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论变电站综合自动化的内容和特点以及新发展

作者：于克娟

来源：《中国科技博览》2017年第07期

[摘 要]对110kv及以上电压等级变电站，以服务于电力系统安全、经济运行为中心。通过先进的计算机技术、通信技术的应用，为新的保护和控制技术采用提供技术支持，解决过去能解决的变电站监视、控制问题，促进各专业在技术上、管理上配合协调，为电网自动化进一步发展提供基础，提高变电站安全、可靠和稳定。 [关键词]变电站 综合自动化 内容 特点 新发展

中图分类号：TN830.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）07-0009-01 一、变电站综合自动化研究的主要内容

对110kv及以上电压等级变电站，以服务于电力系统安全、经济运行为中心。通过先进的计算机技术、通信技术的应用，为新的保护和控制技术采用提供技术支持，解决过去能解决的变电站监视、控制问题，促进各专业在技术上、管理上配合协调，为电网自动化进一步发展提供基础，提高变电站安全、可靠和稳定运行水平。

对35KV及以下电压等级变电站，以提高供电安全与供电质量，改进和提高用户服务水平为重点。侧重于利用变电站综合自动化系统，对变电站的二次设备进行全面的改造，取消的保护、测量、监视和控制屏，全面实现变电站综合自动化，以提高变电站的监视和控制技术水平，改进管理，加强用户服务，实现变电站无人值班。 （一）变电站综合自动化要实现的内容

（1）随时在线监视电网运行参数、设备运行状态；自检、自诊断设备本身的异常运行，发现变电站设备异常变化或装置内部异常时，立即自动报警并闭锁相应的出口，以防止事态扩大。

（2）电网出现事故时，快速采样、判断、决策，迅速隔离和消除事故，将故障限制在最小范围。

（3）完成变电站运行参数在线计算、存储、统计、分析报表和远传，保证自动和遥控调整电能质量。

（二）变电站综合自动化应包括的方面

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横向综合：利用计算机手段将不同厂家的设备连在一起，替代或升级老设备。

纵向综合：在变电站层这一级，提供信息、优化、综合处理分析信息和增加新的功能，增加变电站内部和各控制中心间的协调能力。 二、变电站综合自动化系统的特点

变电站综合自动化系统具有功能综合化、系统结构微机化、测量显示数字化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征。同传统变电站二次系统不同的是：各个保护、测控单元既保持相对独立，又通过计算机通信的形式，相互交换信息，实现数据共享，协调配合工作，减少了电缆和没备配置，增加了新的功能，提高了变电站整体运行控制的安全性和可靠性。 变电站综合自动化的优点有：

（1）控制和调节由计算机完成，减少了劳动强度，避免了误操作。

（2）简化了二次接线，整体布局紧凑，减少了占地面积，降低变电站建设投资。 （3）通过设备监视和自诊断，延长了设备检修周期，提高了运行可靠性。 （4）变电站综合自动化以计算机技术为核心，具有发展、扩充的余地。 （5）减少了人的干预，使人为事故大大减少。 （6）提高经济效益。

三、数字化变电站自动化系统的特点 （一）智能化的一次设备

一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计，简化了常规机电式继电器及控制回路的结构，数字程控器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。换言之，变电站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程序代替，常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。 （二）网络化的二次设备

变电站内常规的二次设备，如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造，设备之间的连接全部采用高速的网络通信，二次设备不

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再出现常规功能装置重复的I/O现场接口，通过网络真正实现数据共享、资源其享，常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。 （三）自动化的运行管理系统

变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化；数据信息分层、分流交换自动化；变电站运行发生故障时能即时提供故障分析报告，指出故障原因，提出故障处理意见；系统能自动发出变电站设备检修报告，即常规的变电站设备“定期检修”改变为“状态检修”。

四、数字化变电站自动化系统的结构

数字化变电站自动化系统的结构在物理上可分为两类，即智能化的一次设备和网络化的二次设备；在逻辑结构上可分为三个层次，根据IEC6185A通信协议草案定义，这三个层次分别称为“过程层”、“间隔层”、“站控层”。 （一）过程层

过程层是一次设备与二次设备的结合面，或者说过程层是指智能化电气设备的智能化部分。

（二）间隔层

主要功能是：1.汇总本间隔过程层实时数据信息；2.实施对一次设备保护控制功能；3.实施本间隔操作闭锁功能；4.实施操作同期及其他控制功能；5.对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制；6.承上启下的通信功能，即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。 （三）站控层

主要任务是：1.通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登录历史数据库；2.按既定规约将有关数据信息送向调度或控制中心；3.接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行；4.具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能；5.具有站内当地监控，人机联系功能，如显示、操作、打印、报警，甚至图像，声音等多媒体功能；6.具有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态，在线修改参数的功能；7.具有变电站故障自动分析和操作培训功能。

五、数字化变电站自动化系统中的网络选型

网络系统是数字化变电站自动化系统的命脉，它的可靠性与信息传输的快速性决定了系统的可用性。常规变电站自动化系统中单套保护装置的信息采集与保护算法的运行一般是在同一