变电站综合自动化系统现状及趋势

ＮＯ．７，２０１０　现代商贸工业　Ｍｏｄｅｒｎ　Ｂｕｓｉｎｅｓｓ　Ｔｒａｄｅ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　２０１０年第７期　

变电站综合自动化的发展　

现状及其改造问题探讨　

王春燕　

（山东省东营市东营区供电公司，山东东营２５７０００）　

摘　要：介绍了变电站综合自动化系统的功能要求和现阶段常见的几种工作模式，重点分析了变电站综合自动化改造　

中的常见问题及相关解决方法。　

关键词：变电站综合自动化；功能要求；工作模式；改造问题　

中图分类号：ＴＰ　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—３１９８（２０１０）０７—０２６６－０２　

１变电站综合自动化的基本概念　

变电站综合自动化是将变电站的二次设备（包括测量　

仪表、信号系统、自动装置和远动装置等）经过功能的组合　和优化设计，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全变电站的主要没备和输、配　

电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及调度　通信等综合性的自动化功能。变电站综合自动化具有功能　

综合化；设备、操作、监视微机化；结构分布分层化；通信网　

络光缆化及运行管理智能化的特征。它的出现为变电站的　

小型化、智能化、扩大监控范围及变电站的安全可靠、优质、　经济运行提供了数据采集及监控支持而且在其基础上可以　

实现高水平的无人值班变电站的管理。　同时，变电站综合自动化是电网调度自动化不可分离　

的十分重要的基础自动化。只有通过厂站自动化装置和系　

统向调度自动化系统提供完整可靠的信息，调度中心才有　

可能了解和掌握电力系统实时运行状态和厂站设备工况，　

才能对其控制做出决策；同样，要实现调度控制中心的远程　控制操作，也只有依靠变电站自动化装置才能完成或执行　

操作命令的任务。可以说，一个完整、先进、可靠的变电站　

综合自动化，是实现高水平的电网调度自动化的基础。　

２变电站综合自动化系统的功能要求　

变电站综合自动化系统，即利用多台微型计算机和大　

规模集成电路组成的自动化系统，代替常规的测量和监视　仪表，代替常规的控制屏、中央信号系统和远动屏，根据常　

浅析变电站自动化控制系统的现状及建议　

李双厚（绥化电业局　

摘要：变电站自动化控制技术的应用可以进步提高我国电力行业的自　

动化水平，近年来，我国的变电站自动化控制技术有显著的发展。本文从我国　的变电站自动化的现状进行分析，并有针对性的提出建议。　

关键词：变电站自动化控制技术现状建议　

０引言　

变电站自动化控制系统的应用既是电力建设发展的需要，同时　

也是市场经济改革的需要，我国每年有干百座新建变电站投入运行　

使用；同时根据电网的要求，每年又有很多旧变电站进行自动化技术　

改造，以提高自动化控制技术水平。近年来我国变电站自动化技术有　

显著的发展。但在工程实际当中，部分变电站自动化控制系统功能仍　

有待完善。本文从我国的变电站自动化的现状进行分析，并有针对性　

的提出建议。　

１变电站自动化控制系统　

１．１变电站自动化控制系统的含义由于我国计算机信息技术　

的迅速发展，计算机技术已经广泛应用于各行各业，同时也给我国电　

力系统带来了一场革命。从技术层面上看，变电站自动化控制技术也　

是计算机信息技术发展的产物，计算机应用功能的不断发展和分布　

式ＲＴＵ的出现，为变电站自动化控制技术的全面应用奠定了坚实的　

基础。我们所说的变电站自动化控制系统，包括传统的自动化监控系　

统、继电保护、自动装置等设备，是集保护、测量、控制、远传等功能为　

一体，通过数字通信及网络技术来实现信息共享的一套微机化的二　

次设备及系统。它取消了传统的控制屏、表计等常规设备，因而节省　

了控制电缆，缩小了控制室面积。　

１．２变电站自动化控制的内容变电站自动化控制的内容主要　

包括－电气量的采集和电气设备状态的监视、控制和调节，实现变电　

站正常运行的监视和操作，保证变电站的正常运行和安全；在发生事　

故时，采集瞬态电气量、实施监视和控制，迅速切除故障，完成事故后　

变电站恢复正常运行的操作；高压电气设备本身的监视信息。随着对　

计算机技术、网络技术及通信技术的应用，根据变电站的实际情况，　

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变电站综合自动化系统浅析

作者：李新

来源：《华中电力》2013年第10期

摘要：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，也是对整个电网的一、二次设备信息进行综合利用，发展和完善变电站综合自动化系统，是电力系统发展的趋势，但同样也不可避免地带来了一些问题，如变电站综合自动化系统的技术标准问题，以及运行和检修的管理体制等问题。基于运行经验，该文对变电站综合自动化系统现状进行了浅析，从技术、管理等方面阐述了当前变电站综合自动化系统实际应用中存在问题，并提出了一些建议。

关键词：变电站；自动化；问题分析；解决方案

正文：

0引言

现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高，相应地，电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化和现代化发展的水平，一定程度上影响着电力设施的稳定和安全。它既是电力建设的需要也是市场的需要，我国每年有千百座新建变电站投入运行；同时根据电网的要求，每年又有不少变电站进行技术改造，以提高自动化水平。近几年来我国变电站综合自动化技术，无论从国外引进的，还是国内自行开发研制的系统，在技术和数量上都有显著的发展。但工程实际当中，部分变电站综合自动化系统功能还不能充分发挥出来，依然存在问题和缺陷。

1. 变电站综合自动化系统的现状

变电站是电力系统中不可缺少的重要环节，它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。为了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，变电站综合自动化技术开始兴起并得到广泛应用。

变电站综合自动化是将变电站的二次设备应用计算机技术和现代通信技术，经过功能组合和优化设计，对变电站实施自动监视、测量、控制和协调，以及与调度通信等综合性的自动化系统。变电站综合自动化的基本功能包括：数据采集、数据计算和处理、越限和状态监视、开关操作控制和闭锁、与继电保护交换信息、自动控制的协调和配合、与变电站其他自动化装置交换信息或与调控中心通讯等。目前应用较广泛的变电站自动化系统结构形式主要有三种类型，即集中式、分散与集中相结合、全分散式。

科　科Ｉ技ｊ论｛坛　变电站综合自动化系统的应用　谢勇　（广东电网公司惠州供电局，广东惠州５１６０００）　摘要：随着科学技术的不断发展，计算机已渗透到了世界每个角落。电力系统也不可避免地进入了微机控制时代，变电站综合自动化系统取代传统　的变电站二次系统，已成为当前电力系统发展的趋势。就变电站综合自动化系统的概念。及其在工业项目中的应用进行了阐述。　关键词：变电站综合自动化系统；应用；数据　ｌ变电站综合自动化系统的概念　变电站综合自动化系统以其简单可靠、可扩　展性强、兼容性好等特点逐步为国内用户所接受，　并在一些大型变电站监控项目中获得成功的应　用。　１．１系统概念　系统设引‘思想。完整的变电站综合自动化系　统除在各控制保护单元保留紧急手动操作跳、合　闸的手段外，其余的全部控制、监视、测量和报警　功能均可通过计算饥监控系统来完成。变电站无　需另设远动设备，监控系统完全满足遥信、遥测、　遥控、遥调的功能以及无人值班之需要。从系统设　计的角度来看有以下特点：　ｌ＿１．１分布式设计。系统采用模块化、分布式　开放结构，各控制保护功能均分布在开关柜或尽　量靠近开关的控制保护柜上的控制保护单元，所　有的控制、保护、测量、报警等信号均在就地单元　内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的　监控计算机，各就地单元相互独立，不相互影响。　１．１．２集中式设计。系统采用模块化、集中式　立柜结构。各控制保护功能均集中在专用的采集、　控制保护柜，所有的控制、保护、测量、报警等信号　均在采集、控制保护柜内处理成数据信号后经光　纤总线传输至主控室的监控计算机。　１　１．３简单可靠。由于用多功能继电器替代　了传统的继电器，可大大简化二次接线。分布式设　计在开关柜与主控室之间接线；而集中式设计的　接线也仅限于开关柜与主控室之间，其特点是开　关柜内接线简单，其余接线在采集、控制保护柜内　部完成。　１．１．４可扩展性。系统设计可考虑用户今后　变电站规模及功能扩充的需要。ｅ．兼容性好。系统　山标准化之软硬件组成，并配有标准的串行通讯　接口以及就地的Ｉ／Ｏ接口，用户可按照自己的需　要灵活配置，系统软件也能容易适应计算机技术　的急速发展。　１．２系统规范　采用目前最为流行的工业标准软件，ＵＮＬＸ　操作系统，ｘ窗口人机接口及ＴＣＰ／１Ｐ网络通讯规　约。为满足开放系统之要求，系统设计一般采用：　可携性软件设计——容许硬件技术发展后之软件　转换；标准计算机产品——容许整个系统高度兼　容性能。　１．２．１系统功能。系统与用户之问的交互界　面为视窗图形化显示，利用鼠标控制所有功能键　等标准方式，使操作人员能直观地进行各种操作。　一般来说，系统应用程序菜单为树状结构，用户利　用菜单可以容易到达各个控制画面，每个菜单的　功能键上均有文字说明用途以及可以到达哪一个　画面，每个画碡ｊ都有报警显示。所有系统之原始数　据均为实时采集。系统直用程序的每一项功能均　能按用户要求及系统设计而改编，以符合实际需　要，并可随变电站的扩建或运行需要而灵活地进　行扩充和修改。一般情况下系统可按以下基本功　能配置：ａ．系统配置状况；ｂ．变电站单线图；ｃ．报警　表；ｄ．事件表；ｅ．遥控修改继电器整定值；￡操作闭　锁；ｇ．电量报表；ｈ．趋势图。　１．２．２变电站单线图。单线图可显示变电站　系统接线上各控制对象的运行状态并动态更新，　例如：ａ．馈线开关之状态，开关的状态可用颜色区　别。ｂ．开关的操作由鼠标选择对应之开关或刀　闸０ｃ．每路馈线之测量值可在同一画面上显示。ｄ．　继电器整定值可修改。　１．２．３数据采集、处理。采集有关信息，如开　关量、测量量、外部输入讯号等数据，传至监控系　统作实时处理，更新数据库及显示画面，为系统实　现其他功能提供必需的运行信息。　‘　１．２．４运行监视。系统的运行状况可通过文　字、表格、图像、声音或光等方式为值班人员及时　提供变电所安全监控所必需的全部信息。ａ．报警。　按系统实际需要，用户可以指定在某些事件发生　时或保护动作时自动发出报警，如一般可设置在　以下情况发出报警：开关量突变（如保护跳闸动　作）；断路器位置错位；模拟量超过整定值；变压器　保护动作（如瓦斯、温度）。模拟量之越限值可在线　修改。每个报警均有时间、报警信息及确认状态显　示。ｂ．事件。系统中所有动作事件，如继电保护动　作，断路器、隔离开关、接地刀闸的操作等。均可自　动打印及存人系统硬盘记忆，如设置对以下情况　的事件进行记录：所有报警信息；操作人员确认有　关报警；开关的操作；继电器动作和状态信息；系　统通讯状况。每个事件均有时间及有关信息文字　说明，并可自动打印记录。　１．２．５调整继电器整定值。可通过系统主机　或集中控制柜修改各继电器的保护功能和整定　值。所有遥改功能均为在线方式，修改完成后的定　值将直接传回对应的继电器储存。　１．２．６操作闭锁。系统对所有操作对象均可　设定闭锁功能，以防止操作人员误操作。　ｌ＿２．７模拟量采集及报表产生。采集的数据　储存於系统硬盘作为编辑报表的基础。按变电站　实际输入的信号，可制作出不同的报表：有功电量　日、月、年报表；馈线电流日、月、年报表。　１．２．８趋势图。趋势图提供操作人员快速及　直观的数据统计，趋势图可分为图形式或表格式　两种。　２变电站综合自动化系统在工业项目中的　应用　２．１国产化变电站综合自动化系统运用现状　国产化的变电站综合自动化系统在我院设　计中用得并不多，其主要原因如下：ａ．由于甲方、　设训‘院对传统的继电器控制保护系统有长期的运　行、设计和维护经验，故一般认为老系统的可靠性　高．ｂ．国产化的变电站综合自动化系统目前在国　内尚未普及，仅在个别地区供电部门的大力推荐　下，在当地的一些变电站中开始尝试这一新技术；　ｃ．进口的变电站综合自动化系统价格昂贵，只有　部分大型新建的并由外资贷款的工程，由于外方　对技术水平的要求，全套引进这部分的技术及设　备；ｄ．目前操作人员的素质不高，对新系统缺乏了　解。由于以上一些原因制约了变电站综合自动化　系统在变电站的发展和运用。　２．２微机保护系统与传统保护系统的比较　传统的保护系统与微机保护装置系统的主　要区别，在于用微机控制的多功能继电器替代了　传统的电磁式　器，并取消了传统的信号屏等　装置，相应的信号都输入至计算机。为便于集中控　制，采用集中式设计——将所有的控制保护单元　集中布置，整个变电站二次系统结构非常简单清　晰，所有设备由微机保护屏、微机采集屏、交直流　屏和监控系统组成。屏柜的数量较传统的设计方　式大量减少。由于各种微机装置均采用网络通讯　方式与当地的监控系统进行通讯而不是传统的接　点输出到信号控制屏，因此二次接线大量减少。同　时由于采用了技术先进的当地监控系统来取代占　地多、操作陈旧的模拟控制屏，使得所有的操作更　加安全、可靠、方便。　２．３微机保护的系统配置及监控系统　系统保护由下列装置组成：ａ．线路保护装置。　ｂ．主变保护装置——可完成变压器的主、后备保　护。ｃ．综合保护装置。ｄ．线路保护装置。ｅ－电容器保　护装置。￡备用电源自投装置。ｇ＿，Ｊ、电流接地检测　装置。ｈ．综合数据采集装置。ｉ．监控系统的基本功　能——数据采集、控制操作、画面制作、监视显示、　事故处理、制表与打印。　２．４设计微机保护系统时应注意的问题　ａ．由于控制和保护单元都是采用微机装置，　故一些必要的开关量和模拟量应从开关柜引至微　机采集、保护屏。根据控制和保护要求的不同，输　入的量也不同。ｂ．开关柜与微机装置之间的端子　接线较简单，大量的二次接线在微机采集控制单　元和保护单元内部端子连接。ｃ．传统的继电保护　整定计算结果不能直接输入到计算机，须转换为　计算机整定值。　结束语　变电站微机自动化系统目前运用得还不够　广泛，但在先进技术不断发展的今天，变电站自动　化系统以其系统化、标准化和面向未来的概念正　逐步取代了繁琐而复杂的传统控制保护系统。　责任编辑：孙卫国　一