控制，操作做出了探讨。

关键词：变电站；自动化系统；电力系统

0引言

近年来．随着电网运行水平的提高。变电站综合自动化已成为一门自动化领域内的分支技术，其内容正在不断成熟和完善。变电站实现综合自动化是我国电网调度自动化发展的必然趋势，也是我国电网建设和调度管理的发展方向。各级调度中心要求更多的信息．以便及时掌握电网及变电站的运行情况。即采用无人值班的管理模式，以提高劳动生产率。减少人为误操作的可能，提高运行的可靠性。另一方面，当代计算机技术。通讯技术等先进技术手段的应用，已改变了传统二次设备的模式，为简化系统，信息共享，减少电缆，减少占地面积，降低造价等方面已改变了变电站运行的面貌。基于上述原因．变电站自动化由“热门话题”已转向了实用化阶段。电力行业各有关部门把变电站自动化做为一项新技术革新手段应用于电力系统运行中来．各大专业厂家亦把变电站自动化系统的开发做为重点开发项目，不断地完善和改进相应地推出各具特色的变电站综合自动化系统。以满足电力系统中的要求。

1变电站综合自动化系统

变电站综合自动化系统具有功能综合化、系统结构微机化、测量显示数字化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征。同传统变电站二次系统不同的是：各个保护、测控单元既保持相对独立，(如继电保护装置不依赖于通信或其他设备，可自主、可靠地完成保护控制功能，迅速切除和隔离故障)，又通过计算机通信的形式，相互交换信患，实现数据共享。协调配合工作。减少了电缆和没备配置，增加了新的功能，提高了变电站整体运行控制的安全性和可靠性。

对110kv及以上电压等级变电站，以服务于电力系统安全、经济运行为中心。通过先进的计算机技术、通信技术的应用．为新的保护和控制技术采用提供技术支持，解决过去能解决的变电站监视、控制问题，促进各专业在技术上、管理上配合协调。为电网自动化进一步发展提供基础。提高变电站安全、可靠和稳定运行水平。如，采集高压电器设备本身的监视信息。断路器、变压器和避雷器等的绝缘和状态等：采集继电保护和故障录波器等装置完成的各种故障前后瞬态电气量和状态量的记录数据。将这些信息传送给调度中心，以便为电气设备的监视和制定检修计划、事故分析提供原始数据。对新建变电站取消常规的保护、测量监视、控制屏，全面实现变电站综合自动化，实现少人值班逐步过渡到无人值班；对老变电站在控制、测量监视等进行技术改造。以达到少人和无人值班的目的。

2变电站电力系统

相对于普通的工业应用场合，电力系统对其控制系统的要求是快速、灵敏、可靠、安全。显然，应用于变电站自动化的无线通信系统．要考虑在强电磁场环境下采用何种抗电磁干扰措施才能保证系统的正常数据通信。通信的可靠性、安全性问题尤为突出。

可以通过多种途径提高无线通信的可靠性。其中主要是：提高无线通信的差错处理能力。降低误码率；增强网络结构的健壮性。改善无线网络的结构可以提高传输的可靠性。让每个节点使用多跳路径进行传输．以便链路出现故障时不会影响整个网络。在传统的点对多点网络中．节点的接入采用星型结构，其中某一节点出现故障。特别是中心节点出现故障。将会影响整个网络的正常工作。因此。应采用网状结构，赋予每个网络节点自动选择路径的功能，则每个节点可使用的链路数大大增加。如果其中某一条链路出了故障，节点便可以自动转移到其他可选链路接入。因而网络可靠性大大提高。

3变电站数字化

数字化变电站采用低功率、数字化的新型互感器代替常规互感器，将高电压、大电流直接变换为数字信号。站内设备之间通过高速网络进行信息交互，二次设备不出现功能重复的I／O接口，常规的功能装置变成了逻辑的功能模块。以实现数据及资源共享。目前国际上已确定IEC61850为变电站自动化通信标准。此外，数字化变电站对原来分散的二次系统装置进行了信患集成及功能优化处理，因此可以有效地避免常规变电站的监视、控制、保护、故障录波、量测与计量等装置存在的硬件配置重复、信息不共享及投资成本大等问题的发生。

在数字化变电站中，可以有效地获取电网运行状态数据以及各种1ed装置的故障和动作信息，实现对操作及信号回路状态的有效监视。数字化变电站中几乎不再存在未被监视的功能单元，设备状态特征量的采集没有盲区。设备检修策略可以从常规变电站设备的“定期检修”变成“状态检修”。从而大大提高系统的可用性。

网络系统是数字化变电站自动化系统的命脉．它的可靠性与信息传输的快速性决定了系统的可用性。常规变电站自动化系统中单套保护装置的信息采集与保护算法的运行一般是在同一个CPU控制下进行的。使得同步采样、A／D转换。运算、输出控制命令整个流程快速，简捷，而金数字化的系统中信息的采样、保护算法与控制命令的形成是由网络上多个CPU协同完成的。如何控制好采样的同步和保护命令的快速输出是一个复杂问题，其最基本的条件是网络的适应性，关键技术是网络通信速度的提高和合适的通信协议的制定。另外，城网和农网建设和改造工程为配电网自动化带来勃勃生机，许多厂家也以此为契机。开发了许多配电自动化产品。作为运行单位要全面分析本单位的具体情况．是否具备运行配电自动化系统的基础条件，技术力量如何，功能投运的经济效益怎样。条件尚不成熟时，首先做好基础工作，再选购配电自动化系统，系统投运就应实用。

4变电站自动化系统应用

而变电站实现综合自动化后．无论是有人值班还是无人值班，操作人员不是在变电站内就是在主控站或调度室内。面对显示器进行变电站的全方位监视和操作。所以监控系统能否保持长时问稳定无故障的运行。对提高变电站的运行管理水平和安全可靠性是非常重要的。

变电站实现综合自动化后，很多的运行维护工作都需要通过微机装置来完成。但综合自动化装置的硬件更新换代非常快．所选用的设备可能很快就变成落后产品；监控软件有时会存在难以发现的缺陷，以至导致监控维护工作不能正常进行。影响了变电站的安全运转。随着综合自动化技术的不断进步．这些问题都会逐步得到解决。这也提醒设计人员在选择综自产品及后台监控系统时，要综合考虑多方面因素，选出一种程序运行稳定。功能齐全，硬件配置相对超前的综自产品。

5结束语

变电站实现综合自动化是今后发展的一种必然趋势。其优越性在电能质量，变电站的安全、可靠运行水平等方面均有较好的体现。但由于综自设备整体的技术还不够成熟、稳定．所以在实施运行中总会出现各种不同的问题。本文旨在抛砖引玉．希望各位同仁能把自己工作中的经验拿出来共同分享．以完善我们的综合自动化技术。