摘要：

變電站的綜合自動化系統(tǒng)主要是把變電站的二次設備、自動裝置、運動裝置、測量儀表、信號系統(tǒng)經過功能組合以及優(yōu)化設計，利用計算機技術、現(xiàn)代化電子技術、通信技術、信號處理技術等，對在線運行的變電站主要設備和輸配電線路實時監(jiān)控、測量、自動控制與保護，并且和調度通信等綜合性的自動化系統(tǒng)。本文主要就110k及其以下的變電站蹤合自動化系統(tǒng)進行分析。

1、變電站的綜合自動化系統(tǒng)特點分析

變電站的綜合自動化系統(tǒng)主要是建立在數(shù)據(jù)通信技術、計算機技術和軟件技術上的，是一種集合測量、控制、保護、遠動等功能為一體的微機控制系統(tǒng)。變電站的綜合自動化系統(tǒng)則是由多個微機保護單元，測量控制單元、通訊網(wǎng)絡、后臺管理機、打印機等所組成，接線簡單、系統(tǒng)可靠，適應了現(xiàn)代生產發(fā)展和能源管理的要求。

1.1結構微機化

系統(tǒng)的的主要元件用可編程邏輯控件代替分立元件，實現(xiàn)了硬件軟化，軟件硬化，所有功能都是通過軟件來實現(xiàn)，實現(xiàn)了將數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、遠方控制、微機保護等環(huán)節(jié)能夠并列運行，運行參數(shù)、操作記錄、歷史記錄等均可通過打印機輸出。通過網(wǎng)絡連接，實時的將數(shù)據(jù)上傳到電力調度。

1.2功能綜合化

微機保護單元具有完善的測量、控制、保護功能，綜合自動化系統(tǒng)就是利用了微機保護單元的完善功能，根據(jù)用戶需要配置獨立的微機保護單元，通過通訊網(wǎng)絡將微機保護單元和后臺管理機按照一定的結構形式連接起來。它可以保護除交直流電源以外的全部二次設備，微機保護代替了以繼電器為主的模擬保護，監(jiān)控裝置(后臺管理機)綜合了儀表屏、操作屏、模擬屏、遠動、中央信號系統(tǒng)和光字牌等功能，接線簡單。

1.3運行管理智能化

一般微機保護單元都有實時在線自診斷功能，可以在微機保護單元的面板上顯示故障發(fā)生的時間和故障類型，保護單元通過網(wǎng)絡將自診斷結果送到后臺管理機，這樣使得運行人員可以隨時掌握保護單元的運行狀態(tài)。由于保護單元在抗干擾方面采取了一定的措施。使得其抗干擾能力強，提高了保護的高可靠性。

1.4操作監(jiān)視屏幕化

系統(tǒng)將所有的操作和監(jiān)視功能，通過后臺管理機來實現(xiàn)。操作人員通過顯示器全方位監(jiān)視變電站運行方式和運行參數(shù)，屏幕數(shù)據(jù)取代了常規(guī)方式下的指針儀表，實時接線畫面取代了模擬屏，遠程遙控開關的分合閘。軟件程序取代五防閉鎖裝置，提高了操作的可靠性，減少了人為誤操作。

2、變電站綜合自動化系統(tǒng)各子系統(tǒng)分析

2.1SCADA監(jiān)控子系統(tǒng)

SCADA系統(tǒng)完成對各模擬量、狀態(tài)量和脈沖量的采集和處理，并將處理結果以圖形、表格等形式進行顯示。其功能包括數(shù)據(jù)采集;事件順序記錄SOE;數(shù)據(jù)處理與記錄;故障記錄、故障錄波和故障測距;人機聯(lián)系等。數(shù)據(jù)采集：變電站采集的典型模擬量有：進線電壓、電流和功率值，各段母線的電壓、電流，各饋電回路的電流及功率值。

此外還有變壓器的油溫、直流電源電壓等。變電站內采集的狀態(tài)量數(shù)據(jù)主要有：變電站內各高壓斷路器和高壓隔離開關的位置狀態(tài);變電站內一次設備運行狀態(tài)及報警信號，變壓器分接位置信號，無功補償電容器的投切開關位置狀態(tài)等。這些信號大部分采用光電隔離方式的開關中斷輸入或周期性掃描采樣獲得。脈沖量是指脈沖電度表輸出的脈沖信號表示的電度表。

事件順序記錄SOE：變電站內各種事件信息的順序記憶并登陸存檔，如變電站內各開關的正常操作次數(shù)，發(fā)生時間;變電站內運行參數(shù)和設備的越限報警及記錄，包括變電站內開關的正常變位報警，設備及運行參數(shù)的越限報警，系統(tǒng)保護裝置的動作報警等。

數(shù)據(jù)處理與記錄：數(shù)據(jù)處理的主要內容包括電力部門和用戶內部生產調度所要求的數(shù)據(jù)。變電站運行參數(shù)的統(tǒng)計、分析與計算包括變電站進線及各饋電回路的電壓和電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電量、無功電量的統(tǒng)計計算;日負荷、月負荷的最大值、最小值、平均值的統(tǒng)計分析及各類負荷報表的生成和負荷曲線的繪制等。

故障記錄、故障錄波和故障測距：設備或線路發(fā)生故障時，系統(tǒng)自動記錄繼電保護裝置和各種裝置動作的類型、時間、內容等，并提供事故追憶。

人機聯(lián)系功能：屏幕顯示是變電站綜合自動化系統(tǒng)進行人機聯(lián)系的重要手段之一。通過屏幕顯示，可以使值班人員隨時、全面地了解變電站的運行情況，屏幕顯示的內容可以包括一次主接線，實時運行參數(shù)，變電站內一次設備的運行狀況等;鍵盤輸入數(shù)據(jù)如運行操作人員的代碼及密碼，運行操人員密碼的更改，保護類型的選擇及定值的更改，報警的界限、設置與退出手動/自動設置等;人機聯(lián)系是變電站綜合自動化系統(tǒng)不可缺少的互補措施，為了防止計算機系統(tǒng)故障時無法操作被控設備，在設計上保留人工直接跳合閘手段和CRT屏幕操作閉鎖功能，只有輸入正確的操作口令和監(jiān)護口令才有權進行操作控制。

2.2微機保護子系統(tǒng)

微機保護是綜合自動化系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)。微機保護包括全變電站主要設備利輸電線路的全套保護，具體有：高壓輸電線路的主保護和后備保護，變壓器的主保護和后備保護，無功補償電容器組的保護，母線保護，配電線路的保護，備用電源的自動投入裝置和自動重合閘裝置等。作為綜合自動化重要環(huán)節(jié)的微機保護應具有以下功能：故障記錄，故障自診斷、自閉鎖、自恢復，并具備斷電保持功能。存儲多套整定值，并能顯示及當?shù)匦薷恼ㄖ怠崟r顯示保護主要狀態(tài)及統(tǒng)一時鐘對時功能(功能投入情況及輸入量值等)。與監(jiān)控系統(tǒng)通信功能，根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)命令發(fā)送故障信息，保護裝置動作信息，保護裝置動作值以及自診斷信息;接受監(jiān)控系統(tǒng)選擇保護類型及修改保護整定值的命令等，與監(jiān)控系統(tǒng)通信應采用標準規(guī)約。

2.3安全自動控制系統(tǒng)

為了保障電網(wǎng)的安全可靠經濟運行和提高電能質量，變電站綜合自動化系統(tǒng)中根據(jù)不同情況設置有相應安全自動控制子系統(tǒng)，主要包括以下功能：電壓無功綜合控制，低頻減載，備用電源自投，小電流接地選線，故障錄波和測距，同期操作，聲音圖像遠程監(jiān)控。

2.4通信管理子系統(tǒng)

通信功能包括站內現(xiàn)場級間的通信和變電站自動化系統(tǒng)與上級調度的通信兩部分。通信子系統(tǒng)應使用標準的通信規(guī)約。綜合自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場級通信。綜合自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場級通信，主要解決自動化系統(tǒng)內部各了系統(tǒng)與監(jiān)控主機及各子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)通信和信息交換問題，通信范圍是變電站內部。綜合自動化系統(tǒng)與上級調度通信。綜合自動化系統(tǒng)兼有RTU的全部功能，能夠將所采集的模擬量和開關狀態(tài)信息，以及事件順序記錄等傳至調度端，同時能接受調度端下達的各種操作、控制、修改定值等命令。

通信技術是變電站綜合自動化的實現(xiàn)必需條件，有了通信技術才使得變電站的遙控、遙調、逼測、遙信功能得以實現(xiàn)，它是系統(tǒng)遠動的必需紐帶。

3、結束語

總而言之，變電站的綜合自動化系統(tǒng)運行一直都較為穩(wěn)定，保護動作的反映準確可靠，在經過長時間的運行考驗下，有著良好的安全性能，為無人值班變電站的實現(xiàn)積累了經驗。隨著無人值班變電站的不斷推廣，變電站綜合自動化系統(tǒng)的優(yōu)越性將不斷體現(xiàn)。分層分布式自動化系統(tǒng)有利于系統(tǒng)的擴展，具有方便性和靈活性。現(xiàn)場總線技術適合于城市電網(wǎng)和農村電網(wǎng)中新建的小型變電站。計算機網(wǎng)絡技術也是在電力建設中推廣的一種通信系統(tǒng)發(fā)展模式。只有借鑒國內外的成熟經驗、技術，進行合理的系統(tǒng)優(yōu)化及技術選型，才能在無人值班變電站的管理和建設中，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

(楊萌  身份證號碼:452228198103020012  廣西)

參考文獻：

[1]王顯平，田男.變電站綜合自動化系統(tǒng)及其應用.電力建設，2003

[2]史素華.無人值班變電站綜合自動化系統(tǒng)研究.北京：華北電力大學(北京)碩士論文,2007