变电站高压电气系统中微机自动化技术的应用研究

张金义

摘 要：电气系统自动化的发展主要得益于信息技术与自动化技术的推动，在当前电能需求不断增大的背景下，电力系统的重要性越来越突出，相应的，电气系统的功能完善也就越来越关键。在这种情况下，探讨微机自动化技术在变电站高压电气系统中的应用价值和策略，具有十分重要的实用意义。文章在详细分析变电站高压电气系统特点的基础上，对微机自动化技术在其中的应用进行了简要阐述，以供参考。

关键词：变电站；电气系统自动化；高压电气系统；微机自动化技术；应用

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）32-0049-02

微机控制技术是变电站电气自动化系统的关键技术之一。对于该系统来讲，传统仪器是其重要组成部分，功能有测量与监控等。其中，远动屏、集中显示屏为系统功能的实现提供了保障。与传统仪器相比，微机控制技术具有明显的功能优势，其涵盖了计算机组与集成电路。因此，优化变电站综合系统的措施中，应包含有提高技术的方法和协调计算机与自动化、通信关系的策略。

1 变电站高压电气系统

1.1 概 述

以局域网通信监控系统的构建为前提，变电站电气系统实现量化信号的采集需要借助多种装置，比如远动装置。程序是电气系统实现工作调度功能与监控功能的关键。一般来讲，负责程序处理的是数据信号，数据信号来自微型计算机。在程序处理的过程中，还存在一个信号鉴别的过程。对于电气自动化控制系统来讲，其核心为高压电气系统。局域网通信网络的功能主要在于将系统的不同部分联系起来，发挥着重要的协调作用。该系统的功能主要包含三个方面：①自动控制；②继电保护；③远动功能。因此，高压电气系统的功能非常复杂，具有典型的综合性特征。

1.2 特 点

高压电气系统的综合性特征可以细化为以下几方面：①功能综合性强。现代技术中不少都是综合性较强的技术，其中的科技含量更高。由于高压电气系统中应用了很多现代自动化技术，因此，该系统本身也呈现出功能综合性强的特征。②结构分层。高压电气系统结构具有明显的分布式、分层式特征。具体表现为，其各个子系统都是依据此项结构要求进行设计的，最终，由子系统中各具功能的CPU共同构成了综合系统；同时，该系统可以分为间隔层与变电站层两层，因此，可以说该系统还具有分层式特征。③屏幕化。在变电站电气自动化实现之后，设备操作与线路监控中只需通过CRT显示器，就能够掌握变电站运行的基本情况，实现有效的控制与实时监控。④网络化。网络化主要是针对通信局域网而言。当前，电气自动化系统中均采用了局域网技术以及光纤技术，在这样的情况下，该系统的抗干扰能力是相对较高的，数据传输不仅效率高，时效性、可靠性也更佳，并且在组态和扩展方面也拥有较大的自由空间。并且电缆数量也在一定程度上减少了，施工时也会更加便利。⑤智能化。电气自动化系统的智能化有着多种表现形式，除了事故判断、自动报警等多种自动化功能之外，还可以实现自我诊断并向主控端传送诊断结果。并且，其监测对象也更为全面，不仅有一次设备，还包括自身。⑥数字化。变电站测量的传统仪器多为指针式仪表，此种测量设备精度低、读数麻烦，所以测量工作效率非常低下。当前，变电站更新了测量手段，积极应用了微机监控系统。微机监控系统最明显的优势在于其能够通过显示器将测量结果直观的呈现出来，取代了传统的仪表读数，便利性十分显著。另外，传统测量中需要人工抄表，现在打印机可以取代人工，且效率更高、出错率更低，测量效率有了明显提升。

综上所述，变电站电气自动化系统具有功能综合性强、结构分层、屏幕化、网络化、智能化、数字化等明显特点，优势显著。也正是因为这些特点，电气自动化发展速度非常快，且备受关注。具体表现在，电气自动化近年来已经成为了电气方面研究的热点问题之一，功能处于不断完善中，性能也在逐渐提高和改善。从长远角度看，电气自动化代表着未来一段时期内变电站建设的重要目标，同时也是其不断发展的推动力量[3]。

2 自动化技术在电气系统中的应用探讨

2.1 系统自动化建设

当前，先进技术在电气系统中的广泛应用，使得系统自动化程度不断提升。在这种情况下，控制层信息也处于不断扩展中，视频信息采集设备在电气系统中的地位得到了进一步的提高，逐渐成为系统关键组成部分之一。考虑到信息扩展的发展要求，在设备性能方面和通信能力方面必须做出应对。出于数据高效交换的要求考量，设备之间最好应用广域网。以信息汇总为前提，设备利用数据库以及有效的运算，不仅可以起到综合数据的作用，还可以实现数据存储、数据分类等。

电气自动化系统不仅要有低频通信接口、ATM接入，还要能够利用广域网，具备广域网利用能力，以实现对信息互联的调度功能。该系统的基础包括广域网和局域网，功能优势在于节能、便利、高效、灵活等，具有较高的应用价值。

2.2 通信网络建设

变电站发展中应重视建设局域网络，为各种设备通过不同方式接入网络提供方便。其中，远动装置与保护装置接入网络，既可以通过通信装置，也可以利用现场总线。利用局域网，可以将有效信息进行共享。同时，局域网还能够经交换机与国家网络互联。在具体实施中，接口方面应注意在增设V24接口的同时保留模拟接口以及数字接口。V24接口能够借助ATM网连接，但是，保留模拟接口相当于预留了备用通道。局部网络是通信网的其中一种，能够实现一定范围内的设备互联。在局部网络中，计算机不仅可以进行自身的独立工作，还可以实现彼此间的数据交换、信息共享、通信等。局域网和交换机是局部网络的两种基本类型，其中，以前者最为常见，应用范围也更广。局域网的关键部分是互联以及通信。局域网的传输信道不止一种，既可以是光纤或双绞线，也可以是无线信道等。每种信道都有自身的优势和不足，适用情况也不一样，现实中应依据现实条件和要求，合理选择。比如，双绞线的优势在于成本低，但是传输距离相对比较短则是其明显的不足；对于性能要求高的情况，应使用利油电缆；对于传输距离远、设备多、容量大、抗干扰要求高等情况，应选用同轴电缆。

2.3 技术支持

自动化系统的发展离不开通信技术的革新和改进，通信问题的解决必须得到相应的重视。上世纪90年代中期，由于配电网自动化系统标准的发布，配电载波通信引起了社会的广泛关注。该标准对DAS系统的构成进行了全面的描述。DAS系统结构的选择主要取决于系统功能。

3 案例分析

以某高压变配电站为例，其进线电压为35 kV。在经过了增容改造之后，其采用了综合自动化装置，建立了自动化系统。该系统兼顾配电系统与变压器参数采集，同时，计算机系统中应用了GPS技术，增设了规约转换器和数据采集器，能够实现工艺参数的有效采集。在一次主回路系统中包含两台有载调压变压器，容量为6 300 kVA。另外，控制系统为分层、分布式微机系统，能够通过网络线实现与后台机的有效通信，起到了节省电缆的作用。该变电站的变压器安装位置为主变保护屏内。在测量装置上，该系统采用了微机型监控终端机，能够实时监控电流系统接地情况；还装有微机线路保护测控装置，实现了对数据和参数的采集。后台系统通过总线网络通讯，实现了对于配电系统的遥控和遥测。这样一来，就能够遥控开关的开、合，并对开关位置进行监测；还能够对电压、电流进行测量。除了这些以外，该系统还具有事故报警、记录等功能，可以自动生成日志并打印。

4 结 语

当前，科技已经成为了推动我国各个行业发展的重要力量，电力网络的自动化程度将越来越高。变电站在整个电力系统中发挥着十分重要的作用，肩负着电能转换的重要责任。高压电气系统是变电站功能发挥的基本保障，重要性不言而喻。微机自动化技术在高压电气系统中的应用不仅能够起到简化工作流程、提高工作人员工作效率的作用，对于供电系统的平稳运行也具有十分积极的现实意义，应积极推广。

参考文献：

[1] 于晶.电力配电自动化技术的应用及发展[J].企业技术开发（中旬刊），

2015，（6）.

[2] 李强.电力工程自动化技术探析[J].电工技术：理论与实践，2015，（7）.

[3] 崔会贞.电气自动化控制方式综述[J].杂文月刊：学术版，2015，（4）.