自动化技术在数字化变电站的应用

石磊

摘 要：自动化技术在数字化变电站中的应用，对于实现变电站资源共享，提高电网运行稳定性等方面具有重要意义。对数字化变电站的结构进行了分析，同时介绍了数字化变电站的特征，重点阐述了自动化技术在数字化变化站中应用的优势。

关键词：自动化技术；数字化变化站；应用

随着科学技术的不断进步，变电站自动化已经正在实现由集成电路代替电磁式继电器的转变，随着互联网技术的日益普及，计算机在变电站自动化技术方面得到了广泛应用。目前，世界上最先进的变电站自动化技术是数字化变电站技术，基于IEC61850标准，实现设备智能化与网络化，通过智能化终端，数字化计量仪表，IEC61850协议构成的具有分层分布式的变化站实现了全智能化，实际上也就是变电站信息通信的网络化，数字化与标准化，实现了数据信息资源的共享，不但使得变电站系统的经济性与稳定性提升，同时和常规变电站相比，其维修更方便，操作更简单。自动化技术在数字化变电站中的应用对于电网的发展有着非常重要的作用与意义。

1 数字化变电站结构功能与特征分析

数字化变化站自动化结构其物理层被分为智能化一次设备与网络化二次设备两个方面；数字化变化站自动化结构在逻辑层上被分成了“站控层”，“过程层”以及“间隔层”三个方面。各个层次内部利用站级总线与过程总线进行连接，实现了高速通信。变电站与间隔层设备的通信通过站级总线进行处理，变电站智能化设备与间隔层设备间的通信通过过程总线进行处理。①变电站站控层功能。对于变电站的各种实时的数据，利用高速网络进行搜集整理，对于数据库实现了随时更新，同时能够对历史数据库进行登录，通过规定，把数据库的相关数据向控制中心或以及调度中心传递，同时向变电站的过程层与间隔层传递控制中心或者调度中心的控制命令。能够实现对变电站故障的自动分析与远程无人监控，可以实现图象的显示，打印，报警等功能。②变电站过程层功能。通过变电站的过程层能够实现对电网中电压，电流，谐波等的检测，同时实现了对于电网运行设备状态参数温度，密度，压力，机械特性等的统计监控；另外，通过实现调节控制变压器的分接头，控制电容，电抗器的投切，控制直流电压的充放电等执行操作的控制。③变电站间隔层的功能。通过间隔层能够实现对本层实时数据的搜集整理，同时能够对本层的一次设备进行控制保护，对本间隔层的操作实现了闭锁功能，控制数据采集统计以及运算的优先级，并且，间隔层可以对电能量，有功，无功等进行运算；实现了对设备间信息的传递，具有承上启下的作用。

基于数字化变化站的结构特征，自动化变电站具有以下特征。①数字化变电站平台建设具有标准统一化的特征。基于IEC61850标准的电力系统建模规则，使得变电站自动化的建模和信息交互有了统一的标准。利用对设备描述的规范化，通信服务接口的规范化，使得智能设备之间的相互操作得到了实现；同时统一平台的建设，使得变电站的资源实现了共享，而具有全局的变量名则实现了变电站内部以及变电站和控制中心的无缝通信；通过XML语言实现了变电站系统配置，设备的功能以及网络的连接，使得变电站系统的工程实施，维护都变得简单。②数字化变电站的一次设备具有智能化的特征。通过光电技术以及微处理器技术的设计，能够实现一次设备被控制和被检测信号回路的驱动处理，使得传统继电保护回路的结构被简化，同时传统的导线连接被先进的数字信号网络代替，传统的强电的模拟信号以及控制电缆也被光纤以及光电数字化技术所代替，从而实现了对信息处理的自动化与独立性。③数字化变电站的二次设备具有网络化的特征。数字化变电站中测量控制设备，远动设备，电压无功控制设备，继电保护设备，防误闭锁设备等都实现了模块化，标准化的设计制造，因此，通过数字化变电站的网络化，使得各个设备之间能够实现网络化的信息链接，使得设备之间以及设备与变电站之间的通信及时迅速。

2 自动化技术在数字化变电站中应用的优势分析

第一，自动化技术在数字化变化站中的应用，使得变电站各种信息实现了共享。数字化变电站的建设给予IEC61850标准，同时自动化设备的应用，使得变电站计量，保护，监控等系统实现了在网络中电流信息，电压信息，变电站运行状态信息等同一个网络的接收，同时，变电站的控制信息也能够实现同一个网络的接收，而不需要进行信息采集，信息执行以及信息传递等不同网络的建设。因此，实现了变电站的资源共享，同时也使得变电站系统的互操作性得到提高，并且资源的共享使得变电站重复建设的投资降低。

第二，自动化技术在数字化变电站中的应用，使得变电站的规模及功能得到扩展。数字化变电站中实现了通过网络进行设备间以及设备与变电站之间信息的传递，当将新的设备接入到通信网络中，即可实现了变电站新的功能，并不必将原有设备进行更换，从而使得建设的成本降低，同时也使得变化站的工作更加便捷，工作效率不断提高。

第三，自动化技术在数字化变电站中的应用，使得变电站的测量精度得到了提高。通过变电站的互感器中模拟信号对设备的数据进行采集时，会出现很大的附加误差。自动化技术下数字化变电站数据的采集，是基于电子式的互感器，具有高精度的特征，使得变电站的测量更加精确，从而使得变电站的工作效率与质量都得到了提高。同时，数字化的测量系统的重量比较轻，体积也比较小，能够实现在变电站开关设备系统中的智能集成，从而能够实现变电站机电一体化的设计与优化。

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