淺談變電站綜合自動化系統(tǒng)

王妍

（國網(wǎng)長樂區(qū)供電公司，福建 長樂 350200）

一、引言

隨著自動化相關技術的不斷提升以及在各領域當中的廣泛應用，給電力系統(tǒng)的發(fā)展提供了一個非常好的方向。自動化技術應用到變電站系統(tǒng)當中，可以說是整個電力系統(tǒng)的一次大變革，具有非常大的意義。隨著綜合自動化系統(tǒng)在變電站中的廣泛應用，且不斷完善與優(yōu)化，使得變電站早期存在的監(jiān)測、自動裝置等存在的問題得到了很好地解決，大大的提升了變電站的供電質(zhì)量與供電效率，有助于電力企業(yè)經(jīng)濟效益的增收。

二、變電站綜合自動化系統(tǒng)結構

目前來看，變電站中應用到的綜合自動化系統(tǒng)主要有三種結構形式，第一種是分層分布式結構形式，第二種是集中式結構形式，第三種是分布式結構形式。這三種結構形式在其應用之中所具有的性能特點有所不同，給變電站運行帶來的功能也具有一定的差異。

（一）分層分布式結構

分層分布式結構形式，在其系統(tǒng)結構層面主要有間隔層、站控層以及網(wǎng)絡層上層結構層面，而其在工作時主要采用的是主從CPU協(xié)調(diào)工作的模式，該結構形式當中，每一個功能模塊之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的方式一般情況下都是采用網(wǎng)絡技術或者是串行的方式。分層分布式結構形式為了更好地解決變電站在同時進行多事件處理時的能力，提升工作效率與工作質(zhì)量，解決單獨CPU再其運行計算以及處理時所存在的問題，所以分層分布式結構形式采取的是多CPU協(xié)調(diào)工作的方式。這樣一來有助于綜合自動化系統(tǒng)的維護與擴展，即便是局部模塊出現(xiàn)問題與故障，也保證其他模塊的正常運行。在現(xiàn)階段變電站之中，應用最為廣泛的綜合自動化系統(tǒng)就是采取的分層分布式結構形式。

（二）集中式結構

集中式結構形式的綜合自動化系統(tǒng)，主要包含前置機與后置機，然后通過傳輸模擬量以及開關量來獲取所需要的數(shù)據(jù)信息，以此方式來實現(xiàn)對變電站運行過程當中的數(shù)據(jù)信息進行實時的監(jiān)測。大多時候，集中式結構形式的綜合自動化系統(tǒng)中前置機是來實現(xiàn)對變電站運行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行輸出與輸入以及檢測等。而其后置機則是實現(xiàn)對變電站運行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行處理、顯示以及打印等。整體來說，該結構形式的變電站自動化系統(tǒng)在運行過程當中需要涉及到大量的工作，再進行一些必須的自動化功能擴展比較困難。此外，在使用集中式結構形式的綜合自動化系統(tǒng)時，會使用到電纜，這也給變電站的運行增加了一定的成本，因此，目前變電站中應用集中式結構形式的自動化系統(tǒng)并不是非常多。

（三）分布式結構

變電站綜合自動化系統(tǒng)中，大都擁有多個不同的監(jiān)測對象，這也就導致其擁有多個不同的功能，由此可見，在應用自動化系統(tǒng)時，可以將其按照不同監(jiān)控對象以及不同功能劃分為多個單功能的自動化系統(tǒng)，然后借助網(wǎng)絡技術，將這些單一功能的自動化系統(tǒng)有機的連接起來，實現(xiàn)各部分資源信息的共享，從而實現(xiàn)對變電站運行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行處理，這種結構形式被稱之為分布式結構。該結構形式的系統(tǒng)工作主要是通過CPU來完成的，這樣也是的該結構形式在處理突發(fā)事件時能力比較強。與集中式結構相比，該結構具有較為顯著的優(yōu)勢，尤其是該結構具有更高的開發(fā)性與安全性，在使用過程中不需要鋪設電纜連接，節(jié)約了很多的成本，是非常值得應用與推廣的自動化系統(tǒng)之一。

三、變電站綜合自動化系統(tǒng)功能

（一）微機保護

在變電站綜合自動化系統(tǒng)當中，最重要的同時也是最為基本的功能就是微機保護系統(tǒng)功能，該保護系統(tǒng)功能包括對變電站當中主要的設備以及所有的輸電線路的保護。此外，還包括對變壓器、無功補償裝置以及站用變等的保護。

（二）數(shù)據(jù)采集

綜合自動化系統(tǒng)當中，進行變電站運行數(shù)據(jù)的采集方式有兩種：第一種是對變電站運行當中的一些原始數(shù)據(jù)進行采集，這些原始數(shù)據(jù)都是來自于一次性設備當中；第二種則是綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)進行直接的交互或者是采集，這些數(shù)據(jù)包括：電能量數(shù)據(jù)、保護動作信號等等。在變電站當中，其數(shù)據(jù)主要來源于模擬量、開關量以及電能量。

（三）事件記錄和故障錄波測距

綜合自動化系統(tǒng)中，對其事件進行記錄的內(nèi)容應該包含有動作序列以及開關跳臺。這其中SOE的分辨率基本上都在1～10ms之間，這樣一來可以更好地滿足變電站當中的不同電壓等級。

（四）控制和操作閉鎖

在對綜合自動化系統(tǒng)進行控制與操作時，相關工作人員可以通過CRT屏幕實現(xiàn)對斷路器、變壓器分接頭等進行遠程控制操作。除此之外，綜合自動化系統(tǒng)中還具有防誤閉鎖功能，該功能可以通過和微機防誤系統(tǒng)進行配合實現(xiàn)對閉鎖功能，再者就是還可以通過與綜合自動化系統(tǒng)當中的內(nèi)嵌軟件實現(xiàn)防誤閉鎖功能，這樣一來使用者就可以借助所應用的軟件對相關的設備實施防誤閉鎖。

（五）電壓無功控制VQC

變電站無功控制功能的實現(xiàn)是由專門的設備實現(xiàn)的。除此之外，也可以借助變電站當中的檢測系統(tǒng)對保護裝置中電壓進行有效地測量，然后通過無功控制系統(tǒng)以及變壓器插頭信號等，在加之專用的軟件來實現(xiàn)對電壓的無功控制。

（六）畫面顯示和打印

綜合自動化系統(tǒng)可以實現(xiàn)將采集到并經(jīng)過一定處理的數(shù)據(jù)信息以各式各樣的圖表等的形式表述出來，且可以實現(xiàn)實時監(jiān)控報警，并可以將這些數(shù)據(jù)圖表隨時進行在線打印。

（七）系統(tǒng)的自診斷功能

綜合自動化系統(tǒng)還具有自診斷功能，對其系統(tǒng)之內(nèi)的各類插件進行診斷，就好比綜合自動化系統(tǒng)對變電站運行當中的數(shù)據(jù)進行采集類似，將各類診斷信息按照一定的周期性輸送到后臺機以及操作控制中心。

四、結束語

綜上所述，盡管說當前變電站當中已經(jīng)非常廣泛的應用到了自動化系統(tǒng)，不過隨著相關技術的不斷發(fā)展與更新，變電站綜合自動化系統(tǒng)也勢必將朝著更加系統(tǒng)化、更加標準化、更加科學化的方向發(fā)展。逐漸將過去操作控制繁瑣、復雜的傳統(tǒng)變電站操作控制方式取代。也是由于當前計算機技術、網(wǎng)絡技術以及通信技術等的快速發(fā)展，進一步推動了變電站自動化的發(fā)展。