變電站綜合自動化系統的研究

裴佳欣

摘 要：隨著電力系統規模的逐漸擴大，變電站監控和保護系統也在逐步完善。變電站綜合自動化技術在計算機技術、通信技術、控制技術也得到了快速的發展。本文針對變電站中綜合自動化的防誤功能、保護信息、當地監控機的各項問題進行研究，并結合相關光電互感器、遙視系統、藍牙等技術進行分析，探討未來變電站綜合自動化系統的發展趨勢。

關鍵詞：綜合自動化系統；系統研究；發展趨勢

變電站綜合自動化系統具有多種功能，其中包括：功能綜合化、結構微機化、操作監控屏幕化、運行管理智能化，為變電站保持了一個安全、可靠、穩定的運行環境，在提升了變電站的相關技術水平和管理水平的同時也減輕了操作人員的工作量。

一、變電站綜合自動化設計功能

（一）防誤功能

和早期的微機五防系統對比，早期的系統功能都比較單一，設計較為簡單，便于操作，對于防誤閉鎖只是局限于手動操作。通過電氣編碼鎖來操作斷路器分合閘，隔離開關、地刀和網門等則是使用機械編碼鎖。由于當時微機五防系統尚處在發展的初級階段，基本上只是呈現了鎖和鑰匙的基本模式，閉鎖邏輯與電氣聯鎖邏輯基本相同，所以還提不出全面的解決方式。當變電站無人值班時，當地監控和遠程的遙控無法經過防誤閉鎖，就展現出了其中的弊端。跟著科技的發展，微機五防技術越來越成熟化，現在都普遍采用了當地監控和微機五防兩套系統通訊來提升防誤閉鎖水平的方法來操作。

（二）當地監控設備

現在的人們普遍認為未來變電站機房將實行無人化操作形式，所以沒必要配置當地監控機。雖然配置當地監控機不僅增多了安裝調試的操作程序還加大了投資，但是保留當地監控機還具有一定的作用：

（1）在將來，不管是集中監控、留守值班模式還是集中監視變電站都需要有人值班留守。所以當地監控機的配置是必不可少的步驟，有利于及時對現場系統的安裝和調試，更方便于現場人員監控和管理。

（2）檢修運行人員在取消了控制屏的情況下很難及時有效的掌握全站設備具體的運行狀況，設置當地監控機后可以有利于今后檢修運行人員檢修人員對系統更好的維護和檢修。

（3）事實上現在大多數的監控系統的綜合控制功能還都是依靠開發當地的監控系統，所以保留當地監控機是必要的趨勢。

（三）信息采集及處理的保護

在計算機監控系統保護中，對信息的采集主要通過硬接點和串行通信兩種方式進行采集。硬接點方式主要運用于常規繼電器的保護上，微機保護則還可以采用串行通信方式。

（1）直接接入公用信息站。

（2）先接入保護信息管理機，在通過管理機完成與信息站的通信。

二、變電站綜合自動化系統發展趨勢

（一）結構化系統轉變模式

變電站綜合自動化系統正在從集中型向分散型的結構化形式轉變，傳統型的系統發展模式將改變分散型的模式，將從一個功能模塊管理多個電氣單元或間隔單元向一個模塊管理一個電氣單元或間隔單元、地理位置高度分散的方向發展。由此可以大大減小電網中可能出現的自動化系統故障的狀態，使自動化設備能有效的適應和相對獨立于系統中。光電互感器采用光纖傳送信號，無鐵心、頻率響應范圍寬、容量大、抗電磁干擾能力強，保證測量單元和微機保護單元互感器互相通用來改變監控系統的結構，通過測量單元與保護單元的結合，不但簡化了設備，還實現了一個電氣單元或間隔單元都由一個模塊管理，這種分散式的技術形式充分體現了變電站綜合自動化系統機構化轉變過程。

（二）遙視系統的應用

綜合自動化變電站中，遙視系統已經普遍被應用到了各個地方，通過遙視系統可以利用攝像機拍攝視頻圖象，并把圖像遠距離的傳輸到調度中心或集控站，可以使站內的運行人員在無人值班的情況下安全監控變電站電氣設備的運行情況。遙視系統的視頻圖象監視包括在圖象獲取系統內，在變電站系統圖象信息的處理中可以運用計算機的視覺技術來對圖象信息進行分析與理解。指針式儀表的操作過程就是針對計算機視覺技術在變電站領域應用的體現，變電站領域將隨著計算機視覺技術的不斷發展而逐步完善。

（三）藍牙技術的發展應用

藍牙技術的應用也是一項有待研究發展的技術，現在此應用還處于初級階段。藍牙技術是一種低成本技術，其原理是通過無線進行近距離的連接，建立一個短程無線電的技術來運用到固定與移動設備通信環境中，解決了在變電站自動化布線困難，只依靠太網的情況。其技術能與現在網絡時代相適應，并具有很多的優點，包括：功率小、體積小、成本低。其明顯的優勢在于在給全球范圍內技術標準統一、知識產權共享，由此可看出，藍牙技術有著廣闊的發展未來。也可以聯想出將無線通信方式應用到變電站內許多設備間的新技術開發也是指日可待。

三、結語

隨著國內變電站綜合自動化系統的快速發展，相關的技術已經日趨成熟，對現有電力系統的供應需要可以基本上得到滿足。但是對變電站綜合自動化的要求也是在隨著我國大系統聯網和電力市場的實現變得越來越高。我國對于變電站綜合自動化的技術還有待提高，并且有著很大的上升空間。變電站綜合自動化系統也將隨著國內相關領域各種技術的高速發展而進步，并逐步擴大規模來滿足我國對于電能質量不斷增長的需求。