淺談變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)

王妍

（國網(wǎng)長樂區(qū)供電公司，福建 長樂 350200）

一、引言

隨著自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)的不斷提升以及在各領(lǐng)域當(dāng)中的廣泛應(yīng)用，給電力系統(tǒng)的發(fā)展提供了一個(gè)非常好的方向。自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到變電站系統(tǒng)當(dāng)中，可以說是整個(gè)電力系統(tǒng)的一次大變革，具有非常大的意義。隨著綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在變電站中的廣泛應(yīng)用，且不斷完善與優(yōu)化，使得變電站早期存在的監(jiān)測、自動(dòng)裝置等存在的問題得到了很好地解決，大大的提升了變電站的供電質(zhì)量與供電效率，有助于電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的增收。

二、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

目前來看，變電站中應(yīng)用到的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)主要有三種結(jié)構(gòu)形式，第一種是分層分布式結(jié)構(gòu)形式，第二種是集中式結(jié)構(gòu)形式，第三種是分布式結(jié)構(gòu)形式。這三種結(jié)構(gòu)形式在其應(yīng)用之中所具有的性能特點(diǎn)有所不同，給變電站運(yùn)行帶來的功能也具有一定的差異。

（一）分層分布式結(jié)構(gòu)

分層分布式結(jié)構(gòu)形式，在其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層面主要有間隔層、站控層以及網(wǎng)絡(luò)層上層結(jié)構(gòu)層面，而其在工作時(shí)主要采用的是主從CPU協(xié)調(diào)工作的模式，該結(jié)構(gòu)形式當(dāng)中，每一個(gè)功能模塊之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的方式一般情況下都是采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或者是串行的方式。分層分布式結(jié)構(gòu)形式為了更好地解決變電站在同時(shí)進(jìn)行多事件處理時(shí)的能力，提升工作效率與工作質(zhì)量，解決單獨(dú)CPU再其運(yùn)行計(jì)算以及處理時(shí)所存在的問題，所以分層分布式結(jié)構(gòu)形式采取的是多CPU協(xié)調(diào)工作的方式。這樣一來有助于綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)與擴(kuò)展，即便是局部模塊出現(xiàn)問題與故障，也保證其他模塊的正常運(yùn)行。在現(xiàn)階段變電站之中，應(yīng)用最為廣泛的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)就是采取的分層分布式結(jié)構(gòu)形式。

（二）集中式結(jié)構(gòu)

集中式結(jié)構(gòu)形式的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，主要包含前置機(jī)與后置機(jī)，然后通過傳輸模擬量以及開關(guān)量來獲取所需要的數(shù)據(jù)信息，以此方式來實(shí)現(xiàn)對變電站運(yùn)行過程當(dāng)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測。大多時(shí)候，集中式結(jié)構(gòu)形式的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中前置機(jī)是來實(shí)現(xiàn)對變電站運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出與輸入以及檢測等。而其后置機(jī)則是實(shí)現(xiàn)對變電站運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、顯示以及打印等。整體來說，該結(jié)構(gòu)形式的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)在運(yùn)行過程當(dāng)中需要涉及到大量的工作，再進(jìn)行一些必須的自動(dòng)化功能擴(kuò)展比較困難。此外，在使用集中式結(jié)構(gòu)形式的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，會(huì)使用到電纜，這也給變電站的運(yùn)行增加了一定的成本，因此，目前變電站中應(yīng)用集中式結(jié)構(gòu)形式的自動(dòng)化系統(tǒng)并不是非常多。

（三）分布式結(jié)構(gòu)

變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，大都擁有多個(gè)不同的監(jiān)測對象，這也就導(dǎo)致其擁有多個(gè)不同的功能，由此可見，在應(yīng)用自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，可以將其按照不同監(jiān)控對象以及不同功能劃分為多個(gè)單功能的自動(dòng)化系統(tǒng)，然后借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將這些單一功能的自動(dòng)化系統(tǒng)有機(jī)的連接起來，實(shí)現(xiàn)各部分資源信息的共享，從而實(shí)現(xiàn)對變電站運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，這種結(jié)構(gòu)形式被稱之為分布式結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)形式的系統(tǒng)工作主要是通過CPU來完成的，這樣也是的該結(jié)構(gòu)形式在處理突發(fā)事件時(shí)能力比較強(qiáng)。與集中式結(jié)構(gòu)相比，該結(jié)構(gòu)具有較為顯著的優(yōu)勢，尤其是該結(jié)構(gòu)具有更高的開發(fā)性與安全性，在使用過程中不需要鋪設(shè)電纜連接，節(jié)約了很多的成本，是非常值得應(yīng)用與推廣的自動(dòng)化系統(tǒng)之一。

三、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)功能

（一）微機(jī)保護(hù)

在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，最重要的同時(shí)也是最為基本的功能就是微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)功能，該保護(hù)系統(tǒng)功能包括對變電站當(dāng)中主要的設(shè)備以及所有的輸電線路的保護(hù)。此外，還包括對變壓器、無功補(bǔ)償裝置以及站用變等的保護(hù)。

（二）數(shù)據(jù)采集

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，進(jìn)行變電站運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集方式有兩種：第一種是對變電站運(yùn)行當(dāng)中的一些原始數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，這些原始數(shù)據(jù)都是來自于一次性設(shè)備當(dāng)中；第二種則是綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)進(jìn)行直接的交互或者是采集，這些數(shù)據(jù)包括：電能量數(shù)據(jù)、保護(hù)動(dòng)作信號等等。在變電站當(dāng)中，其數(shù)據(jù)主要來源于模擬量、開關(guān)量以及電能量。

（三）事件記錄和故障錄波測距

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，對其事件進(jìn)行記錄的內(nèi)容應(yīng)該包含有動(dòng)作序列以及開關(guān)跳臺。這其中SOE的分辨率基本上都在1～10ms之間，這樣一來可以更好地滿足變電站當(dāng)中的不同電壓等級。

（四）控制和操作閉鎖

在對綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行控制與操作時(shí)，相關(guān)工作人員可以通過CRT屏幕實(shí)現(xiàn)對斷路器、變壓器分接頭等進(jìn)行遠(yuǎn)程控制操作。除此之外，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中還具有防誤閉鎖功能，該功能可以通過和微機(jī)防誤系統(tǒng)進(jìn)行配合實(shí)現(xiàn)對閉鎖功能，再者就是還可以通過與綜合自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中的內(nèi)嵌軟件實(shí)現(xiàn)防誤閉鎖功能，這樣一來使用者就可以借助所應(yīng)用的軟件對相關(guān)的設(shè)備實(shí)施防誤閉鎖。

（五）電壓無功控制VQC

變電站無功控制功能的實(shí)現(xiàn)是由專門的設(shè)備實(shí)現(xiàn)的。除此之外，也可以借助變電站當(dāng)中的檢測系統(tǒng)對保護(hù)裝置中電壓進(jìn)行有效地測量，然后通過無功控制系統(tǒng)以及變壓器插頭信號等，在加之專用的軟件來實(shí)現(xiàn)對電壓的無功控制。

（六）畫面顯示和打印

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)將采集到并經(jīng)過一定處理的數(shù)據(jù)信息以各式各樣的圖表等的形式表述出來，且可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控報(bào)警，并可以將這些數(shù)據(jù)圖表隨時(shí)進(jìn)行在線打印。

（七）系統(tǒng)的自診斷功能

綜合自動(dòng)化系統(tǒng)還具有自診斷功能，對其系統(tǒng)之內(nèi)的各類插件進(jìn)行診斷，就好比綜合自動(dòng)化系統(tǒng)對變電站運(yùn)行當(dāng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集類似，將各類診斷信息按照一定的周期性輸送到后臺機(jī)以及操作控制中心。

四、結(jié)束語

綜上所述，盡管說當(dāng)前變電站當(dāng)中已經(jīng)非常廣泛的應(yīng)用到了自動(dòng)化系統(tǒng)，不過隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展與更新，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)也勢必將朝著更加系統(tǒng)化、更加標(biāo)準(zhǔn)化、更加科學(xué)化的方向發(fā)展。逐漸將過去操作控制繁瑣、復(fù)雜的傳統(tǒng)變電站操作控制方式取代。也是由于當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通信技術(shù)等的快速發(fā)展，進(jìn)一步推動(dòng)了變電站自動(dòng)化的發(fā)展。