綜合自動化變電站向數(shù)字化變電站發(fā)展淺析

葉青峰 李元亨 解東

摘要：伴隨很多新型技術(shù)的開發(fā)和運用，電網(wǎng)在運行中的效率有很大的提升，電力系統(tǒng)也隨著科技發(fā)展有了很大的進步。時代在向前發(fā)展，同時與其一起發(fā)展的還有變電站的運行管理，綜合自動化變電站對很多的優(yōu)良技術(shù)進行融合，使電能可以優(yōu)質(zhì)高效的供給有了保障，它起到的作用是不可忽視的?？墒?，由于信息互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷進步，傳統(tǒng)模式的綜合自動化變電站不可以使通信協(xié)議模型、智能設(shè)備、統(tǒng)一自動化及通信網(wǎng)絡(luò)這些需求得到滿足，所以目前應(yīng)該研發(fā)新的技術(shù)使這些新需求能夠得到滿足。因此，就出現(xiàn)如今的數(shù)字化變電站，在變電站的發(fā)展中，也因為它的出現(xiàn)向新的階段邁進。本篇文章將會對數(shù)字化變電站替代綜合自動化變電站展開論述。

關(guān)鍵詞：綜合自動化;數(shù)字化;變電站;轉(zhuǎn)變;發(fā)展

1 綜合自動化變電站發(fā)展歷程

最早開始，綜合自動化這一名詞是在微機保護技術(shù)的基礎(chǔ)上所提出來的，提出后很快廣泛運用在了變電站中。微機保護裝置在變電站中得到推廣后，保護功能就成了其最基本的功能，通信功能和數(shù)據(jù)采集功能加入了其中，并使監(jiān)測系統(tǒng)的成本很大的降低了。在綜合自動化變電站的發(fā)展歷程中，可以將其劃分為兩個點：第一個綜合自動化系統(tǒng)的主體是110kV及以下電壓等級變電站;第二個綜合自動化系統(tǒng)的主體220kV及以上電壓等級變電站。通俗來講，利用通信技術(shù)就是

綜合自動化變電站的發(fā)展和應(yīng)用的一種手段，變電站的主體是微機保護與眾多智能設(shè)備所提供的信息。在當(dāng)今，信息處理技術(shù)、通信技術(shù)及現(xiàn)代電子技術(shù)是變電站綜合自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)，重組和優(yōu)化變電站的信號、控制、自動裝置、測量和繼電保護功能。在變電站運行中，經(jīng)過綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備的數(shù)據(jù)互換，使數(shù)據(jù)共享這一目的實現(xiàn)，從而將變電站在運行過程中的監(jiān)控任務(wù)完成。

2 綜合自動化變電站存在的缺陷

?2.1 監(jiān)控程序不夠穩(wěn)定

利用綜合自動化系統(tǒng)后，使用監(jiān)控系統(tǒng)開展操作是變電站運行時較多依賴的。在變電站整體運行的過程中，能夠在監(jiān)視器中了然于目?？墒牵谄匠＠盟倪^程中，它會極大的受限于計算機的內(nèi)存容量，并對監(jiān)控系統(tǒng)的有效運行造成很大的影響，死機的情況也會時而發(fā)生，使安全隱患大大的提升了。

2.2 設(shè)計規(guī)范不夠統(tǒng)一

對于變電站設(shè)備性能和綜合自動化系統(tǒng)這些來說，有關(guān)的部門都設(shè)定了嚴(yán)格的指標(biāo)，可是生產(chǎn)設(shè)備的廠商是不一樣的，所以他們選擇的原材料與生產(chǎn)的方式也不同，甚至有的商家在利益的驅(qū)使下，制作的產(chǎn)品質(zhì)量非常的差，最終致使設(shè)備的性能和綜合自動化系統(tǒng)各有不同。

2.3 需要定期維護設(shè)備

一直到現(xiàn)在，由于被很多的因素所影響，在變電站中，基本上全部的綜合自動化系統(tǒng)對有定時進行維護的需求，對于設(shè)備的而言是及其繁雜的一項工作，只能夠?qū)I(yè)人士來進行維護，或者是直接運回廠家進行處理，這樣一來，使運行的成本極大的增加。

2.4 遙控信號故障

通信控制器串口在綜合自動化系統(tǒng)中是經(jīng)過調(diào)制解調(diào)器與調(diào)制解調(diào)器的關(guān)聯(lián)所實現(xiàn)的，然后傳輸?shù)街魍ǖ?。在實際的運行中，故障經(jīng)常會出現(xiàn)在傳輸遠程信號時，具體的原因很難被我們所找到。除此之外信息傳輸阻塞的狀況也會常常出現(xiàn)，致使不可以立即反饋遠程信息或者中斷通信通道。

3 數(shù)字化變電站的產(chǎn)生背景及特征

很多的弊端都出現(xiàn)在了傳統(tǒng)的綜合自動化變電站中，例如不能夠很快的使信息共享、沒有互操作性在設(shè)備間等這些不利因素。想要使這些問題得到有效的解決，利用數(shù)字化變電站就是一種很好的方法。何為數(shù)字化變電站，就是說在變電站中，信息收集、數(shù)除和處理這些流程全是依據(jù)IEC61850通信標(biāo)準(zhǔn)進行數(shù)字化和執(zhí)行的。它有效關(guān)聯(lián)站內(nèi)設(shè)備互操作、光纖網(wǎng)絡(luò)通信、電子式互感器等這些新的手段，使變電站數(shù)據(jù)共享、傳輸、控制命令的數(shù)字化采集、處理以及監(jiān)控信號得以實現(xiàn)。

變電站的功能智能化和操作程序化兩種功能都能夠輕松實現(xiàn)，變電站的后期進程中，這就是一個大的方向。數(shù)字化變電站的特點有很多：第一點是自動化的運營管理，就目前而言，系統(tǒng)的自動化水平可以說是很高的，而且數(shù)字化變電站也擁有自動化的特點，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)通信的信息共享、信號的光纖傳輸、設(shè)備的互操作性以更好地姿態(tài)展現(xiàn)出來。第二點是統(tǒng)一的通信協(xié)議與模型，在傳統(tǒng)的變電站中，網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)與變電站信息描述是不同的，致使很難對信號進行識別，互操作性在設(shè)備間中差。IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)是數(shù)字變電站所運用的。開放性、系統(tǒng)性和完整性的標(biāo)準(zhǔn)，使數(shù)字化變電站設(shè)備間的聯(lián)系得到保障。第三點是網(wǎng)絡(luò)化的通信。其擁有傳統(tǒng)數(shù)字設(shè)備的特征，除此之外，在數(shù)字化變電站中，外部光纖網(wǎng)絡(luò)通信接口也是兩個設(shè)備所擁有的，傳統(tǒng)方式對于傳輸變電站的信息是通過電纜，與其是不同的。光纖以太網(wǎng)是數(shù)字化變電站種傳輸?shù)幕A(chǔ)。第四點，智能化的設(shè)備，在變電站種，電子變壓器替代了傳統(tǒng)電磁變壓器，將數(shù)字光纖以太網(wǎng)接口直接提供。智能變壓器、斷路器這些設(shè)備收拾該站所采用的，將智能終端在本地設(shè)備中鄭家，進而使對信號的狀態(tài)監(jiān)測和數(shù)字轉(zhuǎn)換實現(xiàn)，同時對設(shè)備智能化、數(shù)字化的需求進行實現(xiàn)。

4 數(shù)字化變電站的優(yōu)勢

數(shù)字化變電站進展很快，而且受到了大家的重點關(guān)注，因為它擁有很多傳統(tǒng)方式中沒有的優(yōu)勢，例如在管理、維護、運行、建設(shè)等方面。

4.1 信號測量精度高，變壓器動態(tài)性能好

數(shù)字變壓器對信號進行測量利用的是電子變壓器，而且光纖輸出數(shù)字信號都是通過兩側(cè)直接進行的。比起傳統(tǒng)方式，在根源上規(guī)避了因為鐵芯導(dǎo)致的鐵磁諧振和飽和對鐵電變壓器產(chǎn)生的影響，從而使保護測量的準(zhǔn)確度得到提升。

4.2 二次系統(tǒng)安全性較高

簡易的絕緣結(jié)構(gòu)是電子變壓器所擁有的，使高壓一次側(cè)的有效電氣隔離能夠?qū)崿F(xiàn)。使易燃易爆、漏油等危險所有效規(guī)避

4.3 信號抗干擾能力強

二次設(shè)備之間的通信以數(shù)字量形式通過光纖電纜傳輸和電子式互感器輸出，使其抗干擾能力大大的提高。

5 數(shù)字化變電站的現(xiàn)實意義

5.1 有效避免重復(fù)建設(shè)

在數(shù)字變電站中，全部信息都利用相同的信息模型對相同的通信標(biāo)準(zhǔn)進行訪問。在這一環(huán)境下，利用同樣的通信網(wǎng)絡(luò)收取狀態(tài)信息和電流電壓，同時將控制命令發(fā)出，并不要求創(chuàng)建新型信息輸送、采集不一樣的功能系統(tǒng)，從而使變電站的成本極大的降低。

5.2 降低運營成本

它是在不一樣的設(shè)備上執(zhí)行數(shù)字化變電站的各種功能、計算、及收集。如果在變電站中加入新的功能。這些功能的要求都可以被之前的執(zhí)行和采集設(shè)備所滿足，那么新功能在運行中，就可以不用要另外的硬件方面的支出。

5.3 變革信號傳輸技術(shù)

在傳統(tǒng)變電站中，開展信號傳輸工作時，都是用一次設(shè)備和二次設(shè)備對未校驗信息的信號直接展開傳輸。它不容易發(fā)現(xiàn)電纜故障或信號有誤等問題的出現(xiàn)。除此之外，對模擬信號進行傳輸?shù)募夹g(shù)受限，常常不能夠利用高效光纖技術(shù)，受到外部環(huán)境的干擾很大。和它比起來，在數(shù)字變電站中，實現(xiàn)信號傳輸是使用計算機通信技術(shù)的。通信系統(tǒng)對信息進行傳輸時，同時展開通道自檢和信息校驗，不但能夠在發(fā)生故障時有提醒，而且誤傳信號也被規(guī)避。

6 結(jié)語

綜上所述，廣泛使用數(shù)字化變電站新技術(shù)，很大的使傳統(tǒng)變電站的維護模式和運行模式所改變，同時對技術(shù)的要求更高了。創(chuàng)新可以說是永無止境的，當(dāng)今數(shù)字化變電站有很多的優(yōu)點，它的發(fā)展理念也更加的先進?？墒牵瑪?shù)字化變電站中的問題也有很多，所以說，我們應(yīng)該在創(chuàng)新中去發(fā)展，才可以使數(shù)字化變電站更好的替代綜合自動化變電站。

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