變電站綜合自動化技術的現狀及發展

王俊梅

（國網陜西省電力公司漢中供電公司 陜西漢中 723000）

變電站綜合自動化技術的現狀及發展

王俊梅

（國網陜西省電力公司漢中供電公司 陜西漢中 723000）

隨著我國電力事業的迅速發展，為了適應智能電網的需求，變電站綜合自動化技術也要求有更高的水平，因此變電站綜合自動化技術的研究在全國甚至全世界范圍內成為一個熱點，它主要是研究保證保護和監控功能綜合于一體的變電站自動化技術。本文主要分析了變電站綜合自動化技術的現狀、特點、類型以及發展等問題，希望能為變電站綜合自動化技術的發展提供一定的幫助，保證變電站模塊化建設，并能夠更好的為電力事業的發展發揮自身的作用。

變電站綜合自動控制技術；現狀；發展

引言

我國的電力系統有了很大發展，變電站作為電力系統中的重要組成部分，特別是35～110kV變電站實施模塊化建設，需要保證其安全經濟高效的運行。隨著計算機技術、通信技術的不斷發展，它在變電站自動控制中的應用也非常廣泛，如將變電站的設備通過通信技術和電路的連接，實現設備的自動控制。我國的變電站綜合自動控制技術相對比較落后，很多變電站的關鍵技術還沒有突破，還需要加強這些關鍵技術的研究，以實現對變電站的綜合自動控制。本文從變電站綜合自動化技術的現狀和發展出發，分析變電站綜合自動化技術，促進變電站自動化技術的發展。

1 變電站綜合自動化技術的現狀

1.1 國外變電站自動化技術的現狀

從20世紀80年代初，國外就開始研究變電站的綜合自動化技術，它進行變電站關鍵技術的開發和研究，美國的西屋公司和電力科學研究院研制的SPCS變電站綜合自動化系統、日本的SDS—I、II綜合自動化技術在很早就實現了現場試驗和試運行，并進行商業應用。德國西門子、法國阿爾斯通、美國通用、日本三菱、日本東芝、瑞士ABB等著名電氣公司都在開發和研究變電站綜合自動化技術，研制出了變電站的保護與控制一體化裝置。它的特點是系統采用分層分布，通過光纖進行通信連接，主控制室與各級配電裝置采用光纜聯系，在主控制室沒有強電電纜，這樣既增強了安全性，減少了對主控制室的干擾，還提高了運行的水平。總之，國外變電站綜合自動化技術有了很大的發展，它們還制定了一定的技術標準和規范，保證制造的規范性，保證了變電站新技術的快速發展。

1.2 國內變電站自動化技術的現狀

和國外相比，我國的變電站綜合自動化技術發展的比較晚，但在電氣集中控制裝置和保護、控制、測量、信號“四合一”裝置上研制非常成功。1987年，清華大學研制出了用3臺微型計算機實現對35kV變電站的全站保護和控制。隨后第一代第二代微機保護先后投入運行，并通過部級鑒定，微機保護技術也由此迅速發展起來，但是在技術上卻保持相對獨立，造成重復投資，甚至影響設備的穩定性和可靠性。清華大學提出了監控系統和RTU的綜合，實現就地監控，制定信息傳送、抗干擾接地、時鐘等的統一標準，實現微機保護的聯網?？傊覈淖冸娬揪C合自動化技術有了一定的發展，正在想模塊化方向發展，但還需要我們不斷努力，爭取技術上有更大的突破。

2 變電站綜合自動化技術的特點

現在的變電站實現了數字化，正向模塊化方向發展，主要是由智能化的一次和二次設備構成，如電子式互感器、主站層、間隔層、過程層等，實現變電站內部信息的智能共享和操作的新型變電站。它的特點如下：①一次設備的智能化。采用微處理器和光電技術來設計被檢測和被控制的信號和操作回路，簡化了設備的結構，并采用網絡代替導線實現設備之間的連接。②二次設備的網絡化。變電站的二次設備有很多，如繼電保護、測量防誤閉鎖、故障錄波、遠動等裝置，要保證這些裝置的設計和制造要趨于模塊化和標準化，并采用高速網絡通信，實現數據、資源的共享。③運行管理系統的自動化。電力生產過程中的運行數據、狀態記錄、分流交換、故障分析、設備檢修等都需要進行自動化管理。

3 變電站綜合自動化技術的類型

變電站的綜合自動化技術比較典型的類型有三種。①利用繼電保護裝置、變送器和RTU等技術實現變電站的自動化。這種類型是將RTU裝置安裝在傳統的繼電保護裝置中，實現“四遙”。對于重要的信息送至RTU，并通過遙控執行柜發出命令，這種類型整體的性能指標不高，并且設備重復，可靠性比較低，常用于老站改造。②采用分散式的數據采集單元、主機單元、遙控執行單元、保護單元等組成，通過網絡技術實現互聯，從而構成變電站綜合自動化系統。這種類型雖然實現了分散式的功能，但是只是實現了監控和保護系統的相加，因此讓只是一個過渡的方案。③采用站控級、間隔級及分層分布式的概念和結構來實現變電站的自動化，這種類型是比較成熟的類型，它的應用也最為廣泛。它采用間隔層設備實現對變電站設備的控制，保證信息的收集、存儲和分析，實現信息的共享，實現監控和保護的綜合化，它能夠大大節省主控制室的面積，減少了變電站建設過程中的各方協調問題，并能提高系統的安全性、可靠性和完整性。

4 變電站綜合自動化技術的發展

變電站自動化技術的發展經歷了三個重要的階段：自動裝置、智能自動裝置和變電站綜合自動化技術。下面對這三個階段進行分析：

4.1 自動裝置的發展

起初的變電站采用的自動裝置，它在運行時相互獨立，不能實行智能化，并且不能實現故障的自診斷。當自動裝置出現故障時，不能及時的發出報警，以提供工作人員進行維修和處理，嚴重時可能會影響整個電網的運行安全。隨著對自動化技術的要求越來越高，自動裝置已經不能滿足要求，需要研制出性能更高的變電站自動裝置來取代現有的自動裝置，以實現變電站的自動化水平。

4.2 智能自動裝置的發展

隨著智能化水平的不斷發展，集成電路在變電站自動化中運用很廣泛，它采用數字化電路，大大縮小了設備的體積，并且能是實現設備自身的故障診斷，因此稱為智能自動裝置。它對裝置自身的可靠性有了很大提高，但是在運行時各個裝置的運行都相互獨立，不能實現信息的共享和通信，因此需要研制出智能化程度更高，并且綜合性能更強的變電站自動化技術，以實現變電站的自動運行。

4.3 變電站綜合自動化技術的發展

變電自動化技術有了進一步的發展，實現了變電站自動化技術的綜合性和模塊化。它的結構主要有兩種，分別是局部分散型和全分散型，它們由保護、測控、開關閉鎖三部分組成，在微機保護、微機監控、微機故障錄波裝置的不斷發展，變電站的綜合自動化技術有了很大發展，實現了設備之間的互聯互通，模塊化實現了資源共享和實時在線監測，提高了安裝調試的效率，并且工作性能更好，但是在某些技術上還相對獨立，硬件有一定的重復，需要加強變電站綜合自動化技術的深入研究，為變電站系統提供一個更可靠的運行環境。

5 結束語

綜上所述，隨著計算機技術和通信技術的不斷發展，電網的發展也逐漸趨于自動化、智能化和模塊化，對于變電站要不斷提高其關鍵技術，不斷擴大應用范圍，增強設備的工藝和功能，實現變電站的綜合自動化。對變電站綜合自動化技術要進一步研究，總結國內外的先進經驗，不斷創新，將變電站綜合自動化技術的優越性展現出來，實現變電站模塊化系統的進一步發展。

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TM76

A

1004-7344（2016）25-0067-02

2016-8-18

王俊梅（1963-），女，工程師，大專，主要從事繼電保護、電測儀表、變電二次施工等工作，擔任單位部門變電二次專責。