淺析變電站自動化控制

摘 要：如今，綜合自動化體系較之于過去的變電站的二次體系來看，有著很多的優勢特征。而且是今后的電力體系的關鍵發展方向，文章具體的講解了目前的體系的具體狀態，分析了它的顯著特征。

關鍵詞：變電站；自動化；系統

引言

由于科技高速前進，此時電腦對電力體系的干擾不斷的增強，而且帶動了自動化體系的發展，其是當前電力體系的一個非常優秀的發展趨勢。

1 變電站綜合自動化系統的概念

該體系有著非常好的兼容的特征，而且能擴展，步驟簡便，可以被很多的使用人認可，被大范圍的應用到監控活動的構成之中。

1.1 系統概念

1.1.1 系統設計思想

完整的變電站綜合自動化系統除在各控制保護單元保留緊急手動操作跳、合閘的手段外，其余的全部控制、監視、測量和報警功能均可通過計算機監控系統來完成。變電站無需另設遠動設備，監控系統完全滿足遙信、遙測、遙控、遙調的功能以及無人值班之需要。從系統設計的角度來看有以下特點：①分布式設計。體系自身有著模塊化等的結構，部保護以及控制，報警燈都在開關附近，各種保護，報警燈都在本單元中間形成信號，經由光線開展傳遞活動，兩個單元間不會發生擾動現象，一般不會導致很顯著的干擾。②集中式設計。系統采用模塊化、集中式立柜結構，各控制保護功能均集中在專用的采集、控制保護柜，所有的控制、保護、測量、報警等信號均在采集、控制保護柜內處理成數據信號后經光纖總線傳輸至主控室的監控計算機。③非常簡便。由于之前的繼電器現在成為了多功效特征的，此時的二次接線就更加的簡便，分布式設計本身在主控和開關柜中間形成連接，對于集中式的來講，它通常也存在于整個區域之中，同時其中的接線并不是很繁瑣，別的接線要在控制等區域之中開展。④可擴展性。系統設計可考慮用戶今后變電站規模及功能擴充的需要。⑤兼容性好。系統由標準化之軟硬件組成，并配有標準的串行通訊接口以及就地的I/O接口，用戶可按照自己的需要靈活配置，系統軟件也能容易適應計算機技術的急速發展。

1.1.2 系統規范

采用目前最為流行的工業標準軟件，UNIX操作系統，X窗口人機接口及TCP/IP網絡通訊規約。為滿足開放系統之要求，系統設計一般采用：可攜性軟件設計--容許硬件技術發展后之軟件轉換；標準計算機產品——容許整個系統高度兼容性能。

1.2 系統功能

系統與用戶之間的交互界面為視窗圖形化顯示，通過鼠標來操控功能鍵，其活動很是便捷。一般來講，菜單就像是樹的狀態一樣，使用人可以靈便的掌控菜單，開展綜合化的管控活動，所有的鍵都可以體現出鍵盤的具體特征，鍵盤和使用方向之間有著非常緊密的關聯，同時畫面中的所有的意外現象在出現之前的時候都會有預警。所有的體系的初始內容均是經由實時來獲取的。體系的所有的功效都是結婚使用人的規定來落實的，此時才可以實現設定的標注，而且結合變電站的相關信息來設置。一般情況下系統可按以下基本功能配置：①系統配置狀況；②變電站單線圖；③報警表；④事件表；⑤遙控修改繼電器整定值；⑥操作閉鎖；⑦電量報表；⑧趨勢圖。

1.2.1 變電站單線圖

第一，饋線開關根據顏色分開，能夠一目了然，第二，鼠標用來完成的開關的控制，確定核定刀閘。第三，饋線測量數值能夠同時出現在一個畫面上，第四，繼電器整定值本身是能夠發生變化的。

1.2.2 數據采集、處理

采集有關信息，如開關量、測量量、外部輸入訊號等數據，傳至監控系統作實時處理，更新數據庫及顯示畫面，為系統實現其他功能提供必需的運行信息。

1.2.3 運行監視

系統如何運行，通常光，聲音，表格，等，值班者因此能夠獲得安全控制必須掌握的所有信息。①報警。按系統實際需要，用戶可以指定在某些事件發生時或保護動作時自動發出報警，如一般可設置在以下情況發出報警：開關量突變（如保護跳閘動作）；斷路器位置錯位；模擬量超過整定值；變壓器保護動作（如瓦斯、溫度）。模擬量之越限值可在線修改。報警都有各種信息以及時間上的判定。②事件。系統中產生的各種活動，刀閘閉合，開合開關，繼電保護等等，這些動作都將被打印，并存放在硬盤之中，可以根據設置的記錄內容完成相應記錄：報警，經過人員確定的報警內容，對開關進行的操控頻率和時間，繼電器的目前情況，通訊的狀態，不同的事件在文字上和時間上都有相對應的內容，自動完成打印。③調整繼電器整定值。可通過系統主機或集中控制柜修改各繼電器的保護功能和整定值。所有遙改功能均為在線方式，修改完成后的定值將直接傳回對應的繼電器儲存。④操作閉鎖。系統對所有操作對象均可設定閉鎖功能，以防止操作人員誤操作。⑤模擬量采集及報表產生。采集的數據儲存於系統硬盤作為編輯報表的基礎。按變電站實際輸入的信號，可制作出不同的報表：有功電量日、月、年報表；饋線電流日、月、年報表。⑥趨勢圖。趨勢圖提供操作人員快速及直觀的數據統計，趨勢圖可分為圖形式或表格式兩種。

2 微機自動保護裝置的應用

一個35kV變電所改造工程中，成功地將國產的變電站微機保護裝置系統運用于終端變電站。施工圖設計初期采用的是傳統的電磁式繼電器保護，并設置了信號屏。

2.1 微機保護系統與傳統保護系統的比較

微機保護相較于過去的保護裝置來說，其繼電器的形式發生了變化，不再使用電磁式繼電器，而選擇多功能繼電器。并且不再使用過去的信號屏，信號都進入電腦，為了控制更加方便，使用集中式的操作方式，把全部的控制單元都聚集在一起，并且二次系統看起來不會太過復雜繁冗，其成分包括采集屏，保護屏，監控以及交直流屏。在這項系統中，不再需要很多屏柜，通訊方式也不再是接點輸出，而是用網絡通訊的手段，所以不再像從前那樣依賴二次接線。并且，因為技術變得更加先進，不再需要花很多空間，控制屏的操作方法也有所更新，這樣一來，操作的便捷性以及安全性也都更高。

2.2 微機保護的系統配置及監控系統

系統保護由下列裝置組成：①線路保護裝置。②主變保護裝置——可完成變壓器的主、后備保護。③綜合保護裝置。④線路保護裝置。⑤電容器保護裝置。⑥備用電源自投裝置。⑦小電流接地檢測裝置。⑧綜合數據采集裝置。⑨監控系統的基本功能——數據采集、控制操作、畫面制作、監視顯示、事故處理、制表與打印。

2.3 設計微機保護系統時應注意的問題

2.3.1 因為保護單元以及控制單元都必須利用微機作為操作中介，因此，模擬量以及開關量的方位都需要發生變化，從前是開關柜，現在是保護屏，而輸入量的多少則跟保護以及控制的需求的差異有直接關系。

2.3.2 微機和開關柜進行接線的方式比較簡單，大量的二次接線在微機采集控制單元和保護單元內部端子連接。

2.3.3 在過去，繼電保護取得的各種計算數值需要經過轉化，變為“計算機整定值”，否則不可直接運用在計算機之中，而此變電所開工使用以來，僅出現幾次使用緊急按鈕，并且是因為操作尚未完全熟練。其他操作都是在計算機上完成控制的，顯示出很強的應用性。

3 結束語

自動化系統在目前的水平來說，還未得到完全的普及，不過其系統的強大性已經獲得認可，對傳統控制系統的替代僅僅是時間上的問題，通過不斷的優化和發展，微機自動化必將成為新的發展重點。