变电站综合自动化的功能特性与运行维护

摘要：随着电力信息科技的发展，常规变电站的综合自动化改造渐成趋势，其特点与优势突出，但因应用技术尚不成熟，且设计厂家、标准不一，在运行中亟需做好维护管理和改进研究。

关键词：综合自动化功能特性运行维护

Abstract: with the power of the development of information technology, the conventional substation comprehensive automation reform has gradually become the trend, its characteristics and advantages, but due to the application of technology is not mature, and manufacturers, design standards, in the operation to do maintenance management and improvement research.

Key words: Integrated automation；Functional properties；Operation and maintenance

中图分类号：TM76 文献标识码：

变电站是电力系统中不可缺少的重要环节，它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。当前电力系统具有电网规模大，电压等级高和机组容量大等特点，为了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服务，变电站综合自动化技术开始兴起并得到广泛应用。

变电站综合自动化装置应用的发展优势

变电站综合自动化利用微机技术将变电站的二次设备（包括控制、信号、测量、保护、自动装置、远动装置）经过功能的重新组合和优化设计，构成了对变电站执行自动监视、测量、控制和协调的综合性自动化系统。

受现今电力系统经济性运营和安全稳定运行要求的驱动，对变电站保护和监控的要求发生了很大的变化，电网要最大限度地发挥其经济性，使其越来越多地运行在稳定极限附近，这就要求电网一旦发生故障，继电保护装置能更快地切除故障。原有的常规保护和监控系统由于各硬件设备基本是按功能独立配置的，彼此之间联系很少且互不兼容，设备型号庞杂，只记录瞬时数据信息储备量低，且设备间协调性差，不能自检、故障率高，操作费时费力易出错，渐渐不能满足发展要求，从而使综合自动化系统的应用成为变电站建设、改造、发展的方向。

变电站综合自动化系统是计算机、自动控制、电子通讯技术在变电站领域的综合应用，它具有功能综合性、运行管理智能性、结构微机化、操作监视屏幕化等特点，在变电站运行管理中发挥了极大优势。

利于实现电网信息的集成化应用。电力系统经济运行需要更多有关电网运行的信息和更精确可靠的监控，综合自动化系统能够利用更多通道和手段来采集和分析电网信息并作出监控，实现对信息采集和监控功能的协调，完成对网络偶然事故的分析。

利于实现电网设备的状态化检修。由于综合自动化系统可以准确地获取电网运行状态数据以及各种IED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，使设备状态特征信息的采集没有盲区，因此，变电站设备检修策略可以从常规的“定期检修”变成“状态检修”，大大提高系统的可用性。

利于实现电网系统的高效化运营。发展发达国家早在十九世纪七十年代就开始实施了综合性变电站运行管理模式，由于它的运行可靠性高、劳动生产率高、建设成本低，具有明显的技术经济效益，符合长远规划要求，有利于实现扩容和改造，也是实现变电站无人值守运行的有效途径。

利于变电站二次系统的规范化管理。变电站综合自动化系统采用了现场总线技术，省去了大量二次接线，控制设备之间仅通过双绞线或光纤连接，设计规范，使设备布置整齐，后期调整扩建也很简单，成本较低，运行维护方便，实现了功能分散但管理集中的结构特点。

利于实现变电站保护的一体化测控。变电站综自系统解决了分离的保护测控装置接口调试复杂、责任不明、运行维护工作量大的问题，缩减了网络接点数量，减少了不必要的硬件重复，最大限度地实现经济运行。

二、变电站综合自动化系统能够实现的主要功能

变电站综合自动化系统是利用计算机技术、现代电子技术、通信技术和数字信号处理等技术，实现对变电站主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制、保护以及与调度通信等综合性自动化功能。它应该是综合了变电站内除交直流电源以外的全部二次设备功能。

微机保护功能：对站内所有的电气设备进行保护，包括线路保护、变压器保护、母线保护、电容器保护及备自投、低频减载等安全自动装置，各类保护实现故障记录，以及存储、修改定值等功能。

数据采集功能：包括对状态量、模拟量和脉冲量数据的采集。常规采集数据有电气设备状态、变压器分接头信号机变电站一次设备告警信号等状态量采集和母线电压、线路电压、电流和功率以及馈线电流、电压、功率值、频率、相位等模拟量、脉冲量采集，除此之外，能够实现变压器油温的模拟数据采集，并能够利用内部计数器统计脉冲个数，实现电能测量。

事件记录功能：事件记录包括保护动作序列记录和开关跳合记录，利用微机保护功能实现测距计算，进行存储和分析。

控制和闭锁功能：可实现对断路器、隔离开关、变压器分接头、电容器组投切进行远动操作，五防及闭锁系统可根据实时状态信息，自动实现断路器、隔离开关的操作闭锁，操作出口同时具有操作闭锁功能和跳合闭锁功能。

电压和无功的控制功能：对电压和无功的控制方式可自动也可采用手动，实现就地控制和远方控制。

远方通信功能：在常规远动“四摇”的基础上增加了远方修改整定保护定值、故障录波和测距信号的远传功能，具有对信息通道的备用机切换功能，保证通信的可靠性。

三、变电站综合自动化系统运行维护的几点建议

由于综合自动化装置的应用包含有电力一、二次系统和计算机、通信等专业技术知识，涉及领域较广，要求操作人员必须有较高的专业技术基础才能更深入地掌握其技术原理和运行管理。特别是在原有基础上改、扩建的综自变电站，更需要加强业务知识的培训和技术训练，提高综自系统的运行维护管理水平。

建立严格的运行管理体制。变电站应配备专职技术员，对设备进行定期巡检，建立运行管理承包机制，责任落实到人。

建立完善的缺陷管理。认真记录综合自动化系统运行缺陷，建立缺陷管理台账和缺陷处理记录，完善档案，为日后的维护管理及行业发展储备第一手信息资料。操作人员应认真做好日常巡视工作，及时发现问题，及时处理。对典型缺陷进行运行分析，强化事故预想和反事故演习，使事故和缺陷处理准确迅速。

做好综自系统的防尘、防寒和防雷工作。综合自动化系统是计算机、通信系统的组合体，应定期对其进行清灰工作，及时修缮设备防尘柜面，保持设备整齐、洁净。另外，对北方低温区和雷电多发区，应主要加强防寒、防雷措施，必要时，应在远动箱与调度之间通讯线路上加装隔离变压器。

四、结语

变电站综合自动化系统在我国已取得了良好的应用效果，虽有其诸多的不足之处，是符合现阶段变电站信息科技发展状况的。随着信息应用技术和现代通信技术的不断发展，必将带动变电站综合自动化技术的进步。《国家电网公司“十一五”科技发展规划》已明确提出，在“十一五”期间要研究数字化变电站并建设示范站，因此，数字化变电站将成为变电站综合自动化发展的下一个阶段，已被列入国家“十二五”规划重要内容。本文借此呼吁从事电力生产运行管理的广大同仁，不断总结运行中存在的弊端，完善变电站综合自动化技术并推进科技发展。