浅析变电站自动化技术

张纯社

国网新疆电力公司阿勒泰供电公司

浅析变电站自动化技术

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变电站是在整个电力系统中进行各种电力资源转变、各种电压相互变换并且控制整个电力流动的方向。是以变压器作为基础进行相互之间联结的，并且在整个电力系统中起着十分重要的作用。然而电力系统对安全性的要求越来越高，从而使得对整个变电站的自动化提出更高的一种新的要求。这就要求相关部门在适应电力变压系统的同时，培养出一支高素质的人才队伍来综合处理整个运作过程中所遇到的各种问题，进而对整个变电站展开更加有效地操作、监控和维护工作。

变电站；自动化；技术

1 变电站自动化技术分析

1.1 自动化控制技术的概念

现阶段，很多行业已经逐步实现了自动化的发展。在电力系统中，变电站的自动化控制系统应用广泛。其自动化的系统包括监控系统﹑自动装置﹑继电保护等，将电力的保护﹑控制与测量功能进行整合，使变电站的所有装置可以通过计算机与电子通信技术，达到所有设备的综合应用。

1.2 变电站的自动化技术内容

1.2.1 通信技术。在变电站的自动化控制过程中，需要将系统采集的各种信息定时发送到控制中心，进行故障信息报告，在接收信息之后，负责执行控制中心对其进行操作命令的传达。控制系统中的通信技术对于系统的正常运行十分重要。在目前的变电站自动化控制系统中，分布式的网络是进行信息交换与传输的主要方式。而变电站在现场数据收集后，还应与控制中心进行信息共享，接受命令并及时传达。

1.2.2 计算机控制技术。在变电站的自动化控制技术中，计算机技术和控制技术是系统正常运行的重要方面。通过对各种先进控制技术(如现代控制技术﹑人工神经网络技术等)与计算机技术进行整合，实现变电站的断路器﹑隔离开关﹑分接头位置以及继电保护装置等的远程控制，使变电站所具有的各项功能能够正常运行。

1.2.3 数据采集处理技术。对于变电站来说，为了实现自动化的控制，系统需要进行大量的数据收集，现阶段主要采用多媒体技术，可以实现准确的语音报警﹑故障查询和状态动画动能显示，使变电站的所有数据都能够得到充分的共享，实现系统的远程自动控制。

2 变电站自动化中存在的问题

2.1 变电站自动化的继电保护功能和设计问题

变电站中最重要的一个组成部分就是继电保护设备，它能快速切断存在故障的电路以保护原件，避免因为原件的故障导致变电站的损坏。目前许多变电站的继电保护设备在设计过程中存在许多的缺陷，设计出的继电保护设备无法充分发挥其保护作用，严重影响了变电站中其他设备的工作，导致变电站十分容易陷入瘫痪状态。

2.2 设备自动测试功能上的问题

正常的运行环境是设备发挥作用的基础，继电保护设备在维护其他设备正常运行的方面上具有重要的作用。继电保护设备可以在一定的保护数值范围内进行保护，但超出这个数值范围时，保护作用则失效。此时需要技术人员定期的检查继电保护设备，根据经验及自身所具备的知识对继电保护设备的保护数值进行调试，防止其他设备出现问题时继电保护设备不能发挥其保护作用，而影响整个变电站的工作效率。

2.3 变电站自动化中通信网接口和协议存在的问题

变电站想要安全顺利的运行需要相关设备的互相配合。目前我国在进行变电站建设时，会考虑在多个厂家进行设备的购置，由于国家没有在通信网接口和协议上进行规范要求使各个厂家生产出的设备不同，并且有的厂家生产过程不规范导致产品不合格，造成设备无法兼容通信接口，加大了建设变电站的难度。目前，变电站应用越来越广泛，国家应出台相应的规范使不同厂家生产出的设备互相兼容，减小变电站建设的难度。

3 变电站自动化技术的发展

3.1 自动装置阶段

这一阶段研发的自动化系统主要采用模拟电路，采用电子管﹑继电器等分立元件组成，硬件体积庞大，且无需编写软件，所有信息﹑数据的收集和判断均由硬件电路完成，具有独立运行能力，智能化程度较低。但是，由于系统无法提供自诊断故障功能，当分立元件出现故障时，常常会影响到电网运行的安全，维护成本较高。

3.2 智能自动装置阶段

随着电子技术的发展，各种微处理器﹑大规模集成电路在电力系统中应用越来越广泛。这一阶段的变电站自动化系统主要特点是以微处理器芯片为核心，大量运用大规模集成电路构成外围电路，取代了过去数量庞大的继电器﹑晶体管等分立元件。智能自动装置仍然是各自独立运行，但由于采用了统一的数字信号电平，大大减小了自动装置的体积，提高了自动装置诊断自身故障的能力，大大提高了系统的可靠性﹑准确性和数据传输速度，但由于缺少相互之间的通信功能，无法实现资源共享。

3.3 变电站综合自动化阶段

随着电子﹑通信和计算机技术的发展，自动化技术在电力系统中全面推广应用，变电站综合自动化系统应运而生。第一套变电站综合自动化系统由测控系统﹑保护系统和开关闭锁系统三部分组成，并具有全分散式和局部分散式两种结构。随后，变电站综合自动化技术飞速发展，系统结构也呈现出多样化的发展趋势。

4 变电站自动化技术的应用

4.1 多媒体技术在变电站中应用

多媒体技术是目前应用最广泛的技术。多媒体所能容纳的信息包括：音频﹑视频﹑图片﹑文字。音频在变电站中的应用体现在语音警示上，提醒工作人员变电站是否存在故障以及提醒行人安全。视频在变电站中的应用体现在人机界面上，通过图片和文字来展现变电站的工作状态。通过使用多媒体技术，使得运行工作人员可以对变电站的各种情况进行实时监控，出现故障时根据庞大的数据信息记录，解决故障更加简单，大量减少了人力物力的消耗，实现生产效益最大化。

4.2 光纤通信网络的应用

光纤通信具有很多的优点。例如光纤通信传输信息的容量较大，传输距离长，并且在传输过程中信息不易失真，保证了信息的完全以及准确；还有光纤传输能在恶劣的环境下传输，不受电磁场﹑高压大电流的影响完成信息的传递。因此，大多数变电站自动化技术中会采用光线作为传输的介质，利用光纤通信网络，对变电站的进行实时控制和采集多媒体数据。

结语

综上所述，不断发展变电站自动化技术，进一步完善数字化变电站，在技术上减少设备的退出次数和退出时间，提高设备的使用效率；减少自动化设备数量，简化二次接线，提高系统的可靠性；在经济上实现信息在运行系统和其他支持系统之间的共享，减少重复建设和投资等等，都将是我们今后需要重点解决的问题。

[1]戴珍秀.浅析变电站自动化技术[J].广东科技，2010，24：165-166.

[2]王庆旺，李征.浅析变电站自动化技术[J].信息系统工程，2015，01：104.

[3]万玉辉.浅析变电站综合自动化技术在变电站中的应用[J].电工文摘，2015，03：53-55.