綜合自動化技術在變電站中的應用

吳公權

(海南電網有限責任公司?？诠╇娋?海南海口　571149)

綜合自動化技術在變電站中的應用

吳公權

(海南電網有限責任公司?？诠╇娋?海南海口571149)

隨著智能電網的不斷發展,變電站在電力系統中的作用日益凸顯。變電站綜合自動化技術的研究和發展對提高變電站工作效率,提高其運行的安全性具有重要的作用?；诖?本文從硬件和軟件兩部分分析了變電站綜合自動化系統的構成,并從信息通信和信號采集傳輸、硬件平臺數字化改造、軟件系統的多元化方面,研究了智能電網背景下變電站綜合自動化技術的改造和應用。

綜合自動化變電站智能電網

綜合自動化系統是電網的神經系統，在智能電網發展背景下，研究綜合自動化技術在變電站的應用具有重要意義。為了能夠更好地加速我國的社會主義建設，必須保障電力能源的供應，提高變電站綜合自動化系統的升級和改造，加速變電站能源供應技術，實現變電站運營的安全、高效以及故障自動檢測。

1　變電站綜合自動化系統構成

綜合自動化系統是一種融合計算機、通信、自動控制等多種技術的系統，并且模塊化的軟件讓自動化系統擁有了豐富的功能，是一種集測量、控制、保護等功能為一體的微機控制系統。下面主要從硬件組成和軟件系統方面詳細介紹當前變電站自動化技術的應用。

1.1硬件系統

綜合自動化系統的硬件組成主要遵循功能綜合化、結構微機化兩個原則。所謂功能綜合化是指綜合自動化系統具備完善的測量、控制和保護功能，不僅可以實現變電站運行狀態的監測和控制，而且通過各種獨立的保護裝置，可以及時地應對變電站常出現的故障問題，有效地保障變電站的安全穩定運行。結構微機化是指自動化系統的數據采集、數據傳輸、數據存儲和應用都是通過微機實現的，微機控制不僅具有較高的可靠性，而且通過以太網還可以實現數據的輸出。以太網系統將變電站的監控數據及時上傳到管理中心，使操作員能夠實時地了解變電站的運行狀態。

目前，由繼電保護、自動重合閘、故障測距裝置、故障波形記錄儀等裝置組成的變電站保護單元已經成為綜合自動化系統的一個不可分割的部分。集測量和控制功能為一體的程控裝置具有I/O單元，不僅能夠很好地實現監控作用，而且具備可擴展性和可維護性，方便其功能擴展。

1.2軟件系統

軟件是自動化系統的功能載體，在硬件系統的平臺之上，軟件系統可以實現各種業務和控制功能。此外，軟件還可以提供友好的人機界面，用圖形的方式直觀地展現數據。軟件系統主要包括三個類別:首先是數據采集和監控軟件，其次是管理軟件，第三是網絡通訊軟件。

數據采集和監控軟件，簡稱SCADA，是自動化系統的基本功能組件，包括實時數據的采集、數據處理、數據傳輸、自動控制、人機交互、設備維護、數據庫管理等。對斷路器、分接頭、母線電壓、電路電流、變壓器運行狀態參數的采集和監控，可以有效地保障變電站的安全穩定運行。管理軟件的主要功能是對變電站的日常業務進行管理，包括數據分析、業務處理、調度管理、用戶管理、故障診斷和處理等，信息的交換和處理能夠提高變電站的運行效率，從而提高變電站的效益。網絡通訊軟件在自動化系統中占有非常重要的地位，如果沒有高效的通訊網絡和通訊軟件，變電站很難實現高度的自動化。網絡通訊的內容主要包括采集控制單元的信息和變電站與控制中心之間的信息交互。

變電站綜合自動化系統以硬件系統作為平臺，以軟件實現功能的多樣化和專業化，通過計算機技術、通信技術和自動控制技術，有效地解決技術、管理、調度上存在的問題，能夠有效地提高變電站安全性和穩定性，保障電力系統正常運行。

2　變電站綜合自動化技術的改造和應用

變電站的自動化系統經常受到附近電磁場的影響，而產生誤動作或操作失靈等問題。且由于裝置的老化，工作人員的維護工作量很大。目前，國內對綜合自動化系統的技術改造主要集中在以下幾點:

2.1信息通信和信號采集傳輸

智能電網以自動化、智能化、自愈化為主要標志，隨著智能化變電站的不斷興建，電網中的一次設備和二次設備都在逐步智能化，與此同時，光纖通信在變電站綜合自動化系統的信息通信和信號采集中被不斷普及和應用，極大地改善了變電站的通信條件。

傳統的模擬信號易受到環境的干擾，且傳輸的信息量較小，通過安裝數模轉換裝置，實現模擬信號的數字化，并且采用千兆以太網實現數據的實時傳輸。這不僅保障了信息傳輸的穩定性，而且提高了網絡的安全性，是綜合自動化系統發展的必然趨勢。

2.2硬件平臺數字化改造

智能電網的發展也為綜合自動化系統的硬件平臺數字化改造提供了良好的條件。隨著各種DSP芯片性能的不斷提升，硬件集成度和芯片的處理性能也不斷改善。系統的硬件配置和數據采集、處理裝置采用前置機與后端集成式結構，完成數據的輸入輸出、存儲、打印和處理。變電站自動化系統需要處理的數據量較大，需要建立完善的數據庫管理系統，服務器作為存儲數據的載體，方便數據的集中管理。完善的DBMS系統，可以實現數據的快速檢索和維護，防止數據的丟失。

2.3軟件系統的多元化

隨著軟件工程技術的不斷發展，各種編程語言的融合，軟件開發周期不斷縮短。基于硬件平臺，可以開發多種多樣的功能軟件，用于變電站的自動控制系統。通過軟件的人機交互界面，可以實現各種監控信息和數據的圖像化顯示，報警提示的人性化處理。管理員還可以通過預先設定處理流程，實現故障的及時處理，降低故障的影響。此外，各種業務軟件系統構成了業務處理軟件體系，通過鼠標和鍵盤就能實現業務的處理，減少了人為因素導致的錯誤，大大提高了業務處理的效率。

3　結語

隨著科技的不斷進步，對電力能源的需求日益增加。為了能夠更好地發展和建設變電站，必須加強對變電站基礎信息的調研，并不斷深化電力電子技術、通信技術、計算機及信息處理技術在自動化系統中的應用，加快我國變電站的改進速度，以滿足不斷加劇的電力能源需求。

[1]劉曉菲.論變電站綜合自動化系統的改造與應用[J].科技論壇, 2014(3).

[2]劉青利.綜合自動化技術在變電站中的應用分析[J].電源技術應用,2012(7).