變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)探析

（國網(wǎng)寧夏電力公司固原供電公司,寧夏 固原 756000）

（國網(wǎng)寧夏電力公司固原供電公司,寧夏 固原 756000）

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力變電站也向著智能化的方向改進(jìn)，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力行業(yè)。本文簡要介紹了變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的幾種結(jié)構(gòu)形式，詳細(xì)分析了變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)功能并針對系統(tǒng)的運(yùn)行提出了幾點(diǎn)有效的措施，對變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的推廣使用具有一定的借鑒意義。

變電站；綜合自動(dòng)化；探析

0 引言

隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力行業(yè)的技術(shù)改革也逐步深入，向著智能化、自動(dòng)化方向發(fā)展。近年來變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)憑借其性能可靠、操作簡單和可擴(kuò)展性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各級別變電站的運(yùn)行管理中。目前，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)一般均采用的是面向?qū)ο蠛烷g隔的分層分布式結(jié)構(gòu)模式，利用微機(jī)遠(yuǎn)程操控技術(shù)，采集變電站內(nèi)各種模擬量、脈沖量以及開關(guān)狀態(tài)等信號，經(jīng)過既定系統(tǒng)軟件的重新組合分析，作出判斷，實(shí)現(xiàn)對整個(gè)變電站的監(jiān)控、測量及控制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，滿足了電網(wǎng)運(yùn)行的基本要求也大幅度提高了變電站整體運(yùn)行的效益。

1 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式

目前，被最常用的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要有三種結(jié)構(gòu)形式，分別為集中式、分散和集中相結(jié)合式、全分散式。

（1）集中式。集中式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要應(yīng)用在35kV或者建設(shè)規(guī)模較小的變電站中。其系統(tǒng)采用多臺(tái)不同檔次的微型計(jì)算機(jī)，通過對其外圍接口進(jìn)行擴(kuò)展，對變電站內(nèi)的各種模擬量、開關(guān)量以及數(shù)字量等信息集中采集、運(yùn)算、處理，完成對整個(gè)變電站的自動(dòng)控制等功能。集中式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)為投資較少，缺點(diǎn)是可靠性相對較差。

（2）分散與集中相結(jié)合式。分散與集中相結(jié)合式變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是將饋出供電線路的保護(hù)和測控單位的保護(hù)分散安裝在相應(yīng)的開關(guān)柜呢，而高壓進(jìn)線的保護(hù)和主變壓器的保護(hù)裝置等均集中組屏安裝。這種形式的自動(dòng)化系統(tǒng)一般應(yīng)用在規(guī)模相對較大的變電站。分散安裝的饋線保護(hù)可以通過總線與后臺(tái)交換信息，節(jié)約了大量的控制電纜。集中安裝的主變壓器和進(jìn)線線路的保護(hù)可以確保這些重要的保護(hù)裝置工作在環(huán)境相對好的地方，對提高供電系統(tǒng)的可靠性具有十分重要的作用。

（3）全分散式。全分散式的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，是將斷路器、主變和母線等一次設(shè)備作為一個(gè)安裝單元，將控制單元、輸入輸出接口、閉鎖裝置等功能單元分散安裝，一般采取安裝在一次主設(shè)備柜上的方式。系統(tǒng)利用串行接口實(shí)現(xiàn)站控單元與一次設(shè)備的連接，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控功能。

2 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)功能

（1）顯示模擬量與監(jiān)控系統(tǒng)通信。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)能顯示電流、電壓、有功、無功、電能等模擬量參數(shù)并且能顯示故障記錄。能接受監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送來的指令，發(fā)送故障信息和保護(hù)跳閘信息。還應(yīng)具有遠(yuǎn)程控制的功能，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方查詢和繼電保護(hù)整定設(shè)置修改等。

（2）設(shè)備控制功能。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)能對控制范圍內(nèi)的斷路器和刀開關(guān)進(jìn)行分合閘控制，無功補(bǔ)償電容器組的投切以及變壓器分接頭的轉(zhuǎn)換進(jìn)行控制，還可以對變電站的內(nèi)輔助設(shè)備，比如空調(diào)、照明燈設(shè)備進(jìn)行退出和投入的控制。以上控制功能可以由值班控制人員通過顯示屏手動(dòng)操作也可以由遠(yuǎn)方集控人員進(jìn)行操作，并應(yīng)保留相應(yīng)的操作記錄。

（3）設(shè)備監(jiān)視功能。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)能檢測變電站內(nèi)各變壓器、斷路器、隔離開關(guān)等各種一次設(shè)備的絕緣性能、主變壓器的油溫、站內(nèi)火警、溫度等數(shù)據(jù)。當(dāng)以上數(shù)據(jù)超過系統(tǒng)預(yù)設(shè)定值時(shí)可以發(fā)出音響和畫面警告，保留動(dòng)作記錄并能打印報(bào)告。

（4）自動(dòng)生成工作票。長期以來變電站內(nèi)工作票都是采用工作人員手寫的方式，有了變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)將能按照行業(yè)相關(guān)技術(shù)規(guī)范程序，自動(dòng)生成規(guī)范正確的操作票，這樣將可以大幅度的降低運(yùn)行管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低因操作票錯(cuò)誤而造成誤操作的可能性，確保運(yùn)行操作的安全性。

（5）數(shù)據(jù)處理及打印功能。各級調(diào)度部門和行業(yè)規(guī)定的各種數(shù)據(jù)，一定時(shí)間內(nèi)均可以保存在計(jì)算機(jī)內(nèi)，作為存檔數(shù)據(jù)，當(dāng)工作需要時(shí)可以任意調(diào)出相關(guān)時(shí)段的數(shù)據(jù)，生成相關(guān)報(bào)表并打印。系統(tǒng)還可利用存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)生成各種直觀的曲線圖或者柱狀圖等。該功能在變電站內(nèi)及調(diào)度端均能實(shí)現(xiàn)。

3 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行措施

（1）升級現(xiàn)有變電站微機(jī)、監(jiān)控系統(tǒng)。將目前變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中微機(jī)和監(jiān)控系統(tǒng)整體改造，升級為既具有保護(hù)功能又具有監(jiān)控和通信功能的自動(dòng)化一體裝置。運(yùn)行工作人員既可以在微機(jī)界面上操作設(shè)備，也可以通過安裝在開關(guān)柜面板上的液晶顯示屏清晰的看到設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)并執(zhí)行操作，這樣可以方便值班運(yùn)行人員在檢查、巡視時(shí)查詢數(shù)據(jù)或者操作設(shè)備，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

（2）提高系統(tǒng)的抗干擾能力。變電站內(nèi)集中著大量的電氣設(shè)備，對安裝在變電站內(nèi)的二次設(shè)備具有較強(qiáng)的電磁干擾，可能會(huì)引起設(shè)備精度不準(zhǔn)確甚至誤動(dòng)作，因此必須考慮提高系統(tǒng)的抗干擾能力。針對外部干擾源的影響可以采取相應(yīng)的屏蔽措施，在設(shè)備外增設(shè)屏蔽層的辦法來減少干擾。除此之外，我們還可以在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中進(jìn)行行之有效的隔離措施，有模擬量的隔離、開關(guān)量輸入、輸出的隔離及其他隔離措施，以減少干擾。

（3）提高工作人員的業(yè)務(wù)水平。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)要求運(yùn)行操作人員具有一定的業(yè)務(wù)水平。要求變電站值班人員應(yīng)能明確知道系統(tǒng)發(fā)出的各種信號及圖像代表的含義及事故狀態(tài)，并能快速的做出行動(dòng)抑制事故的進(jìn)一步惡化。這就要求組建一支業(yè)務(wù)水平較高的專業(yè)技術(shù)隊(duì)伍，保證變電站的安全運(yùn)行。

4 結(jié)語

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力變電站也向著智能化的方向改進(jìn)，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力行業(yè)，并形成了初步的網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化。它使變電站的二次系統(tǒng)發(fā)生了重大的變革，實(shí)現(xiàn)了供配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，對于提高電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平也起到了極大地促進(jìn)作用。

[1]張惠剛.變電站綜合自動(dòng)化原理與系統(tǒng)[M].北京：中國電力出版社，2004.

[2]江智偉.變電站自動(dòng)化新技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2006.

[3]林潔.淺談變電站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)[J].中小企業(yè)管理與科技，2013（15）.

[4]范祝聲.變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的日常運(yùn)行及維護(hù)[J].技術(shù)與市場，2011（03）.

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)探析

周永強(qiáng)

周永強(qiáng)（1978-），男，寧夏固原人，工程師。