110kV智能变电站自动化系统建设探析
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摘 要：智能变电站是电网的关键，是协调智能电网之间发电、输电、变电、配电、用电和调度的关键之处，是智能电网中进行能源的转换和控制的核心平台，也是整个智能电网的一个重要组成部分。因此本文主要是针对现阶段流行的110kv变电站的自动化系统的结构形式进行分析，并且针对其中的设计内容和设计关键点进行分析，从而为相关部门提供一些建议和意见。
电力资源是现代社会中不能缺少的一项重要的资源，因此整个社会对于电网的要求也越来越高。而在智能的电网建设之中，智能变电站作为电网之中实现各种能源之间的转换和控制的平台，也成为智能电网的一个重要组成部分。现阶段我国的变电站主要有两种类型，一种是常规变电站，一种是数字化变电站。这也说明智能变电站也成为我国未来一段时期的变电站的主要发展目标。
1 110kV智能变电站自动化系统的结构方式
在漫长的发展过程中，110kV智能变电站自动化经历了各种不同的阶段，并且有着各种不同的形式。最常见的结构主要有这样几种，分别为分层分布式、集中式、分布式等，本文主要介绍分层分布式结构和集中式结构。
1.1 分层分布式结构
这一结构主要是将变电站中自动化的系统划分成为两个不同的层，分别为变电站层和间隔层，这样的划分主要是以逻辑为基础，从逻辑角度出发的。变电站层一般位于整个变电站的主要控制室内，并且是有监控计算器和控制通信的专用器械相互构成。而在间隔层中主要是使用变电站中的一次性电力设备。所以，在不同位置的间隔层中一次电力设备都是相对独立的，并且间隔层主要是通过通信技术手段进行相互之间的通信。而随着科学技术不断发展，变电站整个自动化的发展趋势也就是以分层分布式系统结构为主，并且突显出了这样几个特点：首先是具有极高的可靠性，因为相互之间是独立的，因此间隔层中的一次电力设备一旦出现问题不会影响其它层；其次，具有极强的系统扩展性。最后，还能够节约成本，减少变电站中二次电缆的使用数量，还能够节约整个维修的成本，减轻具体工作量。
1.2 集中式结构
所谓的集中式就指的是计算机集中起来采集变电站具体运行状态的综合性信息，不仅包括模拟量，还要包括数字量和具体的脉冲量，然后通过专门的系统进行信息的计算、分析和具体处理。而变电站集中式系统所具有的主要特点在于，首先，能够集中的收集变电站的各种运行信息，包括着模拟量、数字量以及买冲凉。其次，因为结构十分的紧凑，并且几乎不会占有具体的面积，这在极大程度上能够节省前期的投资成本。
2 110kV智能变电站自动化系统建设的设计原则
要想保证智能变电站自动化系统安全可靠正常的运行，需要安装十分稳定可靠的一次设备和二次设备，因为只有设备十分的可靠，才能减少维修的次数，才能保证值班员拥有足够的时间休息，用够足够的时间进行监督管理和控制，并且对于出现异常的设备加快的处理。而对于事故的处理主要集中在一次设备的维修，例如断路器的维修、过电压保护设备的维护，对于高压开关柜的更替和变换等，还可以对于一些旧式的装置进行保护，例如集成性电路的保护、晶体管的保护、电磁型的保护等。当运行的寿命到到临界值，并且无法展开具体的通信功能，就极难与整个变电站的监控计算机的监控系统联系起来，并且因为这些设备的维修和保护工作十分的复杂，还对于资金的需求量极大，浪费大量的时间和精力。另外，对于在35kV之下的保护都需要变成现在流行的四保一保护措施。对于110kV的保护则要改成微机保护以及使用数字化的监控装置进行监控。
2.1 进一步完善四遥功能
变电站一般需要专门的工作人员开展值班工作，并且这些值班的变电站具有遥信和遥测的功能，但并不能展开遥控的工作。然无人遥信和遥测功能只是为了展开调度自动化进行服务的。所以，调度对于遥信的关注力度小，并且现在开始流行的无人值班变电站对于监控状况的判断和处理是以监控计算机为基础的，这就要求我们能够十分充分的采集全面的信息，从而保证监控工作够用。也要考虑遥控、遥调点的实用性，保证能够及时发现异常、及时处理异常和事故，尽可能减少值班员在变电站和监控中心间无谓的往返。
2.2 装设安全视频监控系统
110kV变电站改造为自动化无人值班后，站内的防火防盗工作重要性凸显智能变电站安全视频监控系统集智能的防盗、防火、辅助巡视、事件记录和管理等功能于一身，为无人值班变电站的安全运行提供了重要技术手段智能变电站安全视频监控系统包括摄像机等监视设备，红外对射、红外双鉴、高分贝声光告警装置等防盗设备，以及主机及数据采集和控制单元主要在围墙配置红外对射，在主要出入口配置红外双鉴，在主建筑或者围墙上装设高分贝声光告警装置，并且对灯光进行控制通过主机实现图像的压缩和远传、告警和连动、图像的记录、与消防主机互联值班员可以在监控中心对变电站进行可视化监控如现场有非法侵入，可以按照预先的设定进行联动：如将一个或者多个摄像头转向告警点，开启灯光，进行录像，鸣响警笛，对入侵人员进行吓阻，同时在监控中心计算机上推出该点画面，并发出告警音响提示值班员有情况发生，进行监控也可对火警动作的区域实行联动录像消防系统与视频监控的有机整合有利于及时判断火情的真伪，减少值班员冲到现场进行判断的不必要劳动，为及时组织救火节约时间现场的录像也可作为事故及原因分析的辅助依据。
2.3 改进计算机电源系统
进行改造工程时，要使用交流电源，如后台机、通信主机、网络设备等，如果对这些设备断电的话，将造成智能变电站失去监控，历史数据丢失，所以这些设备都要求不间断供电传统的电源都采用UPS，但实践证明，由于UPS的电池得不到及时的维护，电池的容量在1-2年后将大幅度减少，在市电失去后，不能保证供电时间故在改造中，经过对站用蓄电池容量验算后，安装了在线式逆变电源在运行中还严格要求非重要负荷不能接到逆变电源上，保证了这些重要设备的不间断供电和切换。
2.4 提升数据通信处理能力
为提高与110kV智能变电站数据通信的实时性、信息传输容量、扩展性和可靠性，在改造中应用电力实时数据传输规约，采用网络通信和常规串通信两种方式自动切换.来保证信息传输的可靠性、正确性、唯一性和一致性，并依靠成熟、可靠、快速的自愈光纤通信网络，充分发挥新型通信规约传输容量大、功能丰富、实时性强等优势来克服和解决系统实时性的瓶颈问题。
结束语
本文阐述了110kV智能变电站自动化系统的概念、常见结构形式、设备设计原则以及变电站自动化的改造等内容110kV智能变电站自动化水平是一个不断发展提高的过程，随着科学技术的不断进步，相信110kV智能变电站自动化水平会上一个新的台阶。
参考文献
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