浅析自动化技术在数字化变电站中的应用

浅析自动化技术在数字化变电站中的应用

发表时间：2018-05-14T17:18:33.077Z 来源：《电力设备》2017年第34期作者：杨虎翼

[导读] 摘要：数字化变电站将为电力系统发展的提供保障，是社会经济发展的必然趋势。

（广元利泰电力建设有限公司四川广元 628000）

摘要：数字化变电站将为电力系统发展的提供保障，是社会经济发展的必然趋势。自动化技术在数字化变电站中的推广应用有利于提高信息集成率，实现资源共享，切实推动数字化变电站的发展。

关键词：自动化；数字化；变电站

随着经济的不断发展，我国的电力系统发展也越来越快，变电站基本上实现了数字化，数字化的应用实现了变电站的又一创新，在操作环境上也有了极大的改善，是在以前智能变电站上做的新的改革。数字化变电站的发展与应用与我们息息相关，与电网的发展关系也非常密切，所以数字化变电站的发展规律是跟随着电网发展而不断变化发展的。当前我国的数字化变电站发展并不是很完善，所以现在的当务之急就是完善数字化变电站自动化技术。

1数字化变电站概述

数字化变电站由全数字化的一次电气设备、全数字化的二次装置和统一的标准平台（IEC62850）三部分组成，与传统变电站技术不同，数字化变电站将信息采集、处理、输出等环节完全数字化，不仅简化了错综复杂的电缆接线，还优化了功能组合和系统集成。数字化变电站的应用系统是一个具有复杂性、综合性以及智能性的数字化系统，数字化变电站实现了其它变电站所不能达到的特点以及功能，数字化变电站的主要特点就是实现了自动化，在信息处理时都能够实现自动化，将信息进行处理，形成数据，不用人工操作，减少了误差，节省了人力，数字化变电站的建立，对电子系统来说是非常重要的。

数字化变电站的结构分为三个层次，过程层、间隔层、站控层：（1）过程层。变电站的过程层的功能主要是，检测电力运行时的电气量，包括电流、电压等;在计算机上统计和检测设备的状态，记录下来，并且向上级报告机器的主要工作状态，以及各个功能的参数; 最重要的一点就是控制隔离开关的分合，控制电流的运行等。（2）间隔层。间隔层的主要功能是，对间隔层的数据进行收集以及整理，并且能够对间隔层的一次设备进行保护，还能够对间隔层的操作进行关闭，控制数据的收集和运算，进行整理，间隔层实现了对电力系统的做功计算处理，是设备间信息传递的主要层面，主要是保护测控系统。（3）站控层。变电站站控层的主要功能是，对于变电站的各种数据，能够利用网络进行快速收集以及整理，对数据库及时更新，能够通过登录数据库，把相关的数据向控制中心传递，还要同时向间隔层以及过程层传递命令，能够实现无人监控，还有联系功能和报警功能。

在数字化变电站中，信息的采集传输都实现了自动化，数字化变电站自动化系统的应用，大大优化了电网的运行效率，还提高了设备的稳定性、安全性，数字化变电站技术发展实现了兼容性，能够包含很多，数字化变电站自动化技术有很多的优点，测量更加准确，功能相比以前增多了、安全性更加可靠，还实现了资源的共享功能，数字化变电站技术的开发应该在此基础上进行不断改进与创新，只有这样，才能促进电力系统的长远可持续发展，进而实现技术的不断升级和优化，从而更好地适应电力系统发展的需求。

2自动化技术在数字化变电站中的应用

2.1通信网络技术

变电站的自动化发展主要是依靠系统中的网络通信技术来实现的。一是以IEC61850标准作为根据，这是由于IEC61850标准在变电站工作过程中体现着非常关键的功能，并且其也是创建变电站自动化系统的基础。当今很多的自动化变电站系统是根据IEC61850标准来建立模型、传播信息、处理数据等等。实践表明，应用IEC61850标准能够有效地统一变电站的网络资源与自动化系统，从而实现科学化与智能化。二是层次化的控制。在应用变电站自动化系统的时候重点是管理和控制变电站的一系列工作，这有别于传统意义上的管控模式，变电站自动化系统在控制变电站的时候借助分层的控制手段，基于IEC61850标准，自动化系统当中的一系列物理层都具备相应的逻辑性，借助层次化的控制，能够有效地控制全部系统、交流信息，并且还能够跟其它的机器实现切换的瞬间性、自由性，从而使切换过程当中存在的漏洞与程序减少。

2.2合并单元技术

合并单元技术是数字化变电站中全新的物理元件，其合成功能主要是针对由二次转换器所提供的电流与电压数据。合并单元装设于互感器与保护、自动化装置间，将从互感器采集到的数字信号进行汇总、校验、打包后，经通信网络发送到保护与自动化装置。合并单元在实现上主要存在数据同步问题，解决方案为准确、可靠的识别同步信号，并给数模转换模块实时发送高精度同步采样信号。此外，互感器和监控系统、计量与保护装置之间的联系也是通过合并单元来实现的，接收由互感器传出的信号数据并将其进行转化后传出，并且在这同时进行同步信号的收集，为系统运作的二次设备进行精确的电压与电流提供。

2.3光电测量技术

对于数字化变电站来说，传感器工程应用所具备的稳定性能是十分重要的。光电测量技术主要由互感器、交换器、信息处理设备以及连接光缆共同组成。数字化变电站的主要标志是采用数字化电气量测系统采集电流、电压等电气量，实现了电力量数据采集环节的数字化应用，其特点在于可以实现一、二次系统在电气上的有效隔离；增大了电气量的动态测量范围并提高了测量精度，从而为实现常规变电站装置冗余向信息冗余的转变以及信息集成化应用提供了基础；对于低驱动功率的变电站二次系统设备可以直接实现数字化接口应用。

2.4数据信息处理技术

数字化变电站自动化系统通过利用计算机对信息的数据处理，实现在计算机屏幕中显示出各项数据的处理结构，实现对变电站运行情况的实时监控监管，为专业技术人员提供更多的数据信息，确保能在第一时间内发现系统运行中出现的问题并及时处理。变电站综合自动化系统具备自动报警系统，能够在系统故障发生的第一时间内，及时报警，将故障带来的后果降低在最小范围内。经常应用的自动化系统重点涵盖：分流交换自动化操作、统计状态的记录资料、电力生产工作数据、数据信息分层内容等，在自动化的管理系统当中，有关的工作者定时地检修自动化装置，从而实现装置工作效果的理想化。

2.5设备状态检修技术

随着微电子技术以及一系列传感、信号处理技术的发展，设备状态检修已经成为数字化变电站中的重要内容，是保障变电站安全稳定可靠运行的重要措施。设备状态检修就是指对变电设备的状态进行检测与维修，这项工作通常进行于设备出现故障之前，因此能够及时发