浅析变电站综合自动化系统的体系结构和配置

浅析变电站综合自动化系统的体系结构和配置

马 竟

北京市地铁运营有限公司供电分公司， 北京 100082

摘要：以综合自动化系统的构建为突破口来提升变电站的运动以及管理效率，是促使供电系统正常顺利运行的重要方式，同时这也能在一定程度上促使其向现代化、自动化方向发展。基于此，本文笔者以变电站综合自动化系统的概念为文章切入点，同时结合变电站综合自动化系统体系结构的作用，在此基础上简单分析了变电站综合自动化的典型结构模式。希望会对相关电力行业从业人员有所帮助。

关键词：变电站；综合自动化系统；体系结构配置

一、引言

随着社会的不断发展以及人们生活水平的不断提升，大众对于电能的整体需求不断上升，而通过变电站综合自动化系统体系的构建不但可以在最大程度上保证变电站运行的安全稳定程度，同时还能有效改善传统变电站系统运行过程中存在的问题。而在这一背景下，就要求相关电力工作人员要充分认识到变电站综合自动化系统运行的价值，同时在此基础上结合实际情况来不断优化系统运行模式，从而为电力行业的健康长效发展助力。

二、变电站综合自动化系统的概念

所谓变电站综合自动化系统，就是通过对现代化技术的利用，比如：计算机控制技术、通信技术、数据库技术以及信息处理技术等等，来对变电站的二次设备的相关运行功能进行重新组合、优化，同时在此基础上围绕着变电站设备的基本运行情况来开展测量、监视以及控制等多样化手段，从而有效实现提升变电站运行效率与质量提升的系统运行目标^[1]。

而相较于传统的变电站运行系统，这种方式有效地简化取代了一些常规的变电站设备，比如：操作控制屏柜、常规远动装置等等，从而在最大程度上提升了变电站运行的安全性能以及经济性能。除此之外，通过综合自动化系统的构建还能提升不同设备之间信息沟通交流的便利程度，从而为监视控制任务的开展提供了数据支持。而在这一背景下，将综合自动化系统应用到变电站运行过程当中，这既是满足居民用电需求的必要举措，同时也是电力行业健康发展的必要趋势，

三、变电站综合自动化系统体系结构的作用

变电站综合自动化系统具有一定的典型结构，而这种典型结构的优势可以在系统运行过程中充分突显出来，而在变电站的实际操作运行过程中，这一系统的运用可以在最大程度满足不同电力用户的电力需求，从而更易受到相关供应商的青睐。而之所以会出现这种优势，其主要原因就是在其内部的配合能力之上，综合自动化系统其自身的配置能力具有较为强大的互操作性，通过这种方式可以在最大程度上提升系统运行的稳定性与可靠性，从而为电力行业的健康发展奠定了坚实的基础。

四、变电站综合自动化的典型结构模式

（一）集中式结构

所谓集中式结构，就是以功能性较强的计算机为载体，同时扩展其I／O接口，借助这种方式，来集中采集、控制变电站的模拟信息以及相关数据，在此基础上开展统一集中初中工作，从而保证微机监控、微机保护等功能的顺利运行。除此之外，集中式结构的运用并不仅仅是借助一台计算机来完成全部工作的，而是以不同的微型计算机为载体，同时在此基础上结合不同的系统功能，比如：微机监控、信息调度等来承担不同的任务，比如：对于监控机而言，其就要承担相应的数据采集处理、人机联系等等工作，借助这种方式，来实现功能任务的分流，从而在最大程度上发挥出自动化系统运行的优势，为变电站的运行效率的提升助力^[2]。

而这种集中式系统的运行主要突显出了以下几个层面的特点：其一，它可以通过变电站模拟量以及开关量的实时采集来提升变电站监控等功能的运行质量，从而可以在一定程度上帮助相关人员及时准确的掌握变电站情况，为供电系统的正常运行奠定基础。其二，可以通过对主要设备以及线路的保护来提升变电站运行的安全程度。其三，相较于其他结构，这种系统结构更加紧凑，体积更小，可以切实减少变电站的占地面积，除此之外，造价也更低，特别是对于规模较小的变电站而言，更容易发挥出其价值，从而实用性较高。

与此同时，集中式结构的模式同样还存在着一系列的缺点，影响着变电站运行的整体效率。其一，每台计算机的功能较为集中且固定，而这就可能出现因为一台计算机故障而导致整体运行受损的现象，从而为综合系统的运行埋下了一定的安全隐患。其二，软件应用较为复杂，这就在一定程度上增加了相关工作人员的修改工作量，同时也为工作人员的专业素养提出来一定的要求。其三，相较于其中系统运行结构，这一结构要求相关人员要对于不同主接线或规模不同的变电站以及相关软硬件进行另行设计，增加了工作人员的工作量。

（二）分布式结构

与集中式结构最大的不同就是分布式机构更具有分散性，它是以多台计算机为载体来开展变电站自动化系统运行工作，通过这种方式来将不同的功能分散给不同的计算机，从而实现运行效率提升的目标。而在这一过程中，分布式结构主要采取的就是CPU的工作方式，通过不同多样的CPU系统来切实提升系统结构内部处理并发事件的能力，借助这种方式，不但可以有效的通过信息串联来实现数据信息共享的目标，打破数据之间的壁垒，从而为系统信息的实时性奠定基础，同时还能在一定程度上改善原有CPU系统运算过程中存在的问题。除此之外，通过分布式结构的应用，可以有效减少因为局部影响而造成的系统运行瘫痪的现象，这是高效电力系统运行的重要前提。

（三）分布分散（层）式结构

所谓分布分散式结构系统，就是要将变电站综合自动化系统分为变电站层以及间隔层两个部分，通过这种方式来降低不同层次之间的影响程度，为维护以及扩展工作的顺利开展奠定基础^[3]。

而分布分散式系统结构特点就是以变电站元件为依据来开展断路器间隔的设计工作，同时以此为突破口通过智能化的测控单元来完成相关信息数据的采集、保护以及控制工作。而在这一过程中，相关人员就应该将测控单元就可以直接放置在断路器柜之上或是安装到附近，同时在此基础上通过互相之间的特殊通信光缆或是电缆进行连接。而相较于其他系统结构模式，这种方式的应用可以在最大程度上降低连接光缆的使用程度，从而为电磁干扰现象的减少奠定了基础，所以其可靠性以及实用性更高。除此之外，还能在一定程度上降低系统运行过程中不同功能抓紧的影响性，这是系统整体运行效率提升的重要方式。

而相较于其中结构方式，其优点也更加突出，其一，系统逻辑连接到的组态指令可以全部由相关的软件进行直接控制，便利程度更高。其二，相较于其他结构，分布分散式结构的间隔层控制单元部门的自动化以及标准化程度更高，所以适用率更高。其三，简化了不同二次设备之间的互联线以及配置，不断可以节省大量的电缆购买资金投入，同时还能有效控制变电控制室的面积。其四，与其他结构相比，这种结构模式应用的可靠性、灵活性以及便捷性更高。

结语

综上所述，变电站综合自动化系统的应用可以有效提升当前变电站运行的整体质量以及效率，但是鉴于其系统内部不同结构模式都有着各自的优势以及劣势，相关电力行业人员在运行综合自动化系统的过程中，应该充分考虑到不同模式之间的特性，同时在此基础上与变电站的实际情况相结合，借助这种方式来保证接口转换工作开展的科学化程度，从而在最大程度上发挥出综合自动化系统的优势，为变电站的高效运行奠定基础。

参考文献：

[1]刘谋广.分析变电站综合自动化系统及体系结构作用[J].低碳世界,2017(10):33-34.

[2]武勇.变电站综合自动化系统的体系结构和配置[J].城市建设理论研究（电子版）,2013(19).

[3]白雪.浅析变电站综合自动化系统的体系结构和配置[C].《建筑科技与管理》组委会.2014年12月建筑科技与管理学术交流会论文集.《建筑科技与管理》组委会：北京恒盛博雅国际文化交流中心，2014:161+191.

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