淺談變電站綜合自動化系統(tǒng)原理

李云水 紀(jì)旭東

[摘 要] 隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國的變電站取得了長足的進(jìn)步，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，變電站綜合自動化系統(tǒng)逐漸成為將來電力發(fā)展的趨勢。本文主要從變電站自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能、變電站綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用以及變電站綜合自動化系統(tǒng)的發(fā)展四個方面進(jìn)行了闡述，旨在使人們對變電站綜合自動化系統(tǒng)的原理有一個更加清晰的認(rèn)識。

[關(guān)鍵詞] 變電站；綜合自動化；自動化系統(tǒng)；原理

現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)發(fā)展可謂是一日千里，科學(xué)技術(shù)已經(jīng)成為了第一生產(chǎn)力。在我國的電力行業(yè)，科學(xué)技術(shù)同樣起著重要的作用，目前變電站綜合自動化系統(tǒng)逐漸在我國的電力行業(yè)的發(fā)展中起到越來越重要的作用。為了更好的促進(jìn)我國電力行業(yè)的發(fā)展，就需要我們能夠明白其工作的基本原理，只有在這個基礎(chǔ)上，相關(guān)的工作人員才能夠自如地對其操作。才能夠提高我國電力工作者的科學(xué)文化素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平，才能更好地推動我國電力行業(yè)創(chuàng)新能力的發(fā)展。

一、變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對我們的生產(chǎn)生活方式產(chǎn)生了很大的影響，在電力發(fā)展方面，變電站綜合自動化系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、集成電路技術(shù)、通訊技術(shù)的發(fā)展密不可分。所以在我們分析自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的時候難免要涉及到這些技術(shù)，根據(jù)該系統(tǒng)發(fā)展的歷程，其主要了可以分為以下幾種結(jié)構(gòu)：

1.集中式 這種結(jié)構(gòu)的自動化系統(tǒng)針對模擬量、開關(guān)量、脈沖量等相關(guān)的信息進(jìn)行處理和計算，再將這些數(shù)據(jù)輸入到計算機(jī)，從而進(jìn)行自動化的監(jiān)控、保護(hù)。但是這種機(jī)構(gòu)的自動化系統(tǒng)并非單一的計算機(jī)就能完成全部功能，而是利用多臺計算機(jī)進(jìn)行多重的集中式結(jié)構(gòu)，這些計算之間靠著通訊或監(jiān)控來保持彼此之間的聯(lián)系，通過設(shè)置主機(jī)就可以對這些計算機(jī)實行集中化的管理和控制。雖然利用不同的計算機(jī)，但是這也是根據(jù)其獨特的獨自的功能來分配的。由于采用的是集中式的結(jié)構(gòu)，這就使得其占用的面積相對來說比較少，所需花費(fèi)的資金也并不是很多，而且各個子結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系也逐漸加強(qiáng)。由于需要利用多個計算機(jī)，集中式的結(jié)構(gòu)對于系統(tǒng)的監(jiān)控的性能的要求比較高，由于系統(tǒng)采用集中處理的方式，這也使得系統(tǒng)處理有一定的限制，在系統(tǒng)的擴(kuò)展方面就存在著一定的困難。

2.分布式 分布式的系統(tǒng)是將整個自動化的功能分?jǐn)偟蕉嗯_計算機(jī)上，這樣就避免了集中式造成的系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，使得系統(tǒng)處理的效率更加高。在一臺計算機(jī)遇上問題的時候，其他計算機(jī)也能發(fā)揮其正常的功能，免受其他計算機(jī)的影響。分布式結(jié)構(gòu)相對于集中式的結(jié)構(gòu)來說，其占用的面積相對比較大，在投資上相應(yīng)的也比較高。其將系統(tǒng)的各個部分的功能分開，每個部分可以獨立運(yùn)行，但是信息的整合相較于集中式結(jié)構(gòu)來說就存在著一定的缺陷。但是由于其功能分開，也使得其每個部分都能夠得到相應(yīng)的延展，這樣就能夠保證每個部分都能夠獲得相應(yīng)地提高和發(fā)展，從而提高該系統(tǒng)整體的水平。

3.分層式 根據(jù)其字面的意思我們也可以看出來，這種結(jié)構(gòu)主要是將變電站按照從上到下的順序分為三個層次，其依次是間隔層、站控層、通信層。這種結(jié)構(gòu)的自動化系統(tǒng)需要將數(shù)據(jù)監(jiān)控、采集以及保護(hù)形成一個有序的組合，并將其固定在開關(guān)柜上面。分層式的結(jié)構(gòu)實際上將整個系統(tǒng)弄得層次分明，這樣主要的目的就是為了將復(fù)雜的功能進(jìn)行簡單的區(qū)分，如果工作人員尚未能夠完全熟絡(luò)地掌握這套系統(tǒng)的話就能夠按圖索驥，更快速地進(jìn)行工作狀態(tài)。相較于集中式機(jī)構(gòu)，其主要有以下幾個方面的特點：

（1） 如果變電站需要配置二次設(shè)備的話，其所需使用的電纜的長度明顯變短，這在一定程度上節(jié)省了成本，在相關(guān)的工作人員進(jìn)行維護(hù)的時候也能夠更加便利。如果是集中式結(jié)構(gòu)的話，其如果需要配置二次設(shè)備的話，由于其相對配置比較集中，線路比較復(fù)雜，工作人員在進(jìn)行操作的時候存在很大的難度，這種分層次的方法實際上具有很強(qiáng)的人文性。

（2）集中式結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)的擴(kuò)展性相對比較弱，而分層式結(jié)構(gòu)能夠在一定程度上提高系統(tǒng)的延展性。將各個部分進(jìn)行了一定程度的分離，顯得更有層次，也方便進(jìn)行系統(tǒng)的操作，在進(jìn)行擴(kuò)展的時候，也更加方便，各個功能不會因為擴(kuò)展而造成相關(guān)的影響。

（3）和分布式結(jié)構(gòu)有所類似的就是分層式結(jié)構(gòu)的可靠性也相對較高，如若設(shè)備的一個部分發(fā)生了故障的話，其他的部分還能夠正常運(yùn)行。一個部分發(fā)生了故障不會對其它部分造成影響，這對于電力工作來說是十分重要的，電力資源在現(xiàn)在的生產(chǎn)生活中占據(jù)著重要的位置，只要保證其連續(xù)的供給才能夠保證社會生產(chǎn)生活的的正常運(yùn)行。

二、變電站綜合自動化系統(tǒng)的功能

自動化系統(tǒng)之所以受到電力行業(yè)的青睞何其優(yōu)越的功能是不可分離的，為了加深對其理解，我們主要從以下幾個方面來分析自動化系統(tǒng)的功能：

1.微機(jī)保護(hù)功能 這里所說的微機(jī)保護(hù)實際上是對變電站的相關(guān)設(shè)備的保護(hù)，其不但包括變電站的線路保護(hù)、變壓器保護(hù)，還包括目前保護(hù)、自動重合閘等方面的保護(hù)。一旦這些方面出現(xiàn)了故障的話，系統(tǒng)就能自動將發(fā)生故障的部位以及狀況可能產(chǎn)生的原因通過監(jiān)控傳達(dá)到控制主機(jī)上，這樣工作人員就能夠依據(jù)相關(guān)的故障類型采取相應(yīng)辦法來進(jìn)行微機(jī)保護(hù)。

2.數(shù)據(jù)采集及相關(guān)處理 數(shù)據(jù)采集及處理作為自動化系統(tǒng)重要的組成方面在整個系統(tǒng)中占據(jù)著重要的地位，其主要由三個部分組成，即狀態(tài)量采集、脈沖量采集、模擬量采集。其中狀態(tài)量采集主要包括分接頭型號、變電站設(shè)備投、事故跳閘信號等相關(guān)內(nèi)容。脈沖量采集一般用計數(shù)器作為主要個工具，通過計數(shù)器的檢測結(jié)果能夠更好地實現(xiàn)對電能的檢測。模擬量采集線路電壓、有功功率、頻率、相位等方面的方面。

三、系統(tǒng)的事故記錄以及故障錄波測距

系統(tǒng)的事件記錄主要包括兩個方面的內(nèi)容，一方面是開關(guān)跳和記錄，另一方面是保護(hù)動作序列記錄。而故障錄波測距主要有兩種實現(xiàn)方式，一種實現(xiàn)方式是分散型的，另一種方式是集中型的。分散性的測距以及記錄主要依托于微機(jī)保護(hù)裝置，通過數(shù)字信號的轉(zhuǎn)化，使這些數(shù)據(jù)通過監(jiān)控裝置輸送到計算機(jī)然后再進(jìn)行深入的分析以及儲存。集中型的測距以及記錄利用的是專用的錄渡器，但是這并不妨礙通過監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)對其控制，錄渡器只不過是使得故障的排除更加省時省力。

四、 結(jié)語

變電站的發(fā)展對我國的電力行業(yè)來說具有重要的作用，其不但關(guān)系到電力的連續(xù)供給的能力，同時還關(guān)系到社會生產(chǎn)生活。如果不能保證電力的連續(xù)供給會對我國的經(jīng)濟(jì)造成沉重的打擊，基于此，我們可以看出來這里所說的變電站綜合自動化系統(tǒng)對于我國的國民經(jīng)濟(jì)、人民的生活質(zhì)量有著重要的影響。為了更好地普及變電站綜合自動化系統(tǒng)的知識，首先就需要對原理內(nèi)容進(jìn)行深層次的剖析，這樣才能更好地促進(jìn)我國變電站自動化系統(tǒng)的發(fā)展，提高我國電力工作人員的相關(guān)的業(yè)務(wù)水平，才能保證我國的電力行業(yè)實現(xiàn)又好又快的發(fā)展，提高我國供電的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性，使其在我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮更大的作用。

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