變電站綜合自動化的內涵與發展趨勢

【摘要】隨著我國經濟的快速發展，科學技術水平的不斷提高，現代控制技術也得到了極大的發展，尤其是近幾年來，電子技術、通信技術、計算機技術更是實現了跨越式的發展，這些技術的進步為我國電力系統自動化的實現打下了堅實的基礎，從而奠定了我國變電站綜合自動化系統發展的契機。本文僅就變電站綜合自動化的內涵與發展趨勢進行簡要分析，以此拋磚引玉，希望更多的專業人士加入到此課題的研究中來，進而促進電網運行的安全性、穩定性和經濟性。

【關鍵詞】變電站;綜合自動化;內涵;發展趨勢

一、變電站綜合自動化的內涵

1.變電站綜合自動化的涵義

所謂的變電站綜合自動化系統就是通過采用現代化的計算機技術、電力電子技術、通信技術以及信息處理技術對變電站的二次設備的作用進行優化設計，以達到對變電站的所有設備的運行情況進行測量和監控的目的。其中，二次設備主要包括：繼電保護、測量、控制、故障錄波、自動裝置等。

2.變電站綜合自動化的結構

從我國變電站綜合自動化系統發展的歷程角度出發，變電站綜合自動化系統主要包括分層分布式結構、分布集中式結構以及集中式結構這三種。分布集中式的結構在分層分布式結構以及集中式結構之間，分布集中式的結構存在的時間比較短，就當前情況來看，我國的變電站綜合自動化系統主要采用分層分布式結構以及集中式結構。

3.變電站綜合自動化的功能

變電站綜合自動化系統具有多種基本功能，其包含多專業的綜合性技術，以微機為基礎來實現對變電站傳統的繼電保護、控制方式、測量手段、通信和管理模式的全面技術改造，實現對電網運行管理的變革。變電站從一次設備、二次設備、繼電保護、自動裝置、載波通訊等與現代的計算機硬、軟件系統和微波通信以及GIS組合電器等相結合，使變電站走向綜合自動化和小型化。具體而言，變電站綜合自動化系統的基本功能主要體現在六個方面：監控子系統功能;微機保護子系統功能;自動控制子系統功能;遠動和通信功能;變電站系統綜合功能;系統在線自診斷功能。

4.變電站綜合自動化技術的作用

在變電站綜合自動化系統中，多數子系統都是由微機構成的，都具有一定的故障診斷功能，這就使得變電站一、二次設備的可靠性得到了極大的提高。此外，變電站綜合自動化系統的電壓和無功自動控制功能可以保障變電設備的安全，延長各種電氣設備的使用壽命。變電站應用綜合自動化技術后，相關數據的記錄、測量、監控等都由計算機自動完成，減少了人為干涉，這就使得數據的準確性得到了極大的提高，進而提升了整個電網運行的管理水平，降低了電網的電能損耗，節約了電能。

二、變電站綜合自動化的發展趨勢

1.注重綜合自動化系統維護經驗的積累

在變電站綜合自動化系統維護的日常工作中，要注意積累、總結一些日常對事故的處理技巧，例如：在綜合自動化系統維護中，對某臺斷路器進行遙控操作時，如果屏幕顯示遙控返校正確，但始終未能反映該斷路器變位，必須針對這種情況，操作員可先利用系統的分析法，對該斷路器在當地操作合、分閘時不同條件進行檢查，核實在該位置觸點時的正確度，如果斷路器無論在合閘或分閘時刻，其位置觸點狀態始終不變，就可以證明問題一定出在位置觸點上，就可以排除在自動化系統沒有問題出現。相反，如果相關電纜完好、位置觸點狀態也正確，則可得出在遙信方面出問題，其他方面問題出現的機會就可排除。

2.以工業以太網提高變電站綜合自動化信息傳輸能力

在現代變電站綜合自動化系統的應用中，多臺計算機組成的分層分布式控制系統包涵多個子系統，而子系統中多個職能模塊要求各系統間能夠進行有效的信息交換及信息共享，以降低設備配置、提高系統整體安全性及可靠性。因此，現代變電站綜合自動化系統對通信網絡有著較高的要求。工業以太網及現場總線技術為變電站的綜合自動化系統改造提供了技術支持，以現場總線技術為基礎實現快速的實時響應能力、實現優良抗干擾能力、實現高可靠性等信息傳輸能力。

3.注重提高變電站綜合自動化系統的可靠性

變電站綜合自動化系統的功能較強大，具備高度自動化，因而能實現無人值班，且極大地縮短了變電站系統的維修周期，因而在實際中得到了越來越廣泛的應用，但由于這種高技術的變電站目前發展尚不是很成熟，也沒有為廣大技術人員與運行人員所熟悉和了解，因而仍存在一定的應用問題，使得系統的應用出現了一些不可靠的因素，因此，要注重提高變電站綜合自動化系統的可靠性。

（1）抑制干擾源的影響

外部干擾源一般產生于綜合自動化系統外部，因而難以消除，但可以通過減少強電回路的感應耦合或其他屏蔽措施來抑制干擾源的影響。

（2）隔離和接地措施

良好的隔離措施如開關量輸入和輸出的隔離及模擬量的隔離等可以有效減小干擾的傳導侵入，接地也是抑制干擾的一種行之有效的方法，將隔離和接地措施有機結合起來，可以起到良好的抑制干擾的效果。

（3）濾波。濾波也是抑制干擾的一種重要方法

變電站綜合自動化系統模擬量輸入通道中的傳導受到的干擾可分為共模干擾和差模干擾，濾波可以有效濾除串入信號回路的差模干擾，雙端對稱輸入可以有效抑制共模干擾。

（4）供電電源的抗干擾措施

在計算機交流供電系統中，可對供電電源采取一些抗干擾措施，如電源濾波器、隔離變壓器隔離、氧化鋅壓敏電阻及不間斷電源UPS等。

4.加強智能化一次設備的研發

智能化變電站自動化系統正在自下而上的逐步發展，而目前的主要問題集中在過程層方面。過程數據的數字化和共享化依賴于數字式光電互感器及智能化高壓開關的實現。近年來，光電互感器的研究開發已取得了一定的成果，國內也有一些公司研制的光電互感器掛網運行，但光電互感器大規模應用在變電站內的各種條件尚未成熟。而智能化開關設備的研究、開發需要多學科、跨學科的合作與協調，任何一個相關門類學科的發展都會對其產生推動作用，因此，國外不少公司涉足其中，并形成了商業化產品，這些新型設備目前仍有一些技術問題沒有解決，需要大量研究。

5.實現變電站電路信號數字化

（1）在電網系統供電運行中，對動態電氣參數信息進行實時檢測，主要包括：電壓、電流、諧波分量及相位，這些數據屬于基礎數據，其他電氣信息量，如有功功率、無功功率等都可通過間隔層的設備計算得到。

（2）光電流互感器的應用。其一般以弱功率數字量進行輸出，特別適合微機繼電保護裝置的需求，其順應保護數字化、電力計量、微機化和自動化發展的浪潮。

（3）電流瞬時采樣值差動保護。在故障全程使用采樣瞬時值進行計算，在大動態范圍內能保持良好的線性，測量的電流能準確反應一次電流波形，可使現有保護的靈敏度及可靠性有效地提高。

總而言之，在當前我國電力行業發展的過程中，由于電力系統的運行條件十分的復雜，這就十分容易導致電力系統變電站綜合自動化出現相應的問題，導致整個電力系統的工作效率受到影響。為此，我們就要采用相應的技術手段，來對其進行相應的完善，以確保變電站綜合自動化系統安全穩定地運行。

參考文獻

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