關于變電站綜合自動化技術分析

周莉君 王夢丹

摘要：現(xiàn)代社會用電結構和需求復雜化發(fā)展，電力用戶對于電力供應有了多樣化的需求，這需要變電控制更加的具有針對性和精準性，同時保持電力供應的安全性和穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的人力控制存在較多的漏洞，不論是技術操作還是參數調節(jié)，都不可避免的存在主觀意識上的錯誤，現(xiàn)代自動化技術的應用則能夠讓變電站的控制管理變得更加的簡單、高效和安全，提升變電站運行的效率和準確性。

關鍵詞：變電站控制；綜合自動化技術；技術現(xiàn)狀；控制模式；技術要點

利用自動化技術建立變電站綜合自動化控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對變電站設備的高效化管理，實現(xiàn)對設備運作的自動化控制，與傳統(tǒng)的變電站管理方式相比，自動化技術下的變電站管理更加安全可靠，電力供應也更加的準確。在本文當中，筆者將對變電站綜合自動化技術進行分析，討論當前的技術現(xiàn)狀，提出自動化控制模式和關鍵性技術，進一步推進變電站的自動化管理。

一、當前變電站對于綜合自動化技術的應用現(xiàn)狀

（一）通信方式發(fā)生變化

目前，變電站綜合自動化系統(tǒng)主要是基于LonWorks和CAN現(xiàn)場總線網絡結構作為交流的主要方式，該交流方式改變了傳統(tǒng)通信需要依靠中心接點來實現(xiàn)的缺陷，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)為：信道之間的通信可以實現(xiàn)多方通信，通信成本比較低，能夠最大限度的展現(xiàn)設備的利用價值。

（二）單元功能與系統(tǒng)性能的實現(xiàn)

隨著科學技術的進步和社會供電需求的快速變化，自動化技術在變電站控制管理中的應用程度不斷加深，應用層面不斷拓展，它在一定程度上促進了無人值守變電站和電網微機自動控制運行這一目標的實現(xiàn)。自動化控制技術下變電站各個單元的功能主要使用雙網絡實現(xiàn)，其優(yōu)勢在于系統(tǒng)性能高。系統(tǒng)的檢測功能能是通過遠程遙感監(jiān)測和計算實現(xiàn)的，同時，各單元的功能是通過自動化技術完成的，這樣就可以在一定程度上保證了整個變電站綜合自動化系統(tǒng)的性能。

二、變電站綜合自動化管理模式分析

（一）集中模式

變電站自動化系統(tǒng)的集中式結構在小型變電站中的應用比較普遍，集中模式下自動化控制系統(tǒng)中計算機的外圍接口電路更加廣泛，分站模擬量、開關量和數字量信息的采集都是采用集中采集方式，數據信息的處理同樣采用集中方式，并實現(xiàn)完整的微機監(jiān)控保護功能。該模式的缺陷在于系統(tǒng)控制精度較低，易受到外界和系統(tǒng)本身的干擾，工作容量也比較小。

（二）全分散模式

分散式結構是的控制和測量單元是分散的，系統(tǒng)安裝在主控制柜上。設備的保護控制系統(tǒng)與遠距離調度中心的通信主要依靠保護管理機實現(xiàn)，近年來，CAN現(xiàn)場總線技術的使用逐漸廣泛起來，在很多全分散式自動化控制系統(tǒng)化中依靠該技術實現(xiàn)通信。

（三）分散/集中融合模式

分散/集中融合模式下，配電線路保護裝置和測控單元是以分散方式安裝在開關柜中的，高壓線路保護裝置與變壓器保護裝置則采用的是集中式的安裝方式，安裝在控制室當中，系統(tǒng)通信也是依靠現(xiàn)場總線實現(xiàn)的。其主要優(yōu)點是：二次設備智能化程度高，具有較強的自診斷和監(jiān)測功能，可靠性高。

三、變電站綜合自動化控制的關鍵技術

（一）數據處理技術

監(jiān)控主站需要收集數據并進行無失真?zhèn)鬏斖ㄐ?，以保證數據的準確性，模擬量的采集是三相電流等低壓母線側電壓，同時還包括各種狀態(tài)量信息的采集和保護信號的材料，例如斷路器狀態(tài)采集、繼電保護信號采集、刀閘狀態(tài)采集、設備動作信號采集等等，數據處理則主要是對變電站設備的運行的各項數據（包括報警和故障數據）進行統(tǒng)計、計算和分析。

（二）繼電保護和人機交互技術

作為自動化系統(tǒng)的一個組成部分，保護系統(tǒng)需要保持自動化系統(tǒng)的相對獨立性。為了保證電磁兼容指標具有很強的抗干擾能力，需要建立專門的熔斷器保護和控制電源系統(tǒng)，獨立保護CT和CT測量，以實時在線改變設定值和各種參數。人機交互技術則是讓變電站人員可以了解變電站的運行情況，隨時通過屏幕、鍵盤輸入設置報警限值和本地/遠程控制、信號復位，打印各種長期保存的數據和信息。

（三）抗干擾技術

大多數監(jiān)控裝置常采用交流220 V供電綜合自動化系統(tǒng)，計算機系統(tǒng)的供電抗干擾可以通過設置隔離變壓器、UPS不間斷電源、電源濾波器或者氧化鋅壓敏電阻等措施進行，外部干擾源由變電站綜合自動化系統(tǒng)外部產生，不能消除。因此，可以通過屏蔽和減少強電路的電感耦合來減弱干擾能力。

（四）通信技術

在變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)和通信之間的間隔層設備網絡傳輸層協(xié)議，答應式規(guī)約和循環(huán)式規(guī)約是變電站和調度中心使用較為普遍的兩種協(xié)議規(guī)約。其特點為：（1）當RTU接收主機接收到查詢命令后，設置了一個答應時間限制，如果在限制期內未進行答應，則視為通信不成功。（2）RTU沒有接收到主機的查詢命令，不能夠實施任何操作。其優(yōu)點是信道效率高，數據傳輸速度快，信道適應性強。但也有缺點，主要變現(xiàn)為事故的響應速度慢，對通道的要求更高。

四、結語

實現(xiàn)變電站的綜合自動化控制必須加強對現(xiàn)代自動化技術的應用，不斷開發(fā)新的自動化控制功能。在建設自動化控制系統(tǒng)時，應當明確每一項技術的應用方式，了解其優(yōu)勢和缺點，以充分展現(xiàn)系統(tǒng)的自動化控制性能。