关于变电站综合自动化技术分析

周莉君 王梦丹

摘要：现代社会用电结构和需求复杂化发展，电力用户对于电力供应有了多样化的需求，这需要变电控制更加的具有针对性和精准性，同时保持电力供应的安全性和稳定性。傳统的人力控制存在较多的漏洞，不论是技术操作还是参数调节，都不可避免的存在主观意识上的错误，现代自动化技术的应用则能够让变电站的控制管理变得更加的简单、高效和安全，提升变电站运行的效率和准确性。

关键词：变电站控制；综合自动化技术；技术现状；控制模式；技术要点

利用自动化技术建立变电站综合自动化控制系统，可以实现对变电站设备的高效化管理，实现对设备运作的自动化控制，与传统的变电站管理方式相比，自动化技术下的变电站管理更加安全可靠，电力供应也更加的准确。在本文当中，笔者将对变电站综合自动化技术进行分析，讨论当前的技术现状，提出自动化控制模式和关键性技术，进一步推进变电站的自动化管理。

一、当前变电站对于综合自动化技术的应用现状

（一）通信方式发生变化

目前，变电站综合自动化系统主要是基于LonWorks和CAN现场总线网络结构作为交流的主要方式，该交流方式改变了传统通信需要依靠中心接点来实现的缺陷，其优势主要体现为：信道之间的通信可以实现多方通信，通信成本比较低，能够最大限度的展现设备的利用价值。

（二）单元功能与系统性能的实现

随着科学技术的进步和社会供电需求的快速变化，自动化技术在变电站控制管理中的應用程度不断加深，应用层面不断拓展，它在一定程度上促进了无人值守变电站和电网微机自动控制运行这一目标的实现。自动化控制技术下变电站各个单元的功能主要使用双网络实现，其优势在于系统性能高。系统的检测功能能是通过远程遥感监测和计算实现的，同时，各单元的功能是通过自动化技术完成的，这样就可以在一定程度上保证了整个变电站综合自动化系统的性能。

二、变电站综合自动化管理模式分析

（一）集中模式

变电站自动化系统的集中式结构在小型变电站中的应用比较普遍，集中模式下自动化控制系统中计算机的外围接口电路更加广泛，分站模拟量、开关量和数字量信息的采集都是采用集中采集方式，数据信息的处理同样采用集中方式，并实现完整的微机监控保护功能。该模式的缺陷在于系统控制精度较低，易受到外界和系统本身的干扰，工作容量也比较小。

（二）全分散模式

分散式结构是的控制和测量单元是分散的，系统安装在主控制柜上。设备的保护控制系统与远距离调度中心的通信主要依靠保护管理机实现，近年来，CAN现场总线技术的使用逐渐广泛起来，在很多全分散式自动化控制系统化中依靠该技术实现通信。

（三）分散/集中融合模式

分散/集中融合模式下，配电线路保护装置和测控单元是以分散方式安装在开关柜中的，高压线路保护装置与变压器保护装置则采用的是集中式的安装方式，安装在控制室当中，系统通信也是依靠现场总线实现的。其主要优点是：二次设备智能化程度高，具有较强的自诊断和监测功能，可靠性高。

三、变电站综合自动化控制的关键技术

（一）数据处理技术

监控主站需要收集数据并进行无失真传输通信，以保证数据的准确性，模拟量的采集是三相电流等低压母线侧电压，同时还包括各种状态量信息的采集和保护信号的材料，例如断路器状态采集、继电保护信号采集、刀闸状态采集、设备动作信号采集等等，数据处理则主要是对变电站设备的运行的各项数据（包括报警和故障数据）进行统计、计算和分析。

（二）继电保护和人机交互技术

作为自动化系统的一个组成部分，保护系统需要保持自动化系统的相对独立性。为了保证电磁兼容指标具有很强的抗干扰能力，需要建立专门的熔断器保护和控制电源系统，独立保护CT和CT测量，以实时在线改变设定值和各种参数。人机交互技术则是让变电站人员可以了解变电站的运行情况，随时通过屏幕、键盘输入设置报警限值和本地/远程控制、信号复位，打印各种长期保存的数据和信息。

（三）抗干扰技术

大多数监控装置常采用交流220 V供电综合自动化系统，计算机系统的供电抗干扰可以通过设置隔离变压器、UPS不间断电源、电源滤波器或者氧化锌压敏电阻等措施进行，外部干扰源由变电站综合自动化系统外部产生，不能消除。因此，可以通过屏蔽和减少强电路的电感耦合来减弱干扰能力。

（四）通信技术

在变电站计算机监控系统和通信之间的间隔层设备网络传输层协议，答应式规约和循环式规约是变电站和调度中心使用较为普遍的两种协议规约。其特点为：（1）当RTU接收主机接收到查询命令后，设置了一个答应时间限制，如果在限制期内未进行答应，则视为通信不成功。（2）RTU没有接收到主机的查询命令，不能够实施任何操作。其优点是信道效率高，数据传输速度快，信道适应性强。但也有缺点，主要变现为事故的响应速度慢，对通道的要求更高。

四、结语

实现变电站的综合自动化控制必须加强对现代自动化技术的应用，不断开发新的自动化控制功能。在建设自动化控制系统时，应当明确每一项技术的应用方式，了解其优势和缺点，以充分展现系统的自动化控制性能。