变电站综合自动化原理及应用

变电站综合自动化原理及应用

韩祥

(国网山东省电力公司莱芜供电公司山东莱芜271100)

摘要：近年来，我国的社会经济建设取得了不断的发展与进步，与经济建设密切相关的电力建设也在突飞猛进。变电站是电力企业的重要组成部分，其自动化水平也在同步提升，在变电站中应用综合自动化系统已经成为电力发展的必然趋势和方向。本文主要分析该系统的结构、功能、实际应用和未来发展，希望能起到抛砖引玉的作用。

关键词：变电站；综合自动化；自动化系统；原理

当前，科学技术作为第一生产力已经成为人们的共识。在电力行业当中，科学技术的作用越发重要，变电站中应用综合自动化系统（以下简称为“该系统”），可以将多种先进技术进行重新组合和优化设计，以自动状态完成原本由人工完成的监、测、量及控制协调等功能，不但效率高，而且，具备极高的准确率，其优势越来越明显，对加快电力行业发展发挥了重要作用。

1.该系统的主要结构

科学技术的快速发展，直接影响着我们生产生活方式。在电力发展方面，“该系统”与其他技术（主要是指网络信息、集成电路及通讯三种技术）的发展是相辅相承和密不可分的。从该系统整个发展历程来说，其结构包括以下几种：

1.1“集中式”。该结构的“自动化系统”主要是针对性对处理和计算各类信息（如：模拟量、开关量和脉冲量）并将得到的数据输入计算机中，达到自动化监护和保护的目的。它需要多台计算机以多重集中式结构来完成这些功能，并以通讯或监控实现彼此间联系，再以设置主机形式管理实现集中化管理和控制所有计算机。这些计算机分配是以其功能为目标进行分配的。其优点在于占用面积小，资金会相对节约，同时子结构间的联系也相对紧密且逐渐加强。它主要要求系统具有较强的监控功能，同时，在系统处理及扩展方面，会存在一定困难。

1.2“分布式”。该结构的系统，主要特征是把全部自动化功能向多台计算机分摊，其优势在于可避免因功能的过度集中给系统带来负担，可有效提高系统处理效率。而且，各台计算机之间并不会受到互相影响，即便是一台计算机出现功能性障碍，其他计算机也会正常工作。该结构的系统与集中式相比，主要缺点在于占用面积相对大且投资高。但各子部分存在独立性，可独立运行，但在信息整合方面存在部分缺陷。同时，由于其功能的独立性，也使其扩展性得到提高，有益于每个部分具有更高的提高和发展空间，使该系统整体水平得到提高。

1.3“分层式”。顾名思义，我们可以知道，该结构是将变电站实行分层次设计，顺序自上至下分别是：1、间隔层；2、站控层；3、通信层。该结构的自动化系统，将相关部分（1、数据监控；2、数据采集；3、数据保护）进行有序组合并在开关柜上固定。该结构，其好处十分明显，主要表现在：可使整个系统的层次更加分明，实现复杂功能区分的简单化，有利于工作人员、特别是新承担任务的工作人员能够“按图索骥”快速进入工作状态。它与集中式结构相比，主要特点在于以下方面。一是当变电站有二次设备配置上的要求时，可明显节约电缆长度，节约成本和便于维修，更具人文性。二是系统上延展性更强。由于各部分间是分离的，其层次感更加明显，操作更方便，同时也便于各部分独立扩展并不会因此影响其他功能。三是进一步提高了可靠性和连续性。由于各部分间是独立的，不会因某部分发生故障而影响到其他部分，还可有效提高系统的连续性，这两个优势十分重要。

2.该系统的主要功能

该系统具有的优越功能，使其在一经投入运行之后，就得到了电力行业的普遍认可。其主要具有以下几种重要功能。

2.1具有“微机保护”功能。该功能从其实际而言，主要是保护变电站相关设备。其内容广泛，主要包括变电站以下内容：1、线路保护；2、变压器保护；3、自动重合闸等。当被保护对象出现异常故障时，系统可通过监控系统，将故障部位、状况及其判断出的原因及时传至控制主机，为工作人员提供依据并及时采取应对措施。

2.2具有“数据采集和处理”功能。这两项功能在自动控制化系统当中，是一个非常重要的组成部分，其地位十分重要。从其组成来说，包括了三个部分：1、状态量采集；2、脉冲量采集；3、模拟量采集。以状态量采集为例，其内容主要包括：1、分接头型号；2、设备投用；3、事故跳闸信号等。在进行脉冲量采集时，计数器为常用工具，该检测结果可有效检测电能。而模拟量采集，其内容则包括：1、线路电压；2、有功功率3、频率；4、相位等。

3.具有“事件记录”及“故障录波测距”功能

对系统进行事件记录，其内容主要包括“开关跳”的记录和“保护动作序列”的记录。“故障录波测距”，则包括“分散型”和“集中型”两种方式。前者进行测距和记录是以微机保护装置为依托，可通过转化数字信号方式，使该数据以监控装置为桥梁，向计算机输入并进行深入化分析和储存。后者则是以“专用录渡器”为手段，并可通过监控系统加以控制，并具有排除故障更省时和省力的优势。

4.结语

综合以上所述，加快变电站发展，对加快电力行业发展作用十分重要。它可以有效提高电力供应的连续性，与社会生产生活密切相关。在国民经济实现快速增长的大背景下，传统的变电站由于效率低、故障率高，已经无法满足现代电力系统管理的新模式。在变电站中引入综合自动化系统，可以有效提高安全稳定运行水平、大幅度降低各种运行维护成本、提高电力企业的经济效益、使用户获得更高质量的服务。因此，在变电站中应用综合自动控制化系统，其具有十分重要的现实意义和深远的历史意义。因此，我们应在深入了解和掌握该系统的原理内容基础上，不断加快相关人员业务联系素质的培养，以切实提高供电系统的安全性、可靠性和经济性，更好地促进我国经济社会的发展。

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