對220 kV變電站綜合自動化系統的發展及應用探析

李明珠

摘 要：大規模的集成電路和計算機構成了變電站的綜合自動化系統，它可以體改過去的中央信號、控制屏等系統設備，利用微機保護取代傳統的繼電保護屏，進而改善常規的繼電保護裝置與外界通信困難的問題。目前，國際上的變電站綜合自動化系統依據其設計思路可以分為分布式、分散分布式和范圍集中式3種。在電力系統變電站中，運用微機實時計算和計算機網絡通訊計算，找到了提升變電站自動化水平的新方向。未來的變電站就要朝著信息化管理、信息共享實時和自動化監控的方向發展。

關鍵詞：220 kV變電站；綜合自動化系統；信息化管理；繼電保護裝置

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.21.154

近年來，電力系統引發的安全事故越來越多，因此，要從電力系統的穩定性和安全性的角度出發，做好有關電力系統的安全工作。基于電力技術的發展和通信技術、計算機技術的進步，要對220 kV變電站加以變革，使其符合當前的用電要求。作為重要的樞紐變電站和能源中心，220 kV變電站對我國經濟發展的穩定劑——電力系統的完善具有較大的影響。所以，要在安全性高的要求下，詳細分析、研究220 kV變電站的綜合自動化系統。

1 綜合自動化系統特點

變電站綜合自動化系統可以提高變電站的可靠性，確保設備穩定、安全的運行，減少日常的維修次數，降低工作人員的工作強度。綜合自動化系統的主要特點是不斷電進行系統維護和系統的模塊化設計，它延長了設備帶電運行的工作時間，并在監控對象中使用網絡化的通信方式確保數據傳送的可靠性和及時性。利用電腦進行自動化的數據處理工作，可以提高工作效率，獲得較為全面的數據，進而為系統的維護和分析提供可靠的數據。另外，一般故障的自我修復和自我診斷提升了設備運行的穩定性和可靠性，再加上多規約功能，大大提升了系統的通用性，即使是不同企業的設備，都可以在綜合自動化系統下正常運行。

2 變電站綜合自動化技術存在的問題

2.1 接口問題

在變電站綜合自動化系統應用的過程中，接口問題長期存在，要想完全解決它存在較大的困難。這主要是因為廠家不同，生產出的設備接口尺寸和類型也不相同，這就給變電站工作的開展帶來了一些困難。在變電站綜合自動化系統中，抗干擾問題是不能被忽視的。但是，在綜合自動化系統中，人們常常會忽略電磁兼容的相關問題。這主要是因為傳統的變電站綜合自動化系統的抗干擾試驗采取的措施比較原始，缺少定量指標。

2.2 保護和監控系統中沒有故障濾波裝置

由相關資料可知，在部分變電站的監控和保戶系統中，并沒有故障濾波裝置。在應用變電站綜合自動化系統的過程中，故障濾波裝置已經成為了變電站的一個必要裝備。當變電站的配出線出現故障，引發電閘跳閘問題時，故障濾波裝置會發揮出其作用——當發生跳閘故障時，故障前后（10±2）s發生故障時，瞬時形成的電流值和故障周圍的電波內電力的變化情況便于分析故障原因。目前，在變電站的綜合自動化系統中，濾波裝置的應用并不普遍，因此，也就無法實時監控系統。

3 綜合自動化系統的應用方向

3.1 系統結構的轉變

變電站綜合自動化系統的結構由之前的功能分散、集中控制轉變為分散性網絡的發展模式。傳統系統結構的設計思想是功能分散，發展趨勢是多個電氣單元和間隔單元由一個功能模塊管理，轉變為一個電氣單元、地理位置和間隔單元由一個模塊管理。這種高度分散的發展趨勢減少了自動化系統故障對電網造成的影響，使自動化設備具備更高的適應性和獨立性。監控系統的結構在使用了光感互感器后發生了變化——其使用光纖進行信號傳遞，沒有鐵心，因此，也不會出現鐵磁諧振和磁飽和的問題，具有比較強的抗電磁干擾能力，頻率響應范圍寬，容量比較大。微機保護單元和測量單元可以共用互感器，簡化了二次設備，這樣就可以將保護單元和測量單元加以融合，進而實現了一個電氣單元和間隔單元由一個模塊管理的想法，并提供了技術支持，幫助變電站綜合自動化系統結構順利實現分散式控制。

3.2 保護測控系統的作用

變電站綜合自動化系統的主要組成部分是濟源市保護測控系統，其主要是負責收集、處理變電站內部的數據，合理控制開關和斷路器等設備。變電站綜合自動化系統的間隔層是用來保護測控系統的。保護測控系統可以采集、處理和分析變電站的相關信息。保護測控功能中包括保護和測控2個功能，它們既可以融合工作，又相對獨立。變電站綜合自動化系統運用保護測控系統后，可以大大減少二次接線，既節省資金，又提升了變電站綜合自動化系統的可靠性。

3.3 藍牙技術的發展應用

藍牙技術具有成本低、微型化、功率小和與現代化的發展相適應的優勢。它是一種開放性的語音通信和無線數據的全球規范，其基礎是以成本低的近距離無線連接，然后為移動和固定設備的通信環境建立起一個短程的、特別連接的無線電技術，從而解決了以太網在變電站綜合自動化中難以布局的問題。雖然藍牙技術目前還處于起步階段，是一項發展中的技術，但是，其標準獲得了統一，并且具有較為明顯的共享知識產權的優勢，具有較好的發展前景。因此，相信在不久的將來，在變電站的設備之間使用無線通信方式是可以實現的。

4 結束語

綜上所述，變電站綜合自動化系統受到了計算機網絡技術的推動迅速發展，而變電站自動化發展的新方向就是變電站內部綜合自動化系統的應用。該系統的不斷健全為其日后的應用奠定了堅實的基礎，能夠實現電網系統的智能化、現代化和自動化，而且還能在一定程度上提升變電站的控制質量和水平，從而帶動我國經濟社會的穩定、健康發展。

參考文獻

[1]李偉軍.提高變電站微機綜合自動化系統硬件可靠性的技術措施[J].水電站機電技術，2014（01）.

[2]黃亮浩.基于IEC61850的智能變電站綜合自動化系統研究[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2011（10）.

[3]吳征程.IEC61850智能變電站綜合自動化系統分析與應用[J].科技創業家，2013（08）.

〔編輯：白潔〕