变电站自动化技术的未来发展探讨

周凯明

摘 要：在21世纪，国民生产生活均离不开电力资源的辅助，电力资源在国民生产、生活中发挥着不可替代的作用，必须大力加强电网建设工程。因此，促进变电站自动化技术的良好发展，提升变电站安全管理效率，必须恪守变电站自动化系统设计原则，引入各种先进的技术因素，不断完善变电站自动化系统。

关键词：变电站;自动化;发展

引言

目前，变电站综合自动化技术已日臻成熟。首先，和传统变电站管理系统相比，变电站自动化系统颇具先进陛与高效性，能够借助本地计算机通信网络实现多个信号的替换，并使用新的基于微机的新二次设备进行替换。其次，变电站与电缆的连接有效推进了变电站的自动化发展，实现了变电站无人值守管理与无人值守运行，大幅度缩小了变电站占地面积，降低了变电站设计与维护管理成本，有效提升了变电站运行管理的安全性与可靠性。再次，变电站自动化系统兼具功能集成化、运行监管屏幕化、结构分布微机化以及运行管理信息化等特征，充分发挥该系统的作用不仅可以确保变电站管理工作的稳定性与安全性，而且有助于提升变电站运行的技术水平和管理质量。

1 变电站自动化技术概述

1.1自动化技术实现的功能以及相应要求

变电站在电力资源分配利用过程中有着不可忽视的作用，根据所处理运行的电压等级以及标准基础设备，变电站基于数字化的自动化系统有不同的作用。首先，自动化系统是整个变电站的控制系統，主要是相关工作人员用来对整个变电站运营现状的监视和控制，对出现故障的系统信息进行记录，对一些实时数据进行测量、记录。其次，对电网系统的保护作用也是很重要的一方面，其中对线路保护的自动开合闸，对输电母线的保护性措施，以及对最重要的变压器的电压保护。此外，在对系统正常进行的支持方面，主要表现在设备维修、设备处于非正常状态的恢复性、故障自动恢复性。

1.2变电站自动化技术应用现状

目前在我国变电站综合性的自动化技术已经由过去主要用于电力系统主干网、城市集中供电网络以及农村地区的供电网络，逐渐扩展到企业中的供电系统网络中。对于运营的电压等级由最初的35～110kV低压变电站逐渐发展为现阶段的220～500kV中高压变电站，在低压运营阶层主要有10V甚至低至0.4kV的配电网络，这些电压等级可以涵盖到所有的变电网络，变电站的自动化技术涉及自动控制技术、远程控制技术、继电保护措施、信息测量检测统计等方面，虽然在现阶段对于变电站的自动化技术有了长足、快速的发展，但在某些方面还有所欠缺。

2 变电站自动化系统相关技术

（1）信息采集处理技术。实现信息自动化采集与处理是变电站自动化管理系统的核心基础，构建完善的变电站自动化系统，必须充分引入信息采集处理技术，正确采集模拟数据、电压数据和变电站进线端与输出端的功率，准确获取脉冲量，做好电能统计与调整工作。（2）自我保护技术。自我保护技术是确保变电站自动化系统安全运行的支撑技术体系，构建变电站自动化系统，必须充分运用自我保护技术，做好电能调度变更与控制电压的保护工作。变电站自动化系统自我保护技术通常被应用于自动开关与设备接收完系统信息之后，与此同时，自我保护技术能够辅助变电站自动化系统准确定位故障发生位置与类型，并及时做好修复工作。（3）数据库技术。变电站自动化系统中所运用的数据库技术对数据存储管理工作所发挥的作用至关重要，简而言之，数据库技术不仅能做好数据资源的归档与整理工作，而且能够实现电流、电压与温度等相关数据信息的有效存储。目前，变电站自动化系统数据库所包含的数据主要包括三种类型，分别是基本数据、对象数据、归档数据，相对而言，更改前与更改后的电流、电压及其运行状态等相关数据均为基本数据，设备运行过程中所产生的各项数据结合成果则称作对象数据，实现基本数据与对象数据的统一整理所整合的数据属于归档数据。

3 自动化变电技术发展趋势

3.1智能化的一次设备

变电站的自动化进程中，主要由智能化的一次设备包括电子式互感器、智能断路器、集成型电子开关设备以及智能电子装置，与网络化的二次设备以IEC61850标准为通信规范，对自动化的变电站信息进行共享化处理。电子式互感器在变电站自动化进程中，可使得集成化处理和控制保护措施的数字化得以实现。由于变电站的继电保护和数据测量控制中电子式互感器有宽阔的频率范围，可以实现电力数据的集成共享。在电力网络出现问题时，通常会有瞬时的波形变化，电子式互感器对信号的变化比较敏感，有足够的响应速度。对于电力系统而言抵抗外界干扰的特性是很重要的，电子式互感器的绝缘特性使得原先只能集中安置的高压线路保护装置及变压器的保护装置，现在可以分散性安装在合适的地点。利用光纤技术以及局域网络技术使得各种PRO SCADA接口集成联系起来，组成一个优化的分散式数字化系统。

3.2网络化的二次设备

在数字化的变电站内，不仅仅拥有传统意义上的数字化设备，而且还具备网络化的二次设备。主要特点表现在对控制中心总站采取光纤网络通信，区别于传统的变电站采用的电缆传输。自动化变电站内网络化的二次系统还采用以太网为信息结构网络，用来进行站内继电保护装置、数据测量设备以及故障检测记录设备之间的信息传递和处理。在变电站的数字化进程中，统一的通信标准是基础中的基础。如果没有标准的网络通信中的协议，就会为变电站内设别间的互操作性和设别间的信息交换带来很大的困难。在数字化的进程中，变电站内部设备件普遍采用IEC61850通信规约，由于这一规约的系统性和标准性，为变电站内智能设备间实现互操作性提供了基础，在站内担任监控和保护的设备与站级控制层都应用统一通信规约，使得各厂家生产的二次设备间能够进行无缝信息交换，实现互操作性。

结束语

随着电力应用技术的发展，变电站数字化进程成为一种必然的趋势。在这一进程中对于变电站内的一次设备而言，随着系统的发展逐渐走向智能化，电子式互感器的出现，成为变电站一次设备的革命性突破，获得更多的自主控制权。对于二次设备的技术改进，主要体现在实现二次设备的网络化，采取IEC61850的国际统一的通信规约，为数字化变电站内设备间实现信息的交互性提供保证。

参考文献

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