综合自动化技术在变电站中的应用

吴公权

(海南电网有限责任公司海口供电局,海南海口　571149)

综合自动化技术在变电站中的应用

吴公权

(海南电网有限责任公司海口供电局,海南海口571149)

随着智能电网的不断发展,变电站在电力系统中的作用日益凸显。变电站综合自动化技术的研究和发展对提高变电站工作效率,提高其运行的安全性具有重要的作用。基于此,本文从硬件和软件两部分分析了变电站综合自动化系统的构成,并从信息通信和信号采集传输、硬件平台数字化改造、软件系统的多元化方面,研究了智能电网背景下变电站综合自动化技术的改造和应用。

综合自动化变电站智能电网

综合自动化系统是电网的神经系统，在智能电网发展背景下，研究综合自动化技术在变电站的应用具有重要意义。为了能够更好地加速我国的社会主义建设，必须保障电力能源的供应，提高变电站综合自动化系统的升级和改造，加速变电站能源供应技术，实现变电站运营的安全、高效以及故障自动检测。

1　变电站综合自动化系统构成

综合自动化系统是一种融合计算机、通信、自动控制等多种技术的系统，并且模块化的软件让自动化系统拥有了丰富的功能，是一种集测量、控制、保护等功能为一体的微机控制系统。下面主要从硬件组成和软件系统方面详细介绍当前变电站自动化技术的应用。

1.1硬件系统

综合自动化系统的硬件组成主要遵循功能综合化、结构微机化两个原则。所谓功能综合化是指综合自动化系统具备完善的测量、控制和保护功能，不仅可以实现变电站运行状态的监测和控制，而且通过各种独立的保护装置，可以及时地应对变电站常出现的故障问题，有效地保障变电站的安全稳定运行。结构微机化是指自动化系统的数据采集、数据传输、数据存储和应用都是通过微机实现的，微机控制不仅具有较高的可靠性，而且通过以太网还可以实现数据的输出。以太网系统将变电站的监控数据及时上传到管理中心，使操作员能够实时地了解变电站的运行状态。

目前，由继电保护、自动重合闸、故障测距装置、故障波形记录仪等装置组成的变电站保护单元已经成为综合自动化系统的一个不可分割的部分。集测量和控制功能为一体的程控装置具有I/O单元，不仅能够很好地实现监控作用，而且具备可扩展性和可维护性，方便其功能扩展。

1.2软件系统

软件是自动化系统的功能载体，在硬件系统的平台之上，软件系统可以实现各种业务和控制功能。此外，软件还可以提供友好的人机界面，用图形的方式直观地展现数据。软件系统主要包括三个类别:首先是数据采集和监控软件，其次是管理软件，第三是网络通讯软件。

数据采集和监控软件，简称SCADA，是自动化系统的基本功能组件，包括实时数据的采集、数据处理、数据传输、自动控制、人机交互、设备维护、数据库管理等。对断路器、分接头、母线电压、电路电流、变压器运行状态参数的采集和监控，可以有效地保障变电站的安全稳定运行。管理软件的主要功能是对变电站的日常业务进行管理，包括数据分析、业务处理、调度管理、用户管理、故障诊断和处理等，信息的交换和处理能够提高变电站的运行效率，从而提高变电站的效益。网络通讯软件在自动化系统中占有非常重要的地位，如果没有高效的通讯网络和通讯软件，变电站很难实现高度的自动化。网络通讯的内容主要包括采集控制单元的信息和变电站与控制中心之间的信息交互。

变电站综合自动化系统以硬件系统作为平台，以软件实现功能的多样化和专业化，通过计算机技术、通信技术和自动控制技术，有效地解决技术、管理、调度上存在的问题，能够有效地提高变电站安全性和稳定性，保障电力系统正常运行。

2　变电站综合自动化技术的改造和应用

变电站的自动化系统经常受到附近电磁场的影响，而产生误动作或操作失灵等问题。且由于装置的老化，工作人员的维护工作量很大。目前，国内对综合自动化系统的技术改造主要集中在以下几点:

2.1信息通信和信号采集传输

智能电网以自动化、智能化、自愈化为主要标志，随着智能化变电站的不断兴建，电网中的一次设备和二次设备都在逐步智能化，与此同时，光纤通信在变电站综合自动化系统的信息通信和信号采集中被不断普及和应用，极大地改善了变电站的通信条件。

传统的模拟信号易受到环境的干扰，且传输的信息量较小，通过安装数模转换装置，实现模拟信号的数字化，并且采用千兆以太网实现数据的实时传输。这不仅保障了信息传输的稳定性，而且提高了网络的安全性，是综合自动化系统发展的必然趋势。

2.2硬件平台数字化改造

智能电网的发展也为综合自动化系统的硬件平台数字化改造提供了良好的条件。随着各种DSP芯片性能的不断提升，硬件集成度和芯片的处理性能也不断改善。系统的硬件配置和数据采集、处理装置采用前置机与后端集成式结构，完成数据的输入输出、存储、打印和处理。变电站自动化系统需要处理的数据量较大，需要建立完善的数据库管理系统，服务器作为存储数据的载体，方便数据的集中管理。完善的DBMS系统，可以实现数据的快速检索和维护，防止数据的丢失。

2.3软件系统的多元化

随着软件工程技术的不断发展，各种编程语言的融合，软件开发周期不断缩短。基于硬件平台，可以开发多种多样的功能软件，用于变电站的自动控制系统。通过软件的人机交互界面，可以实现各种监控信息和数据的图像化显示，报警提示的人性化处理。管理员还可以通过预先设定处理流程，实现故障的及时处理，降低故障的影响。此外，各种业务软件系统构成了业务处理软件体系，通过鼠标和键盘就能实现业务的处理，减少了人为因素导致的错误，大大提高了业务处理的效率。

3　结语

随着科技的不断进步，对电力能源的需求日益增加。为了能够更好地发展和建设变电站，必须加强对变电站基础信息的调研，并不断深化电力电子技术、通信技术、计算机及信息处理技术在自动化系统中的应用，加快我国变电站的改进速度，以满足不断加剧的电力能源需求。

[1]刘晓菲.论变电站综合自动化系统的改造与应用[J].科技论坛, 2014(3).

[2]刘青利.综合自动化技术在变电站中的应用分析[J].电源技术应用,2012(7).