变电运行管理工作中自动化技术的应用

摘 要： 为主要围绕着变电运行管理的缺点和变电运行设备的自动化的优点和技术进行分析探讨，系统的阐述变电运行设备的自动化技术在变电运行管理工作中的应用，希望能够帮助推广自动化技术的应用，推动电力事业的发展。

关键词： 自动化；应用；变电运行管理

在国民经济持续发展与城市化建设进程迅速推进的背景作用之下，电力系统终端用户对于电力系统供电质量稳定性以及可靠性指标所提出的要求也日趋严格与系统。大量的实践研究结果表明：任何意义上的电压波动以及短时性或是短范围停电事故所造成的经济及人身损失均是极为严重的。从这一角度上来说，电力系统配网自动化技术的应用及其发展相对于整个电力系统而言有着极为重要的意义。

1 变电站综合自动化

变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备（包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等）的功能进行重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。

通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息、数据共享，完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备，简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。

2 变电站综合自动化系统的特点

2.1 功能实现综合化

变电站综合自动化技术是在微机技术、数据通信技术、自动化技术基础上发展起来。它综合了变电站内除一次设备和交、直流电源以外的全部二次设备。

2.2 系统构成模块化

保护、控制、测量装置的数字化（采用微机实现，并具有数字化通信能力）利于把各功能模块通过通信网络连接起来，便于接口功能模块的扩充及信息的共享。另外，模块化的构成，方便变电站实现综合自动化系统模块的组态，以适应工程的集中式、分部分散式和分布式结构集中式组屏等方式。

2.3 结构分布、分层、分散化

综合自动化系统是一个分布式系统，其中微机保护、数据采集和控制以及其他智能设备等子系统都是按分布式结构设计的，每个子系统可能有多个CPU分别完成不同的功能，由庞大的CPU群构成了一个完整的、高度协调的有机综合系统。

2.4 通信局域网络化、光缆化

2.5 运行管理智能化

智能化不仅表现在常规自动化功能上，还表现在能够在线自诊断，并将诊断结果送往远方主控端。

2.6 测量显示数字化

采用微机监控系统，常规指针式仪表被CRT显示器代替。人工抄写记录由打印机代替。

3 变电站综合自动化系统的结构

目前从国内、外变电站综合自动化的开展情况而言，大致存在以下几种结构：

3.1 分布式系统结构

按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备，将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。这里所谈的‘分布’是按变电站资源物理上的分布（未强调地理分布），强调的是从计算机的角度来研究分布问题的。这是一种较为理想的结构，要做到完全分布式结构，在可扩展性、通用性及开放性方面都具有较强的优势，然而在实际的工程应用及技术实现上就会遇到许多目前难以解决的一系列问题，如在分散安装布置时，恶劣运行环境、抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上存在的问题等等，就目前技术而言还不够十分成熟，一味地追求完全分布式结构，忽略工程实用性是不必要的。

3.2 集中式系统结构

系统的硬件装置、数据处理均集中配置，采用由前置机和后台机构成的集控式结构，由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能，后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能。

3.3 分层分布式结构

按变电站的控制层次和对象设置全站控制级（站级）和就地单元控制级（段级）的二层式分布控制系统结构。

站级系统大致包括站控系统（SCS）、站监视系统（SMS）、站工程师工作台（EWS）及同调度中心的通信系统（RTU）。

站控系统（SCS）：应具有快速的信息响应能力及相应的信息处理分析功能，完成站内的运行管理及控制（包括就地及远方控制管理两种方式），例如事件记录、开关控制及SCADA的数据收集功能。

站监视系统（SMS）：应对站内所有运行设备进行监测，为站控系统提供运行状态及异常信息，即提供全面的运行信息功能，如扰动记录、站内设备运行状态、二次设备投入/退出状态及设备的额定参数等。

站工程师工作台（EWS）：可对站内设备进行状态检查、参数整定、调试检验等功能，也可以用便携机进行就地及远端的维护工作。

上面是按大致功能基本分块，硬件可根据功能及信息特征在一台站控计算机中实现，也可以两台双备用，也可以按功能分别布置，但应能够共享数据信息，具有多任务时实处理功能。

段级在横向按站内一次设备（变压器或线路等）面向对象的分布式配置，在功能分配上，本着尽量下放的原则，即凡是可以在本间隔就地完成的功能决不依赖通讯网，特殊功能例外，如分散式录波及小电流接地选线等功能的实现。

4 自动化技术在变电运行管理中的完善

自动化技术虽然在变电运行管理中还存在一些问题，但是现代企业的发展势必要求企业提高自身的技术化程度。同时，自动化技术在现有的变电运行管理中还存在诸多优势，因此我们要采取一定的措施，来完善自动化技术在变电运行管理中的应用。

4.1 加强技术的研究

首先，完善自动化通信技术，这是其他自动化技术完成的基础。在保障变电站供电系统的同时加强通信通道建设，保障远程的数据采集与传输，并且保障自动化设备遥控的顺利进行。其次，提升数据的采集与传输技术。自动化设备需要在数据的分析结果上完成指令的发出。只有正确采集以及传输数据，自动化技术才可以得到进一步的利用。最后，还要加强自动报警装置的建设。自动化系统虽然避免了人为的一些事故，但不代表自动化技术不存在任何问题，变电站要设立自动报警装置，加强设备的监督与维护。

4.2 培养高素质的专业队伍

变电站的自动化设备虽然减少了工作人员的任务与压力，但自动化技术设备还是需要一些专门的技术人员来维护。这就要求供电公司成立一支专业化的队伍，加强专业技术培训，增强他们的专业技能，确保他们能有效运行自动化的变电设备。其次，变电站还要明确岗位职责，对专业人士进行职责上的划分，提高管理效率。

4.3 加强变电运行自动化设备的维护管理

自动化技术在变电运行中的运用虽然节省了人力，但设备是没有工作人员的思考能力的，任何一个环节的错误都会影响整个变电站的运行。因此，为了保证变电站的安全与有效运行，必须对变电站的技术维护做好管理。只有这样，变电运行设备的问题才能得到及时有效的解决，使自动化技术在变电运行管理中得到有效运用。

5 结语

实践证明，自动化技术在现代变电运行管理中起到了良好的作用，给变电运行管理提供便利的同时提高了变电站管理的效率。变电运行管理的自动化是一项专业性、技术性极强的工作，在实际运行中还存在一系列问题，但是我们不能否认自动化技术的优势。只有在现有变电运行管理自动化的基础上，进行技术上的突破与管理上的改进，变电站才能获得进一步的发展。

参考文献：

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