浅析变电系统变电站自动化技术

纪旭东 李云水

[摘 要] 伴随着科学技术的发展，计算机网络技术和通信技术在各行各业中得到了普遍应用。变电系统引入自动化技术，在市场多元化发展态势下，对于系统的性能和可靠性都有所改进，从而提高了变电站的经济效益。本文针对变电系统的特点，对变电站综合自动化系统结构及其软件系统进行分析，并对其未来的发展趋势做简要展望。

[关键词] 变电系统；自动化技术；电网

运用自动化技术对于变电系统变电站进行管理，主要是采用了计算机技术，综合通信技术以及电子信号处理技术等，以实现对于变电站的各种设备以及工作流程进行自动监视，并具有自动控制和保护的功能。

一、变电站自动化系统特点

变电站自动化系统是一种微机控制系统，其中涵盖计算机硬件技术，模块化软件技术以及通信技术，从而实现了自动化系统的数字化集成管理，并可以远程操纵。从变电站自动化系统的组成上来看，其危机保护单元、后台管理机相互连接，在通信网络的作用下，实现了网络化管理，同时还连接打印机，以便于打印各种资料和数据。与变电站二次系统相比较，自动化系统提高了电网运行的可靠性，而且还适应了现代化能源管理。

1.综合化功能。微机保护单元除了具有保护和控制的功能之外，还可以实施测量。变电站自动化系统就是将这些功能根据需要加以整合，成为一个功能性更强的自动化保护单元，运用网络连结起来，采用通信技术实现各种数据和信息的传输。

2.微机化结构。变电站自动化系统主要所采用的是计算机技术，系统的主要元件也是通过计算机来实现的。微机化管理是自动化系统主要的管理结构，在网络技术和通信技术的支持下，数据的采集和传输，计算机保护和远程控制都可以同时操作和运行，过程中所设计的各种参数都会在数据库中保存。根据需要，各种历史数据可以随时上传，进入到调度自控化系统，还能够使用打印机打印出来。

3.智能化的运行管理。变电站自动化系统在微机保护单元的控制下，当系统处于网路常态运行的时候，能够实施自我诊断。诊断出来的结果可以通过网络的通信技术传输至后台管理机，而且在保护单元的界面上，也同时显示出故障提示，以便于自动化运行人员对于保护单元的信息随时掌握，并在故障出现的时候即时处理。

二、变电站综合自动化系统结构

1.分布式系统结构。分布式系统结构是利用计算机网络技术将各个功能板块连接起来，也可以使用串行的方法。采用这种方式所建立起来的数据传输系统，可以使分散开来的自动化系统带动多台计算机同时运行。采用这种系统结构的优势在于，如果局部发生故障，其他模块依然可以正常运行，因此具有良好的安全可靠性。一般中低压变电站可以选用这种自动化技术，选择使用的安装方式为分层组屏、集中组屏两种。

2.分层式系统结构。分层式系统结构是目前较为常用自动化系统结构。在设计方法上，将功能设备分散地安装在功能性设备附近处，也可以将其安装在开关的柜子旁边以便于操作，而这些被分散安装的保护单元、单元控制、间隔层的数据等等，所指向的都是电器的一次回路设备，或者是电器间隔设备，各个功能相互之间通过网络技术连接起来。因此，这种分层式系统结构所采用的方法被形象地称为“面向对象”的设计方法。

三、变电站自动化系统的软件系统

变电站自动化系统的组成包括有采集与监控软件、管理软件和网络通讯软，3个部分。

1.采集与监控软件。采集与监控软件的功能性在于承担着设备的温度、电压、气压、功率等等信号数据采集工作，对于数据进行处理后，通过分析判断事故，整理打表、控制输出。其监控的功能主要体现在做好变电站设备运行的各个环节的监控工作，不但要坚实运行的安全可靠性，还要对于运行状态做好记录。

2.管理软件。管理软件的控制主要是由管理人员来操作的，其工作任务就是将信息数据进行整合，根据所显示信息来调整设备运行状态，以及承担着故障处理工作。管理软件所获取的信息是通过网络通讯装置来完成的，对于所接受到的信息进行处理之后，将相应的命令传输给工控机。

3.网络通讯软件。网络通讯软件承担着监控管理层与单元之间，以及各个单元之间的通信工作。在变电站自动化系统中，网络通讯是基础，除了承担着信息的传输任务之外，还调度中心与管理层之间所建立起来的远程联系，也需要网络通讯来完成，而且还强化了监控作用。

四、变电站自动化技术的未来发展趋势

1.构成全分散式网络型结构的综合自动化系统。将原本按照分散考虑的变电站设备进行模块化管理。充分地利用网络技术，将多个电气单元以及间隔单元的管理通过一个模块来实现。建立分层分散式的自动化系统，其优点在于可以突破由于地域分散而产生不利管理，运用光纤通信技术实施网络化管理，就可以将分散的集成功能模块、主变电器的保护装置以及高压线路的保护装置相互之间连接起来，一种全分散式的网络型机构的综合自动化系统形成了。

2.开发通用的数字化设备管理平台。目前变电站自动化技术在设备的使用和维护上，普遍具有专一性，各自厂家之间都有各自的维护操作方式，接口更是无法通用。随着变电站自动化技术的发展，利用网络将多功能数字平台，软件和硬件平台为国家统一标准设计，并且能够适应多样化需求。为了适应自动化控制，并能够有效维护，变电站自动化将被设计为开放性的。保护功能上经过优化后被综合在一起，以实现数字化多功能保护，从而专用设备发展为通用管理设备。

3.计算机控制发展为网络智能控制。随着机电一体化技术的发展，变电站的电气设备在集成化的过程中，逐渐地形成了控制智能化和保护整体化。断路器装置和变电系统的各种保护装置在智能化技术高度发展的今天，逐渐地提高其应用效率。比如，为了提高设备的空间使用率，可以对于各个连接设备进行优化、协调，使设备的各项使用功能更具有灵活性。另外，还要将数据的不一致性对大程度地消除，并提高数据采集以及控制的质量，增强变电系统的抗风险性。

五、結语

综上所述，国家电网对于变电站安全运行的可靠性要求也越来越高，采用综合自动化系统不但能够提高电能服务质量，而且能够降低运行成本，成为了电力系统未来发展的主要趋势。

参考文献：

[1]袁淦钦.综合自动化技术在变电站中的应用[J].技术研发，2013，20（8）.

[2]徐晓杰.电力系统变电自动化的技术发展历程[J].理论探讨，2010（2）.