變電站自動化控制

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變電站自動化控制范文第1篇

關鍵詞：變電站；自動化控制技術；微機控制；管理要點；遠程控制；電能信息傳輸 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP211 文章編號：1009-2374（2016）32-0069-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.32.034

中國的變電站已實現了自動化技術，主要的功能是發揮系統運行的監控作用，并在顯示器上將所監測到的各種信息呈現出來。自動化技術給變電站的運行帶來了諸多的便利，而且還降低了運行成本。當變電站處于自動化運行狀態的時候，繼電保護裝置所發揮的功能是值得關注的。隨著微電子技術的發展，變電站自動化運行中，將微機自動化技術所具備的優勢發揮出來。具體而言，就是應用先進的微型計算機組對電氣系統的運行予以自動化控制，配合使用集成控制電路，使得通信技術被融入到自動化技術中，推動了變電站快速發展。

1 變電站采用微機自動化技術實施管理

在自動控制系統中，微機保護是系統運行中不可或缺的一部分，主要發揮的功能是對變電站所使用的主要設備實施保護，同時還要保護好配電線路。對這些保護采用微機自動化控制技術，可以對變電站實施全方位控制和保護。傳統的電磁式設備被技術先進的具有高端科技含量的新型二次設備所取締，使得變電站在運行中，各項配置都得以優化，所產生的信息資源都得以共享。原有的一些只有采用硬件技術才可以實現的變電站功能，通過軟件開發就可以完成的，而且在軟件開發之后，根據需要將可以發揮指定功能的軟件模塊構建起來。對于一些使用多個硬件經過組合之后才能夠實現的功能，通過運行計算機網絡，就可以將這些硬件的功能充分地發揮出來。當計算機進行局部通信的時候，所有的信號傳輸不再使用電纜作為載體，而是運用無線通信網絡，由此而使得設備維修、維護工作量降低。當變電站經過自動化改造之后，不僅自動化程度有所提高，而且變電站運行的安全可靠性也有所提高。從技術的角度而言，變電站的自動化控制屬于是集成控制。微機控制系統可以實現遠程管理，對變電站的運行設備實施保護，同時還可以發揮測量的功能。微機控制系統不僅構造簡單，而且使得電力系統能夠更安全穩定地供電。微機控制系統的功能綜合性特點，使其在元件的使用、設計結構、可以技術管理上都采用了通訊網絡運行，操作人員多信息的變化可以隨時掌握，并對變電站的運行實施有效控制。在對規定中自動化控制技術實施管理時，要將微機自動化技術的優越性充分地發揮出來，以其靈活、可靠、具有良好的保護性能等特點，使得微機保護裝置具有維護上的優越性。

2 變電站中微機自動化控制技術的實際應用

某變電站不僅配網運行的規模大，而且電壓等級相對較高，承擔周邊環境的村鎮用電供應。多年來，變電站持續地運行中會暴露二次系統運行的問題，這就需要變電站要高度重視二次系統的改造工作，以使得變電站的運行狀態良好。具體的改造內容為，對變電站配網上所安裝的保護裝置實施微機自動化改造。所有技術改造之后的設備都在開關柜中組屏安裝，包括主機、變電站監控系統串行通訊卡、網卡等，都根據變電站自動化設備運行的需要而構建集成電路。具體操作中，是從變電站的主要控制室內向室外敷設屏蔽控制電纜，以鏈接各種配電設備，電纜的總長度大約為12公里。主要控制變壓器保護屏所在位置，可以用通訊屏取而代之，從通訊屏開始敷設以太網線，一直延伸到后臺工作站。在后臺工作站的終端安裝后臺系統。對通訊線路的敷設，從技術的角度而言需要敷設兩條，其中的一條通訊線路在6千伏高壓柜中分布；另一條線路是與網卡鏈接。在變電站運行中，安裝有6千伏高壓柜，還要臨時安裝保護測控裝置，以在微機自動化系統運行中，還可以隨時調整，并針對調試過程中所存在的問題，采用實驗的方法判斷故障原因，并根據所獲得的結果制定技術處理措施。為了保證電網能夠持續而穩定地提供電能，在對變電站配網上所安裝的保護裝置實施微機自動化改造的過程中，要確保兩個系統處于并列運行狀態，原有的電纜以及保護屏都要予以拆除，對連接設備的電纜進行整理，對新的保護屏所需要安裝的位置予以確定。

變電站經過技術改造之后，不僅自動化運行的水平提高，而且變電站處于運行狀態的安全系數有所增加，以能夠為電能用戶可靠供電。當微機綜合自動化控制系統處于運行狀態的過程中，還建立了人機交互界面。計算機擁有強大的數據信息管理功能，甚至可以使用挖掘技術對所獲得的信息進行處理，從而為變電站的管理人員和專業技術人員的變電站運行管理工作提供了支撐。

經過技術改造之后，二次系統故障得以有效解決，甚至使可能存在的安全隱患都得以消除，使得二次系統在運行中具有較高的安全系數。當變電站采用了新的微機自動化控制系統之后，使得變電站運行較為穩定，所獲得的數據信息更為精確，使各個設備之間都能夠協調運行，相應的，變電站二次保護系統的運行可靠性得以明顯。從經濟的角度而言，微機自動化控制系統接口為標準化通用接口，可以使系統能夠與相關設備兼容，不僅使空間合理利用，還降低了人力、物力成本。

3 變電站自動化設備的維護管理技術要點

3.1 對真空重合器的維護

真空重合器的維護，就是對其油面和油色進行常規檢查，看是否有破損。檢查真空重合器的構架，要求不可以出現變形或者斷裂的現象。要對真空重合器做好維護工作，要按照規定每隔5年就要對真空開關維修一次，包括運動部件是否有嚴重的磨損、分合閘的運作的靈敏度等。還要提取變壓油樣本進行試驗，如果樣本的耐壓值沒有達到1.5千伏，就要對變壓器油進行更換。

3.2 對跌落熔斷器的維護

跌落熔斷器的維護要注重倒閘操作。注意檢查熔絲，如果發現熔絲有損傷之處，就要及時更換。如果發現熔管已經出現變形，很有可能是由于受潮所引起的，更換熔管的同時，還要對作業環境進行檢查，采取必要的防潮措施。如果跌落熔斷器的絕緣子是瓷質的，要注意檢查是否有放電的痕跡、是否出現裂紋等。熔管的鴨嘴夾要具備一定的壓力，否則會在變壓器運行的過程中脫落，因此松弛的鴨嘴夾要對螺釘進行調整，以加大其對熔管施加的夾力。

3.3 對六氟化硫重合器的維護

六氟化硫重合器的運行過程中，如果六氟化硫重合器沒有配備壓力表，可以采用氣壓檢測法對其進行氣壓檢測。將集線盒蓋板拆卸下來，在下頂蓋上面有一個軸，施加壓力后松手，如果軸恢復到原來的狀態，就表明氣壓正常。對配有壓力表的六氟化硫重合器，將氣門蓋擰下來之后就可以進行氣壓檢查。在環境溫度為20℃時，氣壓為0.35兆帕，則為正常。如果氣壓沒有超過0.25兆帕，就需要停止運行。

測量合閘和分閘速度的時候，所獲得的數據超出了規定數值，就要調整彈簧的拉力，以使合閘和分閘的速度符合運行要求。六氟化硫重合器的電池每三個月檢查一次，如果常電壓還沒有達到7.5伏，就需要換電池。按照電池的負極線拆、正極線的順序拆下來。電池的安裝則是先安裝正極線，然后安裝負極線。

4 結語

綜上所述，科學技術的發展進程進入到信息通信技術階段，使自動化技術在各個領域普及，不僅給變電站的運行帶來了諸多的便捷，而且還會由于自動化技術的應用而使各種信息資源在計算機信息網絡上實現了共享。變電站各種電氣設備的連接，依賴于電纜并按照設計電路連接，將微機自動化技術應用其中，使電氣系統自動化運行，并不斷向智能化發展。

參考文獻

[1] 袁佳.110kV變電站無人值班綜合自動化控制系統改造研究[J].科技風，2014，（19）.

[2] 李愛玲，韓啟華.微機綜合自動化保護系統在110kV變電站中的應用[J].科技咨詢，2015，（19）.

[3] 歐陽軍.變電站微機綜合自動化保護系統的設計與實現[D].南京理工大學，2012.

變電站自動化控制范文第2篇

【關鍵詞】 綜合自動化 控制技術 變電站 電力調度

綜合自動化控制技術是一種擺脫了人力機械操控，在大部分操作上都利用的當前的先進計算機電子技術，通過電子通信以及電子信息處理技術對變電站中的各種設備（一般指二次設備）進行相應的重組以及優化，并且對設備自身的運行情況進行進行相應的監視以及測量協調的自動化技術。下面，我們將結合綜合自動化控制技術在變電站電力調度中的優點以及構成進行分析，希望能夠拋磚引玉，對同行起到一個提點的作用。

1 非自動化變電站電力調度的缺點

在進行大規模技術改造之前，變電站一般都是采取人工值班的方法，有些工作都需要人工手動去完成，例如以前的抄表工作，就需要值班人員根據需要按時間去手動完成，由于進行抄表數據傳輸的方法一般為電話口頭傳輸，沒有可以依據的文字性材料或者電子材料，誤差出現的概率極高，而且手動抄表也不能做到對數據的時間監控，甚至不排除一些值班人員為了某些原因而對數字進行虛假報告的情況。

除了人員的因素之外，常規的變電站一般以充油式的構建為主力軍，這其中包括了變電站的主要部分，比如主變壓器、斷路器等核心部件。由于其技術自身的缺陷，油液滲漏就成為了一個不可避免的情況。同時由于常規電站的技術相比較現在的電站更加落后，因此在常規維護項目上，比如操作結構、直流電源、電纜以及其接頭部位等處維護工作量很大，并且很容易出現拒動、誤動事故。正是基于以上的因素，綜合自動化控制技術在變電站電力調度中的應用已經成為了一種必然趨勢。

2 綜合自動化控制技術在變電站電力調度中的模式構成

2.1 集中式結構

在自動化電力調度結構中，集中式的應用是最為廣泛的一種。在這方面，整個變電站中的強功能計算機對其I/O接口進行擴展，通過這些擴展接口來獲取相應的精確信息，比如變電站的即時模擬量還有相應的數量，數據采集之后也可以進行對數據進行相應的處理，在數據統計的基礎之上進行微機監控、保護以及按照設定程序進行自動控制的功能。在這里要明確一個概念，集中式結構并不意味著一臺計算機獨挑大梁，單獨完成從監控到保護的全部過程，而是在單獨的計算機承擔相應的任務同時，對自己所負責的領域處理涉及的更多一點。在這里筆者舉個例子，在綜合化變電站中，負責監控的電腦——監控機——要對監控領域的數據關注更多一點，比如說數據采集和處理業務、電流斷路器的應急處理、人機交互以及數據提供等任務。在這個基礎上，另一臺計算機則要負責比如說多回低壓電路保護的任務。這樣在分工有序的情境創設下，集中式的結構就成為了高效智能化自動變電站的主流構成。

2.2 分布式結構

這種結構和集中式結構的構成思路似乎是完全相反的。在這個系統里，變電站自身的功能一般會進行擴展，不再由一臺計算機或者一個整體的計算機組成來完成相應的工作。與之相反，各個功能都會按照一定規律分散給個臺計算機，這種規律一般情況下是按照功能設計思路的邏輯順序來的。在這里，一般情況下都是通過主從cpu的系統工作思路來進行并聯運算。在這種模式下，同時發生的多任務或者多突發事件能夠被并行的cpu完美完成，解決了同一時刻大量數據涌入導致的數據卡死的瓶頸問題。與此同時，每一個cpu之間的網絡產生串行的方式來進行數據間的交換以及通信，同時由于網絡內部構架有著優先級別的區分，系統傳輸信息的實時性得到了解決。最為關鍵的問題是，單一模塊出現了問題不會對其他模塊構成太大的影響，功能在沒有受到嚴重破壞的情況下還可以完整有序的繼續運行。正是基于以上優點，分布式結構一般都被用在各種維護困難的變電站中，多以中低壓變電站為主。

2.3 分布分散結構

這種結構的主要特點就是把變電站的結構系統從上述兩種中的單純分散式單層系統邏輯變成了雙層次的邏輯，也就是被劃分成了變電站層和間隔層。有的時候，這兩層中間還會插入一個通信層，變成三層次結構。

和上面的兩種不同結構相比，這種結構的創新之處就在于針對元件和斷路器間隔進行重新的設計。當這個層次進行正常運作的時候，斷路間隔所需要的數據進行全部采集，另外在此基礎上，保護和控制的多項功能將完全集中到一個很小范圍內的測控單元上，如一個或者多個單元進行集中處理。測控單元可以直接設置到斷流器柜上或者根據實際需要放置到斷路器的間隔旁邊，相互之間通過特殊的光纜進行連接。這種技術最大的好處是盡可能的減少了電纜線路的連接，使得電磁干擾在理論上降到了一個低點，使得信息的傳遞準確性和可依賴性大幅度提高，最終使得各個部分之間即使出現故障或者事物也不會影響整體的運行。除此之外，最關鍵的一點就是這些設置都是流水化作業，可以在廠家進行提前組裝，降低了現場施工的難度，提高了效率。

3 綜合自動化控制技術在變電站電力調度中的優越性

3.1 提高供電服務的質量，對電壓合格率的提高也有促進

變電站綜合自動化服務系統是一個完整的功能組成，在這其中的一個重要功能就是無功自動控制。因此對于具有相應配置的變電站（有載調壓變壓器以及無功補償電容器）來說，可以充分運用這些配置，來對電壓進行穩定化并使得電壓的合格率得到大幅度的提高。從安全角度考慮，這可以使得相應的用電設備和傳輸設備的耐久性得到大幅度的提升，保護了這些設備，對網絡損耗的降低以及電能傳輸過程中的節能都有著非常好的幫助。

3.2 保護變電站的安全，提高運行水平

自動化運行系統是由電腦操控的，他們同時具有故障查找以及診斷的能力。同時由于電腦在反應速度上與人相比所具有的明顯優勢，他們能夠十分迅速的發現針對性目標的故障并及時采取措施進行斷電保護。有的裝置可以無時無刻監視其保護對象，當保護對象的運行數值超出了正常范圍的時候，監視器就可以迅速的發出其告警信息。正是這種無時無刻的監督，使得很多有可能會釀成大禍的事故被及時扼殺于無形當中，這也直接或者間接的促進了一次或者二次設備的運行可靠性提高。

3.3 提高管理水平

當變電站進行了全面的自動化改造之后，無論是數據監視、數據測量、數據記錄還是最終的抄表活動都是通過電腦和互聯網進行自動的執行。這樣不僅提高了準確度，節約了時間和大量的人力物力，又避免了出于各種目的所造成的人為數據精確度干擾。在進行正常運作的時候，運行人員只需要觀察屏幕，就可以對輸電和變電的主要數據以及各項參數做到心中有數。同時數據可以通過互聯網進行自動化的傳輸，處于樞紐的調度員也可以對這些數據隨時做到心中有數，出現問題也可以在警報的提示下第一時間進行調節和控制。所有事件的先后順序也有著明確的紀錄，這樣就使得管理水平得到了極大的提高。

3.4 減少工作量

因為電腦可以根據程序設定對監控系統進行遠程的遙控和調整，因此只要在核心樞紐留有少量的值班人員就可以，減少人工勞動力的輸出，避免人力浪費。

3.5 降低成本

新型的變電站綜合自動化系統由于大量采用了計算機以及電子通信技術進行運行，因此在資源共享以及信息利用方面比人工要好很多。同時因為大規模集成電路的廣泛運用，成本不斷縮小降低，因此就整體改造而言施工和物料成本只會處于不斷下降的程度，性價比也會逐步上升。在這種情況下，變電站的總投資只會達到一個很低的水平。

4 結論

綜合自動化控制技術在變電站電力調度中的應用是一個新生事物，相對于過去的傳統人力的耗時耗力，綜合自動化控制技術更能適應當前的我國國情。隨著我們國家的經濟不斷飛速發展，我們國家對電力的需求也在與日俱增。正是在這種條件下，高科技變電站必然會成為這個飛速發展時代的重要輔助工具。正是在這種高科技輔助的支援下，我們國家才能在電力領域逐步走向自主、安全、節能、低耗、廉價的更高目標。這樣從宏觀上說對我們國家的能源領域有著長遠的進步和促進。

參考文獻：

[1]張惠剛.變電站綜合自動化原理與系統[M].北京：中國電力出版社，2009.

變電站自動化控制范文第3篇

【關鍵詞】自動化;控制與操作

1.控制可靠性

1.1多級多地點控制功能 自動化系統的控制操作方式有遠方遙控、站控、就地(后備操作)3種方式

遠方遙控：由調度人員在調度端發出下行控制命令。站控操作：運行人員在變電站層監控主機發出操作命令，通過交互式對話過程，選擇操作對象、操作性質，完成對某一操作過程的全部要求。就地操作：作為后備控制方式，當監控系統故障或網絡故障時，可在間隔層的測控單元的小開關手動控制或通過就地監控單元裝置上的薄膜鍵盤進行就地控制。

上述3種操作方式通過軟件或使能開關可相互切換，當切換到后備手動控制時，站控及遙控命令不被執行；當切換到站控操作時，后備手動控制不產生任何作用，計算機對一臺設備同一時刻只能執行一條控制命令，當同時收到一條以上命令或預操作命令不一致時，應拒絕執行，并給出錯信息。每個被控對象只允許以一種方式進行控制。

1.2操作過程中軟件的多次返校

1.2.1操作員權限設密，以杜絕誤操作及非法操作。目前成熟的監控系統的軟、硬件設備都具有良好的容錯能力，即便運行人員在操作過程中發生一般性錯誤，均不引起系統的任何功能喪失或影響系統的正常運行，對意外情況引起的故障，系統都具有恢復功能。

1.2.2操作員工作站發出的操作指令，都必須經過選擇—校核—執行等操作步驟，返校通過后再送至該點執行下一步驟。當某一環節出錯，操作指令中斷，并告警提示。每次操作結束后，系統自動記錄操作過程并存盤。

1.2.3監控系統的雙機配置 220kV及以上電壓等級變電站自動化系統多作雙機雙網配置，作為人機接口的監控主站冗余配置，熱備用工作方式，可保證任意設備故障時對控制功能無影響。時下的做法，監控主站用以太網相聯并以HUB作為該以太網的管理。該網上任一裝置異常，可將熱備機切換為主機工作。

監控系統硬件的冗余配置，系統分層分布式結構，為變電站的控制與操作的可靠性提供了保證。

2.操作實現方式

為保證變電站控制與操作系統的可靠性、準確性，變電站的防誤操作的設計也是重要環節之一。因為是計算機監控，變電站不再采用繁瑣的電氣聯鎖，可方便地實現多級聯鎖。對于分層分布式自動化系統，其操作閉鎖方式也為分層分級式閉鎖而與該系統結構相適應。每個間隔的測控裝置，已引入該間隔的交流電流、電壓、斷路器位置及刀閘輔助接點作為遙測、遙信之用，這也為實現本間隔內的斷路器及刀閘操作的防誤操作提供了必要條件。智能型裝置可很方便地利用上述信息進行編程，實現該間隔的操作閉鎖功能。

對于全站的涉及多個電氣間隔和多個電壓等級間的操作閉鎖，目前有3種不同的實現方式。其一，用軟件實現，即將全站的防誤操作閉鎖用軟件編程置于監控主機之內。監控主機可從通信網上獲得全站所有開關、刀閘的狀態信息及每個間隔控制終端的操作信息，引入設備操作規則，進行軟件編程即可實現全站的操作閉鎖功能。該方式應該說是最簡單經濟可靠的方案之一。其二，硬件閉鎖，即西門子公司的8TK模式。西門子公司的LSA-678變電站自動化系統的一個主要特點便是8TK操作閉鎖裝置的相對獨立性，8TK純粹作為控制及操作閉鎖之用，每個間隔的刀閘信息進8TK1實現該間隔的操作閉鎖，各間隔的刀閘信息經重動后都進入8TK2裝置，母聯刀閘及母線地刀等直接引入8TK2裝置，8TK2裝置實現間隔之間的操作閉鎖功能。其三，軟硬相結合的閉鎖方式，間隔之間的閉鎖采用8TK及類似裝置實現閉鎖功能，監控主機內做一套全站的軟件操作閉鎖。

以軟件實現全站的操作閉鎖，對于一套成熟的變電站自動化系統來說，也應該是高可靠性的；既然整個變電站的監控功能都由監控主機實現，那么操作閉鎖軟件功能做在監控主機內也應是安全可靠的。對于雙機系統冗余配置，閉鎖軟件也為雙套設置。筆者認為對于220 kV及以下自動化系統實現的無人值班站采用這種模式可靠、安全、經濟適用。

上述三種模式都可高效可靠地實現變電站所有斷路器及刀閘的控制。而且都具有順控功能，例如：操作某條線路送/停電、旁母代/倒線路、母線切換等各種常規順序操作，只需在監控主機的鍵盤上敲入相應指令，便可自動完成。常規站可能要花費幾個小時的操作，在這里幾分鐘便可完成。

可見變電站自動化系統的防誤操作分層分級考慮，其可靠程度明顯優于常規站的防誤設計。

3.自動化控制技術分析

分層分布式自動化系統從軟硬件上分層分級考慮了變電站的控制與防誤操作，提高了變電站的可控性及控制與操作的可靠性。綜合自動化站可采用遠方、當地、就地3級控制，而常規站只能通過控制屏KK把手控制；常規站電氣聯鎖設計聯系復雜，在實際使用中，設備提供的接點有限且各電壓等級間的聯系很不方便，使得閉鎖回路的設計出現多余閉鎖及閉鎖不到的情況。綜合自動化站可方便地實現多級操作閉鎖，可靠性高。

常規站，人是整個監控系統的核心，人的感官對信息的接受不可避免地存在誤差，其結果就會導致錯誤的判斷和處理。人接受信息的速度有一定限制，對于變化快的信息，有時來不及反應，可能導致不正確的處理。而且個人的文化水平、工作經驗、責任心等因素都會影響信息的處理，可以說常規站人處理信息的準確性和可靠性是不高的。運行的實踐證明，值班人員的誤判斷、誤處理常有發生。綜合自動化站的核心為系統監控主機，用成熟可靠的計算機系統實現整個變電站的控制與操作、數據采集與處理、運行監視、事件記錄等功能，可靠性高且功能齊全。

變電站自動化控制范文第4篇

關鍵詞:變電站;綜合自動化系統;系統設計;系統控制

中圖分類號:TM743文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)23-0043-02

變電站綜合自動化系統是一系列自動化技術的綜合,它包括微機保護、故障錄波與故障測距、小電流接地選線,電壓無功綜合控制,遠動監控,電能計量等功能。綜合自動化系統能完全取代常規監視儀表,操作控制屏柜,模擬屏柜,中央信號系統,變送器及常規遠動裝置等,它能為變電站運行人員提供更為豐富齊全的變電站設備運行狀態和信息,提高運行監視的可視性、趣味性和可靠性,并可安全、快捷地實現無人值班。從這幾年應用看,綜合自動化系統的發展給變電站設計、安裝、調試及運行、維護、管理等方面都帶來了一系列自動化技術的變革,從而提高了變電站的自動化水平和可靠性,降低了運行維護成本,使電力系統提高供電能力和供電可靠性有了堅實的技術基礎。因此,研究、開發和發展提高變電站綜合自動化系統對電力系統穩定運行,提高供電質量,改善服務以保證國民經濟穩定發展的作用十分巨大。

一、變電站綜合自動化系統設計的指導思想

變電站自動化系統的具體功能要求主要決定于變電站在電力系統中的地位,作用和變電站的規模、電壓等級及一次設備狀況。主要有以下三個方面的內容:(1)控制系統:運行人員監視與控制、自動控制、電力系統緊急控制與當地后備控制、故障錄波與事件記錄、測量與計量、自動數據分析;(2)保護系統:線路保護及自動重合閘、母線保護、變壓器保護;(3)運行支持系統:設備維修運行、設備非正常狀態的恢復支持、電力系統故障恢復支持:自動故障錄波恢復。

雖然每個變電站自動化系統功能將隨原來系統的運行經驗,成本和性能的要求不同變化,但它們都要適應以下基本要求:當電力系統發生故障時,繼電保護系統準確檢測故障,跳合相應開關,迅速切除故障,不造成載障連鎖反應,使故障造成的影響限制在盡可能小的范圍:收集、處理各種設備的運行信息和數據,按要求發送到集接中心和遠方調度中心,滿足調度中心對電力系統的監視,控制和運行操作:收集設備的狀態數據,支持設備的狀態維修和可靠性為中心的維修系統,提高設備可用率和使用壽命:在集控中心或調度中心對變電站失去監控的情況下,變電站的后備控制能對變電站進行控制:收集并及時傳送電力市場實時交易所需的技術數據,促進安全交易,減少交易風險。

二、變電站綜合自動化系統的設計與控制

根據我國常用的變電站的地位、作用以及電氣一次主接線形式和一次設備的配置,變電站綜合自動化系統的設計與控制要點如下。

(一)合理產品選型

當前國內市場上變電站的綜合自動化產品的型號和系統結構各不相同,功能、性能及價格相差也較大。根據我國電網工程的具體特點,我們認為,綜合自動化系統的設備選擇主要依據以下原則:(1)變電站的地位及負荷性質:我國電網工程所帶多為I、II類負荷,其可靠性要求較高;(2)突出保護功能:保護功能相對獨立,系統中其它部分故障不能影響保護系統的正常工作;(3)滿足目前電力企業運行維護管理體制的要求,目前電力企業生產運行維護要求各部分功能相對獨立,分界明確,便于分工。

(二)實現主要功能

1.變電站微機綜合自動化系統應能安全、可靠地實現無人值班。

2.變電站微機綜合自動化系統采用分階段層分布結構,整個系統的裝首應標準化設計,具有靈活的互換性。

3.系統應具有組態靈活,適應性強和可擴展的特點,二次設備應隨一次設備的變化而可方便地變化,并且在擴建安裝時不應影響整個系統的安全運行。

4.系統應選用多進程、多任務操作系統,系統用戶界面友好、豐富、方便。

5.系統應具有良好的人機界面,所有窗口和操作都必須漢字化。對變電站的運行狀況應能準確的實時監視:對綜合自動化系統的運行狀況也能監視:對所有電力單元的實際狀況,都能在后臺機上進行同步監視:能準確、及時地進行事件記錄,進行各種圖表的分類、匯總、輸送或上報,并具有繪圖打印功能。

6.系統應具有自檢功能,所有軟、硬件都應得到檢查,單個元件的故障,不得引起整套裝置的誤動,不得影響其它元件的運行,并能根據故障性質自動判別是否需要閉鎖有關功能或設備,并能及時發出故障報警信號。

7.系統軟件應具有良好的可修改性,能很容易地增減或改變軟件功能及方便升級,其修改操作也必須有口令閉鎖措施。

8.系統的測量、計算、傳輸精度等要滿足有關規定的要求,所有液晶顯示器及后臺機輪流顯示的測量值應歸算為一次值,以利運行人員監視。

(三)加強微機監控

1.數據采集和處理:定時采集全站生產過程輸入信號并進行處理,實時更新數據庫,為監控系統提供運行狀態的數據。

2.運行監視和事件報警:對變電站的運行情況及所有設備進行全面的監視和記錄,具體包括:系統主接線圖、設備狀態圖、負荷曲線、電壓曲線、用電量曲線、電壓棒圖、運行參數表、定值表、故障錄波曲線、模擬量越限、斷路器、刀閘變位告警、保護動作及故障告警、歷史參數的召喚打印。

3.控制操作功能,經鍵盤執行對變電站內斷路器、主變中性點刀閘,電動刀閘的控制,執行某條線路送/停電的順序操作。

4.自動報表打印功能,運行參數的定時及召喚打印,電度量報表的定時及召喚打印,電壓合格率的統計報表,平、峰谷電度的統計報表,事件記錄的實時及召喚打印。設備管理文檔召喚打印,主接線圖、負荷曲線、電壓曲線等的打印,保護定值及軟壓板位置的打印,主變分接頭、調節電容器自動投切動作時間及動作次數的召喚打印,各保護及開關動作時間、動作次數的召喚打印,事故順序記錄、事故追憶記錄的召喚打印。

5.遠方信號交換。微機監控系統具有與電網各級調度中心交換信息,實現資源共享的功能。

(四)暢通信息通道

綜合自動化系統應有先進、可靠的通訊端口,具有很強的遠傳功能,與集控站、調度中心的通訊應準確、及時;各單元的時鐘通過通訊網與調度中心實現同步。系統能按要求平滑升級并予預留擴充余地,如擴充間隔,通訊接口等。(1)要求系統與集控站或調度中心監控系統的通信適應多種通訊規約,對個別規約的擴充應以集控站或調度中心監控系統為主進行。(2)變電站至集控站或調度中心必須保證一主一備兩個通道要求,主備通道自動或手動切換。主各通道都選用光纖通道,保證信息暢通,傳輸速率為9600bit/s,并要求額定信息比為17db時,誤碼率不應大于10-6。

總之,變電站綜合自動化系統是一系列自動化技術的綜合,它包括綜合自動化、微機監控、微機保護和信息傳輸等功能。本文設計的電網工程變電站綜合自動化系統可以實現全站的保護、監控、測量、計量和遠動方面的功能要求。

參考文獻

[1]譚文恕.對變電站自動化系統通信網絡的要求及通信網絡標準化的動態[J].電網技術,1998,22(12).

[2]陳升.網絡化變電站自動化系統的應用[J].電網技術,2003,27(2).

變電站自動化控制范文第5篇

【關鍵詞】變電站；自動化控制；應用現狀；改進措施

為了適應經濟社會的全面發展，當前變電站自動化控制技術正在朝著網絡化、智能化、多媒體化的方向發展。由于變電站自動化控制系統缺乏統一的國家標準，很多問題還有待完善，這就需要我們我們電力工作者在實際操作過程中不斷總結經驗，具體情況具體分析，遵循科學、嚴謹的工作原則，根據其規律性，進一步開拓和創新，全面開展變電站自動化控制系統的應用，保障我國電力系統的可持續發展。本文就變電站自動化的應用現狀進行分析，并提出改進措施。

一、變電站自動化控制的基本概念

變電站自動化控制是將變電站的二次設備經過功能的組合和優化設計，利用先進的計算機技術，現代電子技術，通信技術和信號處理技術實現對全變電站的主要設備和輸出，配電線路的自動監視，測量，自動控制和微機保護，以及調度通信等綜合性的自動化功能。變電站自動化控制具有功能綜合化，設備，操作，監視微機化，結構分布分層化；通信網絡光纜化及運行管理智能化的特征，它的出現為變電站的小型化，智能化，擴大監控范圍及變電站的安全可靠，優質，經濟運行提供了數據采集及監控支持而且在其基礎上可以實現高水平的無人值班變電站的管理。它取消了傳統的控制屏、表計等常規設備，因而節省了控制電纜，縮小了控制室面積。

二、變電站自動化控制的主要內容

變電站自動化控制的內容主要包括：電氣量的采集和電氣設備狀態的監視、控制和調節，實現變電站正常運行的監視和操作，保證變電站的正常運行和安全；在發生事故時，采集瞬態電氣量、實施監視和控制，迅速切除故障，完成事故后變電站恢復正常運行的操作；高壓電氣設備本身的監視信息。隨著對計算機技術、網絡技術及通信技術的應用，根據變電站的實際情況，各類分散分布式變電站自動化控制將各現場輸入輸出單元部件分別安裝在中低壓斷路器柜或高壓一次設備附近，現場單元部件或是保護和監控功能的二合一裝置，用以處理各開關單元的繼電保護和監控功能；或是使現場的微機保護和監控部件分別保持相對獨立。在變電站控制室內設置計算機系統，對各現場單元部件進行通信聯系，通信方式通常采用串行口。

三、變電站自動化應用的現狀

1、系統抗干擾能力不強。系統抗干擾能力是指當變電站自動化控制在高溫低溫、雷電沖擊、耐濕、靜電放電干擾、電磁輻射干擾等環境下的實際情況下，該系統是否能夠正常運行。

2、通訊通道問題突出。通訊通道是指在特定的條件下，變電站與調度之間的通訊可能出現的通訊問題。由于大部分變電站、電廠與調度之間的通訊手段主要還是靠載波通訊，途中還有多個T接點，載波信號由變電站傳至調度主站時衰減嚴重，信號的可靠性下降了許多，導致遠動信號的誤碼率增高，通道問題顯得十分突出。

3、產品接口問題。產品接口問題是變電站自動化控制系統與調度自動化控制系統之間的連接必須妥善解決的重要問題，它包括數據的格式、通訊規約等技術問題。當調度自動化控制系統與變電站自動化控制系統是使用不同的廠家的產品時，可能會出現數據格式、通訊規約不同而無法在調度自動化控制中得到正常運行。

4、產品質量有待提高。容易出現產品質量問題是由于某些廠家僅為了追求自己經濟利益，而忽視了產品的質量，產品的結構設計不合理、可靠性差等問題，缺乏了基本的質量保證，從而會使在投運的變電站自動化控制問題增加。

5、遠動數據和信息發送能力有待提高。一些變電站自動化控制系統對遠動數據和信息的發送和接收處理能力不強，主要表現在：不能上傳保護定值、主變檔位等，不能正確接收和處理調度主站的開關遙控操作、修改定值、主變調檔等功能。由于這一問題的存在，不利于自動化設備的遠程操作。

四、變電站自動化的改進措施

1、應用計算機局域網。將計算機局域網應用于變電站自動化控制系統已是一種發展趨勢。常見的局域網有總線型網絡（以太網）、令牌網和令牌總線網。由于這些網絡均是按照國際標準化組織的開放相同互連標準（ISO）所規定的7層模型而設計的，故不同廠家的兼容性較好，只要按標準設計即可共用。這些常用網絡中，最為常用的為總線型網絡，任何一點發送信息到公共的通信總線上，目的點均可以收到，同時也可為其它所有的點接收，不存在信息通路阻塞問題，可靠性較高。在變電站自動化控制技術應用中，美國Echelon公司推出的Lonworks網絡技術非常適合于總線型結構，網絡功能極強。由于變電站的基層控制已廣泛采用基于計算機的智能電子器件，現場測控網絡采用現場總線是一種發展趨勢。此外，我國引進開發的用于變電站自動化控制的還有德國Bosch公司推出的CAN總線標準等，都屬于連接變電站智能化設備與自動控制系統的全數字化、多變量、雙向、多點、多站的通信網絡產品。

2、提高監控機運行管理。監控機的運行管理工作是變電站自動化控制的重要環節。在大量的實踐運行中，經常出現監控機由于人為和監控機本身等原因導致癱瘓不能工作情況，有的變電站一年內就發生數次，多為人為原因引起，嚴重影響了變電站的整體運行。因此，為了防止這種情況發生，我們要制定變電站監控機的運行和管理制度，并嚴格執行，對值班人員進行約束，防止利用監控機玩游戲，防止私自使用軟盤和光盤使監控機感染病毒等， 加強管理部門的定期和不定期檢查，發現問題，立即處理，一旦發生人為原因引起的監控機癱瘓情況，嚴格按制度處罰。同時采取設置操作系統和監控軟件密碼管理辦法，只有管理部門和變電站站長掌握密碼，普通值班人員不掌握密碼，防止隨意進入操作系統和啟動或停運監控軟件，防止使用監控機的硬件資源并遭到破壞。在選擇監控軟件時，還應充分考慮到監控系統運行的安全可靠性。

3、維護系統的安全性。而基于微機的保護單元可以提供多套整定值，可供運行方式改變時遠方選用，并提供在動態過程中定值修改的可能性，這種定值修改既可靠又安全，而傳統的保護裝置一般只提供一套整定值。計算機保護裝置替代傳統的繼電保護裝置單元，使保護裝置經常處于在線自檢狀態，遇到異常立即報警?；谖C的保護單元，較易實現小電流接地系統單相接地選線、故障測距、故障錄波等功能。

結束語

近年來變電站自動化控制技術有著顯著的發展。但在大量的實際運行當中，部分變電站自動化控制系統功能仍有待完善。變電站自動化控制能夠通過現場單元部件獨立完成遙控執行命令和繼電保護功能等，這些信息通過網絡與遠程通信控制單元和后臺計算機系統進行通信，從而完成了傳統的RTU和變電站當地綜合系統的功能。

【參考文獻】

[1]姚千里.數字化變電站自動化控制探討[J].現代經濟信息，2010，01.