110kV变电站综合自动化系统改造的研究

张颖耀

摘要：我国经济发展迅速，社会对于电力系统的需求不断增加，如何建立具有良好的稳定性与安全性的供电系统成为了电力事业工作者的重要目标。变电站是配电系统中的关键，只有保证其稳定运行，才可以实现供电系统安全稳定为社会提供电力资源。以往的变电站难以适应现代的电力系统的需求，对老旧变电站进行改造势在必行。本文对110kV变电站综合自动化系统改造进行了分析和研究。

关键词：变电站 自动化 改造

0 引言

我国经济发展迅速，为了满足我国不断增加的电力需求，电力系统的整体规模也在不断的增大。随着我国电力系统的规模不断增大，电力系统的稳定性与安全性成为社会各界广泛关注的重点问题。变电站是整体电力供电系统中的重要的环节，同时也是关系到整个电力系统正常运行的关键。以往传统的变电站难以适应现代电力系统的需求，并且随着科学技术的不断发展，变电站的自动化已经成为变电站发展的重要趋势。变电站的综合自动化主要是对变电站的二次设备进行重新组合与设计，并且利用先进的技术对变电站的主要设备与输出实行全自动的监控、测量、控制、保护与调度等操作。变电站的综合自动化是将计算机技术、自动化技术与通信技术等多个专业技术进行综合。110kV变电站的综合自动化改造，可以有效的改进现有变电管理的模式，提高整体变电管理效率，促进供电的安全与稳定，具有十分现实的意义。

1 我国110kV变电站的现状

现代计算机技术与自动化技术不断发展，变电站的自动化水平得到了很大的提高。现代供电系统的自动化已经成为现代变电站发展的重要趋势，应用先进的信息技术、计算机技术、电子技术等多种技术，对变电站的设备进行控制，并且对变电站的运行情况进行控制、监控，实现全自动化的变电站工作模式。变电站自动化可以更好的实现设备间的信息交互，并且完成各种调度与控制的任务，提高变电站的供电效率，控制成本，提供更好的供电服务。

变电站在供电系统中担负着重要的职能，负责整体电力系统中电能的分配与转换，对于电网运行的安全性与经济性有着重要的意义。现代社会对于电力系统的要求不断增高，电机组的规模不断增大，电力系统的控制难度也在不断提高，如果依然采用传统的变电站管理方式，则很难适应新的发展需求。

传统的变电站在供电系统中，缺乏良好的安全性与可靠性。传统变电站的变电设备大多为电磁型和晶体管型，缺乏良好的可靠性，并且自身结构复杂，不具备自动诊断故障的能力，在进行维护检修时，只能通过定期的检查，才能发现其中的问题，并且进行调整。另外，传统的变电站的供电设备，难以保证良好的供电质量。现代社会不断发展，人们的生活水平日渐提高，家用电器以及各种用电设备对于供电质量的需求不断提高。变电站进行供电时，要严格的保证频率以及电压符合标准，并且做好相应的无功补偿，从而保证供电在合格的范围之内。传统的变电站缺乏良好的调压手段，不能保证供电质量的稳定，难以满足不断发展的用电需求。传统的变电站占地面积较大，征地方面的投资占变电站运营成本中很大的比重。而实现自动化的变电站在设备的采用上，已经脱离了传统变电站所采用的大体积的设备，减少了占地面积。

传统变电站缺乏对供电过程中实时控制与计算的能力，電力系统如果要保证优质、安全、经济的进行供电，需要对供电系统进行及时的监控与管理，才能有效的控制供电系统的运行。另外，传统的变电站难以对运行工况进行良好的管理，无法对测试的信息进行及时的处理与调度，从而造成参数采集难度过高，不利于电力系统安全稳定的运行。与此同时，传统的变电站管理上，维护工作量较大，并且维护难度高，整体设备的可靠性不足，难以保证管理效率。

2 自动化系统改造的优势

以往传统的变电站自身由于存在一些缺点，所以做好变电站的自动化系统改造具有一定的意义，是保证电力系统安全、经济、稳定运行的重要手段。新的变电站综合自动化较传统的变电站有很大的优势，主要可以体现以下几个方面。

第一，新的自动化系统可以大大的提高供电的质量，并且保证电压的合格率。自动化变电站可以在供电中，对电压进行自动的控制，并且可以自动的对变压器和无功补偿进行管理，提高无功补偿的合理性，减少损耗。

第二，可以提高变电站的安全运行。变电站的自动化管理系统主要利用计算机进行控制，并且具备故障自诊的功能，在出现故障时，计算机可以第一时间的发现故障，并且提供相应的处理。计算机进行控制除了可以自动的监控故障外，还可以实时的发送系统运行信息，并且利用遥感装置，实现远程的控制和管理，提高系统的可靠性与安全性。

第三，加强电力系统的管理效率，促进管理工作的进步。实现电力系统自动化，可以将以往的监测、抄录、测量等工作通过计算机进行处理，提高了测量的效率，减少了误差出现的概率。工作人员只需要通过计算机输出结果，就可以获得整个系统的运行参数与状态。并且，自动化系统具备良好的调度功能，为调度员提供实时的调度数据，提高整体管理工作的水平。

第四，采用自动化系统进行改造，可以有效的减少变电站的面积，从而减少变电站的建设成本，控制整体投资。自动化的管理系统主要采用计算机技术，可以有效的实现资源的共享，并且整体控制系统集成化程度较高，体积小，功能多，同时还可以随着计算机性能升级而整体升级，有效的控制变电站的建设成本。

第五，降低维护难度，减少人工劳动量。自动化系统中包括系统故障自动诊断，可以在系统出现故障时，系统自动做出诊断，减少维修的时间。与此同时，采用自动化系统进行管理，可以减少人员值班工作量，通过自动化的记录等行为，实现无人值班，提高人力资源利用效率。

3 110kV变电站综合自动化系统改造

3.1 改造原则

变电站综合自动化系统改造要遵守总体性原则，要将自动化作为整体电网系统中的一部分，并且服从整体电网的调度需求，符合整体设计的要求。自动化系统的功能与配置需要满足电网的需求，保证供电稳定、优质、经济的进行。在自动化系统改造中，要保证电网的可靠性，利用自动化系统对变电站的工作情况进行监控。在进行系统设计时，要保证系统具有足够的运行管理功能，保证对电网运行的管理水平提高有作用，保证系统的实用性。另外，在保护独立性上，系统需要保证各单元的独立性，并且通过与系统接口进行对接，从而达到信息共享。最后，系统的设计要保证足够的经济性，在保证技术含量的同时，追求整体系统的合理性与经济性。

3.2 综合自动化系统的设计

变电站的综合自动化系统在设计上应该采用分布式的设计，利用计算机进行监控，并且将设备进行分组，按照不同的电压级别对输电线路和变压器等原件进行设计。在系统设计中，还需要将二次功能的设备做好分配，避免误操作，保证各设备的独立性。系统的方案设计需要以无人值班为中心，将以往常规的操作方式进行更改，实现计算机远程控制与管理。

3.3 功能实现

在自动化系统的功能实现上，要对以往的监控系统进行改革，改变以往的指针、报警系统等监控系统，利用先进的计算机自动化技术，取代常规的监控系统。在数据的采集上，要对模拟量、开关量、电能计量等多种参数进行采集。对于事件顺序的记录上，要对断路器的跳闸与合闸记录、保护动作等多项数据进行监控和记录，并且监控系统需要具备足够的内存，可以存放定量时间的时间顺序，做好相应的时间记录。在对测距与故障的记录上，可以采用计算机记录的方式，与故障录波器进行通信，实现对系统故障的监控，并进行故障记录。操作人员在进行系统控制时，通过CRT的屏幕对系统的各个设备进行调节与控制。

微机保护是自动化系统中的重要部分，也是影响系统正常运行的基础，在设计中需要重点关注。微机保护装置需要具备足够的灵敏性与可靠性，并且要具备良好的响应速度与独立性。在被保护的对象发生故障时，需要自动的进行记录，为故障分析人员提供依据。在对电压与无功功率调整上，要注重对系统稳定性的考虑，通过对后台监控软件的使用，达到对整个系统监控的目的。

4 结束语

变电站的自动化系统改造，需要对整體变电站的需求进行详细的了解，并且对变电站的功能、发展情况进行全方面的适应。变电站自动化系统改造，是现代变电站发展的重要趋势。变电站综合自动化的设备的采用上，要根据具体的情况进行分析，并对系统改造中出现的问题进行良好的解决，从而为电网供电稳定可靠的进行做出保证。

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