变电站综合自动化浅析

林华

摘要：最为典型的变电站综合自动化系统就是四层结构模型的变电站综合自动化系统，该变电站综合自动化系统的构建以及提出需要从根本上分析常用变电站综合自动化系统的结构，同时还要重点分析常用变电站综合自动化系统的特点以及其发展的常用系统不足问题等。在分析上述内容之后才可以完成四层结构模型的变电站综合自动化系统的有效构建。四层结构模型的变电站综合自动化系统从从根本上很好的使用了分层的功能模块化设计理念，在对于硬软件来说，其可以从根本上实现模块化以及通用化发展，在实现系统配置的过程中，可以按照变电站类型的不同，选择不一致的一次接线方式，完成相对于的系统配置。所以，这样就可以促使整个系统具备一个非常高的可靠性，提升其可维护性以及开放性等。本次研究重点分析的就是系统的实际构成情况以及其他原理情况。

关键词：变电站；综合自动化；系统结构

变电站综合自动化系统其实质上是功能组合变电站所有二次设备，主要的方法就是网络方法、计算机控制方法、数据库方法等，对其进行，同时开展一系列优化设计工作，自动监视、测量变电站工作，在上述的基础上促使变电站运行效率得到基础的保证，同时保证其管理水平以及管理质量得到有效的控制，所以說其是一种综合性非常强且自动化非常强的系统类型。可以实现常规监视仪表的直接取代以及操作控制屏柜的直接取代等，可以促使变电站实现进一步的安全化，同时促使经济的运行质量以及水平得到基础的保证[1]。传统的变电站二次系统目前已经得到基础的转变，逐渐被变电站综合自动化系统取代，这已经逐渐发展成为目前我国发展电力系统主要的一个趋势走向。本次研究主要的分析内容就是目前我国变电站综合自动化系统其所具备的典型的、新型的、有效的结构，同时还涉及到其相应的技术特点，在分析上述内容的基础上，对实际生活实用面向对象的、有效的、分层的、分散的结构设计，完成新型的四层变电站综合自动化系统的有效构建，实现有效的结构化。

1 电站综合自动化系统的典型结构分析，同时分析其技术特点所在

1.1 集中式结构分析

一般情况下都是按照信息的类型来完成集中式变电站综合自动化系统的结构功能的划分。其实质上跟该类类结构的系统功能模块跟其硬件模块之间的联系不是很强。模块化软件可以实现各个功能模块的有效连接。在实际工作中，需要完成集中采集信息工作，在采集完成之后对信息进行处理跟运算，这是信息加工的主要环节。因为受到计算机硬件水平所产生的限制条件，在早期自动化系统中上述提到的结构具有非常广泛的使用范围，例如下图这种集中式结构，主要为典型的集中式结构类型，具有明显的代表性[2]。上述提到的结构类型，在监控主机性能等方面存在比较严苛的要求，同时，其还不存在非常有效的系统处理能力，存在较少的开发手段以及方法，所以系统存在比较差的开放性以及扩展性，同时其可维护性也非常的差，甚至还会影响到其抗干扰的能力。

1.2 分布式结构分析

在设计分布式结构的过程中，主要的依据点就是功能等方面，划分单元的过程中，主要按照保护功能以及监控功能等进行划分，实施分布。其结构主要使用的是主从CPU协同工作的方法，在使用功能模块的基础上实现有效的数据通信工作。采用有效的分布式结构，可以在维护系统以及扩展系统的过程发挥良好的作用，存在非常良好的可靠性，存在的局部故障不会对系统其它的模块产生影响，所以其会保持一个正常得运行状态[3]。对其安装方式进行分析得到以下几个：第一个是集中组屏方法，第二个是分层组屏方式，这两种都比较能够满足中压、低压的变电站的需要。详细的系统结构情况如下图表示：

2 新型变电站综合自动化系统结构

2.1 系统结构模型

关于实现变电站信息综合管理，目前已经有了相应的研究成果，以下条件是其实现的可能：计算机技术的发展；网络数据库技术的发展；通信技术的发展。在变电站综合自动化管理系统中有效的使用计算机局域网（LAN）技术。目前这项工作已经受到社会的关注以及重视[4]。最具代表性的就是引入信息管理于500kV变电站的方案，这个方案可以说是一个很大的进步。通过专用网关设备实现变电站各IED设备的直接接入，跟站内的各项设备接入同一网络，例如：站内各监控机、站内各个工作站以及站内各个服务器。但是，这种方案虽然具备非常显著的使用意义，但是这种方案还存在明显的缺点，那就是价格非常的昂贵，技术操作起来具有明显的复杂性，协调起来也具备明显的难度，在进行通信协议转换的过程中，需要从根本上分析不同接口的实际情况，会直接加大维护的工作量[5]。所以选择将原有的过程层、问隔层、站级层三个主要层次进行详细划分，划分为以下四个层次过程层、二次设备控制层、通信管理层、信息管理层。

2.2 系统分层以及功能分析

上述提到的变电站综合自动化四层结构模型可以被分为四层，四层分别为：第一个是信息管理层；第二个是通信管理层；第三个是二次设备控制层；第四个是生产过程层。每一个功能层次都具备属于自己的特征。对于生产过程层来说，主要的组成部分为变电站一次设备，这是整个系统最为底层的部分；对于二次设备控制层来说，其主要的构成部分为各智能设备，主要的功能就是控制以及保护各自对象，例如：母线以及馈线等。针对通信管理层，其主要是跟ID连接，同时连接现场总线，是通用网关最为主要的一个部分，主要组成部分为各个前置机系统，可以将其视为系统最为主要的一个交界点，主要的责任就是采集站内的相关数据，同时跟站级计算机进行连接以及远动系统等。针对信息管理层，可以说信息管理层是系统最为高层的一个组成部分，主要的组成部分为站级的计算机部分，主要分为以下几个部分：服务器以及工作站等。所以，我们就可以选择使用相对的冗余结构进行一系列有效的构建设计[6]。

3 结语

在完成上述内容分析之后，提出了非常有效的四层结构模式的制定以及设计，所以，在实际工作中对于变电站综合自动化系统实施过程中存在的问题就可以很好的解决，也就是在实际工作中开展不一致的协议IED并网以及相关的开放式变电站综合信息等管理工作。在分析上述四层结构模式的基础上，可以实现各种自动化系统的灵活配置以及有效设计，促使任何一种类型的变电站的实际需要都可以得到满足。如果是不同类型的信息管理层的网络操作系统，却想要实现站内多网并存，那么就可以使用NT网以及Nove11网等网关设备来说实现。不仅如此，在实际工作中，如果是二次设备的控制层，那么就可以选择使用以单片机为基础的专用的保护设备。所以，可以促使整个系统提高自己的可靠性，存在非常明显的可维护性，同时其开放性也非常的有效。

参考文献：

[1]付孝生.浅析变电站综合自动化技术的发展[J].云南电力技术，2011，06（11）：67-68+71.

[2]卢伟洪.探讨220kV变电站综合自动化系统的应用[J].广东科技，2008，24（05）：145-147.

[3]何晓斌，何李丽.变电站综合自动化系统问题浅析[J].山东电力高等专科学校学报，2008，01：54-57.

[4]胡寅，王军.变电站综合自动化微机继电保护研究[J].电气开关，2011，02（22）：50-53.

[5]李都红，李雪刚，王劲松.浅谈变电站综合自动化技术的应用[J].电气应用，2011，10（05）：22-25.

[6]杨娟娟.惠来风电场110kV变电站综合自动化系统的数据通信[J].中国科技信息，2011，18（06）：70.