巫國榮

（江蘇省電力公司江陰市供電公司， 江蘇江陰214400）

變電站綜合自動化是將變電站的二次設(shè)備（包括測量儀表、信號系統(tǒng)、繼電保護、自動裝置和遠動裝置等）經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計，利用先進的計算機技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號處理技術(shù)，實現(xiàn)對全變電站的主要設(shè)備和輸、配電線路的自動監(jiān)視、測量、自動控制和微機保護，以及與調(diào)度通信等綜合性的自動化功能。變電站綜合自動化系統(tǒng)，即利用多臺微型計算機和大規(guī)模集成電路組成的自動化系統(tǒng)，它能代替常規(guī)的測量和監(jiān)視儀表，代替常規(guī)控制屏、中央信號系統(tǒng)和遠動屏，用微機保護代替常規(guī)的繼電保護屏，彌補了常規(guī)繼電保護裝置不能與外界通信的缺陷。因此，變電站綜合自動化是自動化技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)等高科技在變電站領(lǐng)域的綜合應(yīng)用。

1 傳統(tǒng)變電站存在的問題

1.1 安全性、可靠性不能滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)高可靠性的要求

傳統(tǒng)的變電站大多數(shù)采用常規(guī)的設(shè)備，尤其是二次設(shè)備中的繼電保護和自動裝置、遠動裝置等（有不少變電站沒有自動裝置和遠動裝置）采用電磁型或晶體管式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性不高，本身又沒有故障自診斷的能力，只能靠一年一度的整定值的校驗發(fā)現(xiàn)問題，才進行調(diào)整與檢修或必須等到保護裝置發(fā)生拒動或誤動后才能發(fā)現(xiàn)問題。

1.2 供電質(zhì)量缺乏科學(xué)的保證

隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，人民生活水平和生活質(zhì)量不斷提高，家用電器、個人計算機越來越多地進入各家各戶。不僅各工礦企業(yè)，而且居民用戶對保證供電質(zhì)量的要求也越來越高。衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)是頻率和電壓，目前還應(yīng)考慮諧波問題。頻率主要由發(fā)電廠調(diào)節(jié)、保證。而電壓的合格，不能單靠發(fā)電廠調(diào)節(jié)，各變電站，特別是樞紐變電站也應(yīng)該通過調(diào)節(jié)分接頭位置和控制無功補償設(shè)備進行調(diào)整，使其運行在合格范圍內(nèi)。但傳統(tǒng)的變電站，大多數(shù)不具備調(diào)壓手段，至于諧波污染造成的危害，還沒有引起足夠的重視和采取有力的解決措施，且缺乏科學(xué)的電能質(zhì)量考核辦法，不能滿足目前發(fā)展的電力市場的需求。

1.3 占地面積大，增加了征地投資

實現(xiàn)了綜合自動化的變電站與傳統(tǒng)的變電站相比，在一次設(shè)備方面，目前還沒有多大的差別，而差別較大的是二次設(shè)備。傳統(tǒng)的變電站，二次設(shè)備多數(shù)采用電磁式或晶體管式，體積大、笨重，因此，主控制室、繼電保護室占地面積大。這對于人口眾多的我國，特別是對人口密度很大的城市來說，是一個不可忽視的問題。如果變電站實現(xiàn)綜合自動化，則會大大減少占地面積，這對國家眼前和長遠的利益都是很有意義的。

2 變電站綜合自動化的優(yōu)點

2.1 提高供電質(zhì)量，提高電壓合格率。

由于在變電站綜合自動化系統(tǒng)中包括有電壓、無功自動控制功能，故對于具備有載調(diào)壓變壓器和無功補償電容器的變電站，可以大大提高電壓合格率，保證電力系統(tǒng)主要設(shè)備和各種電器設(shè)備的安全，使無功潮流合理，降低網(wǎng)損，節(jié)約電能損耗。

2.2 提高變電站的安全、可靠運行水平

變電站綜合自動化系統(tǒng)中的各子系統(tǒng)，絕大多數(shù)都是由微機組成的，它們多數(shù)具有故障診斷功能。除了微機保護能迅速發(fā)現(xiàn)被保護對象的故障并切除故障外，有的自控裝置并兼有監(jiān)視其控制對象工作是否正常的功能，發(fā)現(xiàn)其工作不正常及時發(fā)出告警信息。更為重要的是，微機保護裝置和微機型自動裝置具有故障自診斷功能，這是當(dāng)今的綜合自動化系統(tǒng)比其常規(guī)的自動裝置或四遙裝置突出的特點，這使得采用綜合自動化系統(tǒng)的變電站一、二次設(shè)備的可靠性大大提高。

2.3 提高電力系統(tǒng)的運行、管理水平

變電站實現(xiàn)自動化后，監(jiān)視、測量、記錄、抄表等工作都由計算機自動進行，既提高了測量的精度，又避免了人為的主觀干預(yù)，運行人員只要通過觀看屏幕，對變電站主要設(shè)備和各輸、配電線路的運行工況和運行參數(shù)便一目了然。綜合自動化系統(tǒng)具有與上級調(diào)度通信功能，可將檢測到的數(shù)據(jù)及時送往調(diào)度中心。使調(diào)度員能及時掌握各變電站的運行情況，也能對它進行必要的調(diào)節(jié)與控制，且各種操作都有事件順序記錄可供查閱，大大提高運行管理水平。

3 變電站綜合自動化系統(tǒng)技術(shù)探索

3.1 后臺監(jiān)控機機型的選擇

由于后臺監(jiān)控機要求實時運行，處理的數(shù)據(jù)量比較大，響應(yīng)速度快，而且處在強電磁環(huán)境，所以一般普通計算機無法滿足要求，在選擇時應(yīng)選擇高性能工控機。高性能工控機能夠在強電磁環(huán)境工作，抗干擾性能強，能夠?qū)崟r運行，硬件設(shè)備工作穩(wěn)定性好，能夠滿足變電站后臺監(jiān)控系統(tǒng)的要求。目前在一些變電站，由于后臺監(jiān)控機使用商用機、家用機和其它計算機，已經(jīng)出現(xiàn)后臺監(jiān)控機損壞而不能工作情況。高性能工控機能夠保證變電站后臺監(jiān)控系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

3.2 后臺監(jiān)控機不間斷電源的解決方案

在一些變電站中，沒有為后臺監(jiān)控機配置不間斷電源，使用的是站用變交流電源。使用站用變交流電源存在下列弊端:一是當(dāng)系統(tǒng)停電時，后臺監(jiān)控機失去電源，不能工作；二是站用變交流電壓波動較大，電壓質(zhì)量有時不合格，有時電壓高，燒毀計算機，有時電壓低，計算機不能工作，不能給后臺監(jiān)控機提供合格的電源；三是當(dāng)站用變一次熔斷器熔斷時，后臺監(jiān)控機失去電源;四是當(dāng)10 kV系統(tǒng)接地時，站用變交流電源受到嚴重的諧波干擾，影響后臺監(jiān)控機的正常工作。所以，綜自變電站后臺監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)配備不間斷電源，以防止站用電出現(xiàn)故障時確保監(jiān)控系統(tǒng)正常工作，特別是在發(fā)生事故后可以保證各種信息不至于丟失。但是，配置不間斷電源會增加變電站的建設(shè)成本，而且，電池的使用壽命也較短，容量也不大，故而可以采用如下方案:配置能將直流逆變成交流的逆變器，以站內(nèi)直流蓄電池為逆變器的直流電源，逆變成交流后供給后臺監(jiān)控機使用，容量選擇1 000 VA左右。配置這種逆變器，不用另外購置直流蓄電池，節(jié)省投資，而且變電站蓄電池具有容量大、壽命長、輸出穩(wěn)定等優(yōu)點。

3.3 保護監(jiān)控系統(tǒng)事故和預(yù)警音響信號

一些變電站的保護監(jiān)控系統(tǒng)的事故和預(yù)警音響信號受后臺監(jiān)控系統(tǒng)的控制，當(dāng)后臺監(jiān)控機不能工作時，事故和預(yù)警音響信號則不能發(fā)出，不能提示值班人員處理事故或故障，嚴重影響變電站的安全運行，對于這種情況，應(yīng)與廠家聯(lián)系，共同處理，將保護監(jiān)控系統(tǒng)的事故和預(yù)警音響信號獨立出來，不受后臺監(jiān)控系統(tǒng)控制，防止發(fā)生后臺監(jiān)控機不工作時發(fā)不出保護事故和預(yù)警音響信號情況。

結(jié)語

配電自動化是城網(wǎng)建設(shè)和改造中現(xiàn)代化管理的重要手段。目前電力供應(yīng)主要的問題是城市進戶線路截面小，電表容量不足，供電質(zhì)量難以滿足生活用電需求。農(nóng)網(wǎng)也有結(jié)構(gòu)薄弱、線損過大、可靠性不高、收費不合理等問題，因此，加強城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)的建設(shè)和改造是提高供電質(zhì)量、開拓電力市場、促進用電消費及拉動國民經(jīng)濟增長的一項重要措施。城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)的建設(shè)和改造必須依靠科技的進步，采用先進的技術(shù)。配電自動化主要包括變電站自動化和饋線自動化。因此，發(fā)展變電站綜合自動化也是當(dāng)前城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)和改造的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)之一。

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