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1、 变电站综合自动化技术分析与应用齐冰洁 Summary：随着社会的不断发展，电力网络系统随之也得到了扩大，对电力系统的安全性及可靠性提出了较高的要求，变电站是电力系统中比较重要的部分，变电站的运行和电力系统的稳定性有着直接的关系，因此需要对变电站的管理方式进行创新。变电站综合自动化技术对变电站运行有着可靠性的影响，本文就对变电站综合自动化系统进行概述，并介绍了相关的内容，同时对其应用进行了详细的分析。Keys：变电站；综合自动化；技术分析；应用变电站的自动化是电网调度自动化、配电网自动化的基础,其自动化水平的高低直接影响着上级自动化系统的关键性能。变电站综合自动化系统是集保护、测量、控制、信号
2、远传等功能为一体,采用微机和网络技术,并充分利用数字通信技术实现数据共享的电力系统二次设备的综合自动化装置。近几年来,变电站综合自动化技术发展较快,电网已有不少新建或改造的变电站综合自动化系统相继投入运行。实践证明,以计算机控制、通信技术为基础的变电站综合自动化系统取代传统的变电站二次设备已成为必然的趋势。变电站综合自动化已经成为变电站自动化的主流技术。1、变电站综合自动化系统概述1.1变电站变电站是电力系统的一部分，其功能是变换电压等级、汇集配送电能，由主变压器、母线、断路器、隔离开关、避雷器、电容器、电抗器、互感器等设备集合而成。主要包括一次系统和二次系统。其中一次系统主要完成电能的传输、
3、分配和电压变换工作；二次系统是完成对一次设备及其流经电能的测量、监视和故障的告警、控制、保护以及开关闭锁厂站远动系统等工作。另外，常规变电站的二次系统主要包括继电保护、故障录波、当地监控以及远动四部分。1.2变电站综合自动化变电站综合自动化就是将变电站的二次设备经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。是利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统;是自动化技术、计算机技术和通信技术等高科技在变电站领域的综合应用。1.3变电站综合自动
4、化的优越性（1）传统变电站存在的主要问题现代电力系统对变电站高安全性、可靠性要求高，传统变电站无法满足；供电质量（主要指电压、频率和谐波）无法得到保证；占地面积大，增加了征地投资；不适应电力系统计算快速性和控制实时性的的要求。（2）变电站采取综合自动化技术的优越性大幅提高了变电站运行时的安全性和可靠性；提高了供电质量、电压合格率；简化了变电站二次部分的硬件配置；提高了电力系统的运行管理水平；缩小了变电站占地面积，减少了总投资；减少了维护工作量值班员劳动量；也有利于提高变电站无人值班管理水平。2、变电站综合自动化研究的主要内容对于电压等级110kV的变电站来说，应该严格遵循电力系统安全稳定运行的
5、原则。计算机技术与信息技术的迅猛发展，为新保护技术以及控制技术的构建创造了有利条件，能够有效解决以往出现的系列问题。同时，对于技术和管理方面，有利于各个专业之间的配合，改善了电网自动化技术，提高了变电站运行的安全性和可靠性。对于新建的变电站来说，应该采用综合自动化技术消除常规的控制屏和测量监视，采用无人值班方式。对于老变电站来说，为了实现少人甚至无人的值班方式，需要不断改进管理技术和测量控制。对于电压等级低于60kV的变电站来说，需要不断提高供电安全以及供电质量，进一步提高用户服务水平。采用变电站综合自动化技术，不断改善变电站的二次设备。为了保证综合自动化技术的贯彻实施，必须消除控制屏以及测量
6、监视，提高变电站监控技术水平实现无人值班的目的。要实现变电站的综合自动化可以从以下两个方面努力：第一，如果变电站的设备出现了异常，为了避免事件不良影响的扩大，变电站综合自动化系统可以自动报警，并关闭相关的出口；第二，当供电系统出现故障时，变电站综合自动化系统能够迅速判断并做出决策，消除故障，将影响降低到最小程度。3、变电站综合自动化系统的结构结合国内外变电站综合自动化的开展情况，目前的变电站综合自动化系统大致可以分为以下几种结构。3.1集中式系统结构集控式结构由前置机和后台机构成，集中配置系统的硬件装置，数据输入输出、保护、控制及监测等功能由前置机来完成，数据处理、显示、打印及远方通讯等功能由
7、后台机来完成。目前来说，这种结构还存在以下不足：存在信息“瓶颈”，前置管理机引线多且任务繁重，从而导致整个系统可靠性降低；工程设计角度上而言，铺设电缆必不可少，如此就不能节约开支，并且一些自动化需求功能的扩展较难。3.2集中分布式系统结构集中分布式系统结构是指分布式处理靠多台按系统功能分布或变电站被监控对象的计算机单功能设备连接到能共享资源网络来实现的一种结构。此处所说的“分布”是强调从计算机的角度出发研究变电站资源物理上的分布，而不是强调地理分布。这种结构相对较为理想，如果能达到完全分布式结构，则可扩展性、通用性及开放性方面的优势尤为突出，但是目前在实际工程的应用中对于技术的具体实现上还是存
8、在许多难以解决的问题，如分散安装布置时，运行环境过于恶劣、电磁干扰较大、信息传输途径不确定等。因此，就目前技术还不够完全成熟而言，盲目地追求完全分布式结构，而忽略工程实用性是完全不必要的。3.3分布分散(层)式结构分布分散式结构采用“面向对象”设计。所谓面向对象,就是面向电气一次回路设备或电气间隔设备。间隔层中数据、采集、控制单元(I/O单元)和保护单元就地分散安装在开关柜上或其它一次设备附近,相互间通过通信网络相连,与监控主机通信。目前,此种系统结构在变电站综合自动化系统中较为流行。目前我局新建或改造的综自站都是按间隔配置、面向对象,基于以太网的组网方式,是新一代集保护、测控功能于一体的新型
9、变电站综合自动化系统,该系统从整体上,分为三层:站控层、网络层、间隔层。这种系统代表了现代变电站自动化技术发展的趋势,大幅度地减少了连接电缆,减少了电缆传送信息的电磁干扰,且具有很高的可靠性,比较好的实现了部分故障不相互影响,方便维护和扩展,大量现场工作可一次性地在设备制造厂家完成。4、综合自动化技术在某110kV变电站的应用4.1保护技术集中配屏模式将控制、保护两大功能作为一个整体来考虑，大大简化了二次回路设计，是目前国内新建变电站中广泛应用的模式，并且具有较成熟的运行经验。本110kV变电站拥有综合自动化保护屏11面，采用集中配屏模式。极大提升了该110kV变电站设备的综合自动化水平和管理
10、水平。4.2监控技术本110kV变电站，采用微机监控系统，以集控站技术为准，将本地后台监控与集控站监控系统结合在一起。信息资源得到共享，变电站保护、控制及监测等综合自动化功能得以完成，并进一步实现了数据采集与处理、模拟量采集、开关量采集、远动功能。4.3微机电力故障录波技术微机电力故障录波器具有3种动态记录功能，分别是高速故障记录、故障动态过程记录及长过程记录。在本110kV变电站110kV系统和35kV系统中被分别安装一套微机电力故障录波器，从而可以在其进行数据采样后，应用计算机软件来判断、实现各种功能，并进一步为电网故障的分析提供依据。5、结语目前变电站综合自动化技术在我国一些地区已得到广泛的应用,采用综合自动化控制方式和测控继电保护下放布置方案,彻底改变过去以仪表屏、中央信号屏、控制屏为基础的传统监控模式,是变电站自动化技术的发展趋势,不仅技术上先进可行,功能完善,而且也极具经济效益。随着电网规模日新月异的发展,自动化设备性能的完善和提高,综合自动化技术将更具生命力,更好地为电网的安全、经济运行服务。Reference：1.张尤宏.浅谈110KV变电站综合自动化技术的改造.J.科学时代,2013,11(14):11-112.2.李小鹏.变电站综合自动化系统浅析.J.黑龙江科技信息,2014,8(7):116-117. -全文完-
