浅谈变电站综合自动化系统的功能及存在的问题

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摘要：本文分析了变电站综合自动化系统存在的问题，介绍了变电站综合自动化系统的特点，阐述了变电站综合自动化系统应能实现的功能。

关键词：变电站综合自动化系统问题特点功能

变电站综合自动化是指利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对变电站主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制、保护以及与调度通信等综合性自动化功能。它综合了变电所内除交直流电源以外的全部二次设备功能。

1、变电站综合自动化系统存在的问题

(1)抗干扰问题。传统上的变电站综合自动化设备出厂时抗干扰试验手段相当原始，仅仅做一些开关、电焊机、风扇、手提电话等定性实验，到现场后往往也只加上开合断路器的试验，一直没有一个定量的指标，这是一个极大的隐患。(2)运行维护人员水平不高的问题。目前，变电站综合自动化系统绝大部分设备的维护依靠厂家，在专业管理上几乎没有专业队伍，出了设备缺陷即通知相应的厂家来处理，从而造成缺陷处理不及时等一系列问题。(3)开放性问题。现有的变电站各厂家的设备之间接口困难，甚至不能连接，从而造成各厂家各自为政，重复开发，浪费了大量的财力物力。(4)传输规约和传输网络的选择问题。变电站和调度中心之间的传输规约。目前国内各个地方情况不统一，变电站和调度中心之间的信息传输采用各种形式的规约，如部颁CDT、SC-1801、DNP3.0等。(5)技术标准问题。目前变电站综合自动化系统的设计还没有统一标准，因此标准问题（其中包括技术标准、自动化系统模式、管理标准等问题）是当前迫切需要解决的问题。(6)不同产品的接口问题。接口是综合自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一。这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通，需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通信规约等问题。当不同厂家的产品、种类很多时，问题会很严重。(7)生产厂家的问题。有些厂家就某产品只搞技术鉴定，没搞产品鉴定；另外，生产厂家对变电站综合自动化系统的功能、作用、结构及各项技术性能指标宣传和介绍不够，导致电力企业内部专业人员对系统认识不透彻，造成设计漏洞较多。

2、变电站综合自动化系统的特点

(1)运行管理智能化。变电站综合自动化的出现为变电站的小型化、智能化、扩大设备的监控范围、提高变电站安全可靠、优质和经济运行提供了现代化的手段和基础保证。它的运用取代了运行工作中的各种人工作业，从而提高了变电站的运行管理水平。(2)操作监视屏幕化。变电站实现综合自动化，使原来常规庞大的模拟屏被CRT屏幕上的实时主接线画面取代；即通过计算机上的CRT显示器，可以监视全变电站的实时运行情况和对各开关设备进行操作控制。(3)分级分布式微机化的系统结构。综合自动化系统内各子系统和各功能模块由不同配置的单片机或微型计算机组成，采用分布式结构，通过网络、总线将微机保护、数据采集、控制等各子系统连接起来，构成一个分级分布式的系统。(4)功能综合化。变电站综合自动化系统是各技术密集，多种专业技术相互交叉、相互配合的系统。它是建立在计算机硬件和软件技术、数据通信技术的基础上发展起来的。它综合了变电站内除一次设备和交、直流电源以外的全部二次设备。(5)测量显示数字化。用CRT显示器上的数字显示代替了常规指针式仪表，直观、明了；而打印机打印报表代替了原来的人工抄表，这不仅减轻了值班员的劳动强度，而且提高了测量精度和管理的科学性。

3、变电站综合自动化系统应能实现的功能

(1)电压和无功的就地控制。无功和电压控制一般采用调整变压器分接头，投切电容器组，电抗器组，同步调相机等方式实现。操作方式可手动可自动，人工操作可就地控制或远方控制。(2)数据处理和记录。历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容，它包括上一级调度中心，变电管理和保护专业要求的数据。(3)系统的自诊断功能。系统内各插件应具有自诊断功能，自诊断信息也象被采集的数据一样周期性地送往后台机和远方调度中心或操作控制中心。(4)数据采集。1)状态量采集：状态量包括：断路器状态，隔离开关状态，变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号等。2)模拟量采集：各段母线电压，线路电压，电流和功率值。馈线电流，电压和功率值，频率，相位等。3)脉冲量：脉冲量主要是脉冲电度表的输出脉冲，也采用光电隔离方式与系统连接，内部用计数器统计脉冲个数，实现电能测量。(5)事件记录和故障录波测距。事件记录应包含保护动作序列记录，开关跳合记录。一是集中式配置专用故障录波器，并能与监控系统通信。另一种是分散型，即由微机保护装置兼作记录及测距计算，再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。(6)与远方控制中心的通信。根据现场的要求，系统应具有通信通道的备用及切换功能，保证通信的可靠性，同时应具备同多个调度中心不同方式的通信接口，且各通信口及MODEM应相互独立。(7)防火、保安系统。从设计原则而言，无人值班变电站应具有防火、保安措施。(8)微机保护。是对站内所有的电气设备进行保护，包括线路保护，变压器保护，母线保护，电容器保护及备自投，低频减载等安全自动装置。各类保护实现故障记录、存储多套定值、适合当地修改定值等功能。(9)控制和操作闭锁。操作人员可通过CRT屏幕对断路器，隔离开关，变压器分接头，电容器组投切进行远方操作。操作闭锁应具有以下内容：1)电脑五防及闭锁系统。2)根据实时状态信息，自动实现断路器，刀闸的操作闭锁功能。3)操作出口应具有同时操作闭锁功能。4)操作出口应具有跳合闭锁功能。(10)同期检测和同期合闸。该功能可以分为手动和自动两种方式实现。可选择独立的同期设备实现，也可以由微机保护软件模块实现。

4、结语

随着国民经济的快速增长，传统的变电站已经远远不能满足现代电力系统管理模式的需求。变电站综合自动化是一项提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能服务的一项措施。随着“两网”改造的深入和电网运行水平的提高，采用变电站综合自动化技术是计算机和通信技术应用的方向，也是电网发展的趋势。

参考文献

[1] 金午桥.变电站自动化系统发展策略[J].中国电力报,2002.

[2] 陈素芳.变电站自动化系统的分析与应用[J].武汉理工大学学报,2004.