浅析变电站综合自动化技术分析与应用

浅析变电站综合自动化技术分析与应用

发表时间：2016-08-22T11:04:50.183Z 来源：《电力设备》2016年第11期作者：邢耀杰

[导读] 各个行业电力需求的不断增加对电力系统的稳定和安全运行提出了更高的要求。

邢耀杰

（内蒙古电力集团有限责任公司阿拉善电业局 750300）

摘要：随着经济的不断发展，人们对电力的需求量呈现显著增加的趋势。电力需求的变化为变电站的运行带来了一定的挑战。综合自动化技术在变电站中的应用更好地满足的人们的用电需求。本文从变电站综合自动化系统入手，对变电站综合自动化技术进行分析。

关键词：变电站；综合自动化技术；应用

前言：各个行业电力需求的不断增加对电力系统的稳定和安全运行提出了更高的要求。近年来，自动化技术在变电站中取得了较好的应用效果。为了保证变电站的安全、稳定运行，需要加强对变电站综合自动化技术的研究，对变电站的长远发展起到相应的促进作用。

一、变电站综合自动化系统

（一）变电站

在电力系统中，变电站的功能是对电压等级进行变换、对电能进行合理的汇集配送。变电站是由主变压器、断路器、互感器等多种设备组成的。变电站包括变电一次系统和变电二次系统。变电一次系统的功能是对电压等级进行变换、并对电能进行合理的分配和传输；变电二次系统则需要对变电一次设备和流经变电一次设备的电能进行测量和监控。当变电一次设备发生故障时，变电二次系统能够对故障提出警告，并对故障进行有效控制。通常情况下，变电二次系统包含继电保护、故障录波以及远动等[1]。

（二）变电站综合自动化系统

在变电二次系统中，主要包含自动装置、继电保护装置以及远动装置等。随着科技的不断发展，信息处理技术、通信技术以及计算机技术等相关技术逐渐被应用到变电站综合自动化系统中，这些先进技术的应用提升了系统的自动化功能。因此，变电站综合自动化系统可以对变电站中所有设备的实际运行状况进行有效监控和测量。变电站综合自动化系统对变电站的二次接线进行有效简化，这种简化提升了变电站所获的经济效益，并对变电站的运行安全起到了相应的保障作用[2]。

（三）变电站综合自动化系统的结构

变电站综合自动化系统的结构主要包含以下三种：第一，集中式结构，这种结构是由后台机和前置机组成的，其中，后台机的功能包含处理数据、打印以及远方通讯等，前置机的功能主要包括数据传输、控制以及监测等。第二，集中分布式结构，这种结构是通过计算机单功能设备连接网络实现分布式处理；第三，分层分布式结构，这种结构将变电站自动化系统分成间隔层、通信层以及变电站层。

二、变电站综合自动化技术

（一）变电站综合自动化技术

在变电站中，综合自动化技术需要对变电站的运行进行有效操作，并对实际运行情况进行监视。当出现事故时，故障录波和继电保护需要对事故的瞬间电气量进行采集、监视，当采集工作完成后，综合自动化技术会对故障进行切除，保证变电站的正常运行。变电站综合自动化技术还需要对高压电气设备的运行状态进行监控。

（二）变电站综合自动化技术的主要功能

变电站综合自动化技术的功能主要包括以下几种：第一，数据采集功能，变电站综合自动化技术需要对模拟量、脉冲量和状态量进行采集；第二，安全监视功能，当变电站的运行出现异常或相关装置出现失电现象时，变电站综合自动化技术能够对这些异常情况进行监视并进行处理；第三，故障处理功能，变电站综合自动化技术能够实现故障测距、故障录波等功能[3]。

（三）将综合自动化技术应用到变电站中的优势

随着各个行业用电需求的不断增加，传统的变电站很难在保证运行安全的基础上满足人们的用电需求。与传统的变电站相比，应用综合自动化技术的变电站的优势主要表现在以下几方面：第一，变电站综合自动化技术提升了电压合格率和供电质量；第二，综合自动化技术的应用对变电站的稳定、安全运行起到了一定的保证作用；第三，综合自动化技术的应用对变电二次系统中的硬件设备配置进行有效简化，降低了成本；第四，变电站综合自动化技术的应用有效减少了相关人员的工作量；第五，变电站综合自动化技术的应用对电力系统的运行管理水平进行有效提升[4]。

三、变电站综合自动化技术的应用

以某电网的变电站为例，对变电站综合自动化技术在该变电站中的应用进行研究。

（一）变电站的间隔层

随着技术的不断发展，以太网技术在变电站自动化系统间隔层中得到了广泛应用。通常情况下，以太网技术被应用在间隔层的单元的采集、测量以及保护和控制中。就该变电站的间隔层而言，监控保护单元在间隔层横向上的配置方式是电气间隔分布式。10kV电气间隔的监控保护单元包含四种不同的功能，这些功能分别是通信功能、保护功能、控制功能以及测量功能。就间隔层中的智能设备而言，需要运用RS-485进行连接，这些智能设备的信息交换需要通过以太接口完成。在220kV和110kV的电压等级状态中，需要将间隔层的保护功能和测控功能区分开来，不同间隔的相关设备应该是独立的。该变电站的间隔层通信模式是故障切换、双网分流模式。在间隔层的通信过程中，双网会将不同的数据信息传输出去，如果双网中的某一个网段出现故障，没发生故障的网段要承担起所有数据的传输任务，保证系统的正常运行，这种通信模式有效提升了系统的实时性和安全性。间隔层中的设备全部处于挂网运行状态，当其中某个设备出现故障时，只有该设备的运行状态受到影响，而不会对变电站综合自动化系统间隔层产生影响，对变电站的安全运行起到了一定的保障作用[5]。

（二）变电站的通信层

就该变电站的通信层而言，其中包含远动总控、智能设备总控以及保护总控。远动总控的功能是对数据进行处理、转发调度。消弧装置、接直流、交流装置无法直接挂网运行，智能设备总控可以通过规约转换对其通讯情况进行监控；保护总控的目的是对保护设备信息进

行合理处理。在以往的通信层中，只包含一定数量的远动总控，在这种工作模式中，远动总控需要对该变电站中的所有数据进行处理，智能设备总控和保护总控的增加使得远动总控的任务得到分担，进而保证了设备的运行安全，并对设备的工作效率进行有效提升[6]。（三）变电站的变电站层

在该变电站的变电站层中，包含一台工程师工作站和两台操作员工工作站，它们都被挂接在以太网中，通过这种方式实现通信、监控等功能。以太网的配置促进变电站层热备用和负荷平衡功能的实现，如果双网处于正常运行状态，双网的工作是通过负荷平衡的方式完成的，当双网中的某个网段发生故障，另外一个网段可以将通信负荷全部接替过来，进而保证变电站的安全、稳定运行。结论：与普通的变电站相比，应用变电站综合自动化技术的变电站能够提升供电质量、电压合格率，并且有效减少了相关工作人员的工作量。变电站综合自动化技术具有安全监视功能、数据采集功能以及故障处理功能，因此，将综合自动化技术应用到变电站中，可以保证变电站的安全、稳定运行。

参考文献：

[1]张杰明. 变电站综合自动化技术分析与应用探讨[J]. 广东电力,2005,12:42-45.

[2]杨宏宇. 变电站综合自动化技术分析与应用[J]. 黑龙江科技信息,2014,35:11.

[3]万玉辉. 浅析变电站综合自动化技术在变电站中的应用[J]. 电工文摘,2015,03:53-55.

[4]李林锋. 变电站综合自动化技术的最新应用[J]. 热电技术,2007,03:17-20+25.

[5]陈金成. 变电站综合自动化技术分析与应用探讨[J]. 科技资讯,2009,29:74-75.

[6]毛淑莲,刘青利. 综合自动化技术在变电站中的应用分析[J]. 甘肃水利水电技术,2012,01:45-46+53.