220kV变电站电气监控系统综合自动化改造

陈巍 尹馨（吉林省电力勘测设计院，吉林长春 130022）



220kV变电站电气监控系统综合自动化改造

陈巍 尹馨
（吉林省电力勘测设计院，吉林长春 130022）

【摘要】随着社会的发展、科技水平的不断提高，电力逐渐成为我们日常生活中不可或缺的重要能源。为了适应电网、机组等系统逐渐实现自动化水平的要求，我国部分企业通过计算机监控技术和网络通信技术来对220KV变电站电气监控系统进行综合自动化改造。本文主要论述通过了解目前变电站电气监控系统的现状，从而对变电站系统进行自动化改造，对企业和未来电力发展趋势产生的影响。

【关键词】变电站电气监控系统 综合自动化 改造

由于目前科技的快速发展，电力能源成为我国可再生资源中最重要的能源之一。通过对大部分企业单位的调查和了解，对变电站电气监控系统综合自动化改造的内容进行了总体整理和分析，对日后综合自动化改造的全面应用提供了前期的学术借鉴。

1 变电站电气监控系统的主要内容

1.1 变电站综合自动化系统

变电站电气监控系统综合化是在现代化科技发展的基础上，结合了以往的变电站综合自动化系统，对变电站设备进行重组、优化，从而实现对变电站设备运行情况的检测、监视等目的。在变电站电气监控系统综合自动化出现之前，站内设备比较落后，容易出现不稳定、维护成本较高等问题，而系统综合自动化的出现，简化了站内二次接线，为企业提高了经济效益，也为用户提供了高质量的电力能源［1］。

1.2 系统的基本网络结构

大部分变电站综合化系统的网络结构基本相似，包括异步串行网络、现场总线网络和工业以太网。三种网络结构逐步发展，其中工业以太网在变电站电气监控综合自动化系统中的应用前景最为广阔。

1.2.1 异步串行网络

主要以点对点的工作方式运行，主要分为站控层、间隔层和过程层三层网络结构。在部门小规模的变电站和110kV终端变电站也可以只用RS422和RC485组成的网络。异步串行网络通常用于早期的变电站综合系统，目前已经逐渐不再使用。

1.2.2 现场总线网络

相比于异步串行网络，现场总线网络具备更多的优点。大部分现场总线网络适用于规模较大的变电站，由于站内节点数比较多，而现场总线网络可以将所有的节点连接在一起，对于单独节点的增加或退出也更加方便。因此，现场总线网络具有抗干扰性强等优点。

1.2.3 工业以太网

工业以太网是目前我国变电站综合自动化系统中比较成熟的网络结构，以太网本身也具有快速、安全、灵活等特点，目前已经被广泛应用于各个企业的变电站电气监控综合自动化改造系统。

1.3 变电站电气监控系统综合自动化的内容

变电站电气监控综合自动化系统主要包括两个部分：站控层和间隔层。其中，站控层主要负责对设备进行监测、控制等，而间隔层主要负责通过通讯介质相互连接。站控层主要包括运动通信设备、GPS对时装置等，间隔层主要包括保护装置、网络通信设备等［2］。

2 变电站电气监控系统的发展历史

变电站电气监控系统的发展主要分为一、二、三代系统，下面分别介绍一下三代系统各自的特点。

2.1 第一代变电站综合化系统

20世纪80年代中后期，我国开始研究变电站电气监控综合自动化系统。第一代主要以RTU装置为基础，以实现“四摇”功能为目的，在二次接线基础上增设RTU装置，重要保护的信息则通过节点传送到RTU装置。第一代系统的弊端就是整体性能低下，系统功能不强，但却有结构简单、成本较低的优点。因此，第一代系统比较适用于老变电站的改造。

2.2 第二代变电站综合化系统

20世纪80年代后期，我国研究了以单片机为基础，通过功能划分硬件结构的第二代综合化系统。单片技术的成熟使市场上出现了大量的微机化功能装置，而将这些组合在一起就形成了包括数据采集、监控主机等功能的第二代综合化系统。第二代系统的弊端是系统功能复杂、稳定性不强，但也具有较强的在线功能，可以使工控机从大量的数据采集工具中解脱出来。

2.3 第三代变电站综合化系统

20世纪90年代，新兴起的自动化系统为我国第三代变电站综合化系统提供了技术支持与安全保障。通过对先进工业的控制，以现场总线和局域网技术为基础，研究出了分散式综合自动化系统。第三代系统大大简化了变电站设备的配置，缩小了工作面积，提高了系统稳定性与安全性，简化了操作要求等诸多优点，被广泛应用在我国各个变电站电气监控系统综合自动化的改造中［3］。

3 变电站电气监控系统的应用

主要以根河220kV变电站新建二次系统为例进行说明。

3.1 各种数据的整理归纳

变电站监控方式按照近期少人值班远期无人值班设计，配置一套自动化系统实现对全站内相关信息采集及处理，并利用系统本身的信息远传功能，实现对调度端远传功能。实现全站防误闭锁、无功自动控制等智能功能。在进行二次系统的使用之前，首先对各项数据进行了统计和分析，如监测监控范围、电网运行数据等。通过对数据的记录和计算，选择最合理的安装方案。

3.2 制定配置方案

根据相关的配置原则，对站内相关信息统一采集处理，实现资源共享。监控系统与继电保护故障信息系统统一配置，继电保护故障信息系统能与各继电保护装置和故障录波装置进行数据通信，收集各继电保护装置及故障录波装置的动作信号、运行状态信号，通过必要的分析软件，在站内对事故进行分析。

在一系列的准备工作结束后，就可以对利用这些数据的整理，在配置方案的指导下进行220kV变电站新工程的建立。

4 结语

第二次工业革命以后，电力逐渐融入到我们的生活当中，同时也成为了我们生命中不可或缺的能源。随着社会的不断发展，科技的进步使我们对电力的需求也与日俱增，本文主要通过对220kV变电站电气监控综合自动化系统的介绍，论述了变电站综合自动化系统的重要性以及未来发展的前景。因此，变电站电气监控系统综合自动化的改造对我国电力研究来说是十分重要的一项研究项目。

参考文献：

［1］符良震.220kV变电站综合自动化系统的改造研究［J］.企业技术开发，2015，11（23）：1-2.

［2］刘显文.探讨电气二次设计在220kV综合自动化变电站的应用［J］.通讯世界，2014，02（06）：65-66.

［3］程帮龙.某220kV变电站综合自动化改造情况分析［J］.中国电业（技术版），2011，07（06）：56-58.