童麗

【摘?要】本研究以分析變電站的綜合自動(dòng)化技術(shù)為研究目的，首先該技術(shù)的發(fā)展情況進(jìn)行簡(jiǎn)要敘述，進(jìn)而對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)等進(jìn)行深入探討，最后對(duì)數(shù)字化的變電站技術(shù)進(jìn)行研究。

【關(guān)鍵詞】變電站；綜合自動(dòng)化；數(shù)字化

電力網(wǎng)絡(luò)隨著社會(huì)持續(xù)發(fā)展取得了進(jìn)一步的擴(kuò)大，電力系統(tǒng)在穩(wěn)定性上也面臨了全新的挑戰(zhàn)，變電站作為電力系統(tǒng)的重要組成部分之一，其運(yùn)行情況將會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的各方面產(chǎn)生一定的影響，例如穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性，通過(guò)此可反映出進(jìn)一步完善變電站管理模式的重要性。其中，變電站中的綜合自動(dòng)化技術(shù)與變電站運(yùn)行情況在穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性以及可靠性上具有密切的關(guān)系，就此本文對(duì)變電站中的綜合自動(dòng)化技術(shù)展開(kāi)了相關(guān)的研究。

一、變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容

以110kV以上的變電站來(lái)說(shuō)，變電站必須要始終對(duì)電力系統(tǒng)在運(yùn)行期間的經(jīng)濟(jì)性原則與安全性原則嚴(yán)格遵守。在計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)的飛快進(jìn)步下，為構(gòu)建新型保護(hù)技術(shù)與控制技術(shù)提供了一定的幫助，并有效解決了不少過(guò)去變電站在運(yùn)行上的問(wèn)題。其次，從技術(shù)層面、管理層面上看，各項(xiàng)技術(shù)的不斷進(jìn)步對(duì)于不同專(zhuān)業(yè)之間的協(xié)調(diào)與配合具有一定的促進(jìn)作用，有利于完善電網(wǎng)的自動(dòng)化技術(shù)。同時(shí)，在此環(huán)境下，變電站在運(yùn)行上的安全性、可靠性等也會(huì)受到一定的影響。以新建變電站為例，變電站必定要實(shí)施綜合自動(dòng)化技術(shù)，如此一來(lái)則需要逐漸的消除當(dāng)中的測(cè)量監(jiān)視、控制等工作，其由最先需要一部分的工作人員值班發(fā)展到無(wú)人值班。而對(duì)于老變電站，其要實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班，則必須要對(duì)測(cè)量監(jiān)視、監(jiān)控等相關(guān)技術(shù)進(jìn)行改造。

以40kV以下的變電站來(lái)說(shuō)，進(jìn)一步提高與改善供電安全性、供電質(zhì)量以及服務(wù)水平等都是變電站的關(guān)鍵。通過(guò)變電站中的綜合自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)變電站二次設(shè)備進(jìn)行改造，則需要消除控制屏、測(cè)量監(jiān)視等，并且全面加強(qiáng)變電站中的監(jiān)視水平與控制技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班的目標(biāo)。

變電站要做到綜合自動(dòng)化，首先，變電站設(shè)備一旦出現(xiàn)異常情況，自動(dòng)化系統(tǒng)需及時(shí)進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，并對(duì)相關(guān)出口采取關(guān)閉措施。其次，電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)化系統(tǒng)可對(duì)故障情況及時(shí)判斷，并作出適當(dāng)?shù)奶幚恚员M快消除或是隔離電網(wǎng)故障，將由于故障而引起的不良影響降低到最小。

二、變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的關(guān)鍵內(nèi)容

2.1通信技術(shù)方面?，F(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)、間隔層裝置等在通信方面均是采用TCP/IP協(xié)議這一種網(wǎng)絡(luò)傳輸層協(xié)議，該協(xié)議為以IEC60870-5-103為基礎(chǔ)的太網(wǎng)板，規(guī)約為NET103。

目前，變電站以及調(diào)度中間多是應(yīng)用循環(huán)式與問(wèn)答式的規(guī)約。其中，循環(huán)式規(guī)約的傳輸模式具有較強(qiáng)的獨(dú)立性，個(gè)別數(shù)據(jù)在傳輸期間若是有差錯(cuò)，可通過(guò)下一個(gè)循環(huán)數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)救，但此種規(guī)約同時(shí)也具有3個(gè)缺點(diǎn)，分別為奇（偶）效檢驗(yàn)錯(cuò)的能力不足，信道有效利用率低、傳送數(shù)量大則時(shí)間長(zhǎng)。另外，問(wèn)答式規(guī)約對(duì)于通道的適應(yīng)性較強(qiáng)，對(duì)于通道的占用率較高，且傳送數(shù)據(jù)的速度十分快。同時(shí)，這一種規(guī)約也具有缺點(diǎn)。例如對(duì)通道具有較高的要求，并且響應(yīng)事故的速度跟不上等，其中IEC60870-5-103規(guī)約、IEC60870-5-104規(guī)約等為目前較常應(yīng)用的規(guī)約。

2.2抗干擾技術(shù)方面。不少綜合自動(dòng)化系統(tǒng)均是以220V交流作為監(jiān)控裝置供電電源，在交流供電系統(tǒng)上，通過(guò)采取多項(xiàng)措施抵抗干擾。例如氧化鋅壓敏電阻、不間斷電源UPS、電源濾波器、隔離變壓器等。對(duì)于外部干擾，由于其產(chǎn)生于綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的外部，所以在消除時(shí)可通過(guò)屏蔽與減少感應(yīng)耦合來(lái)降低外部的干擾。

2.3采集數(shù)據(jù)、處理技術(shù)。變電站監(jiān)控主站在數(shù)據(jù)采集上要求，在確保交流量不失真的前提下進(jìn)行傳遞，并確保數(shù)據(jù)精確度。其中，監(jiān)控主站所采集的相關(guān)數(shù)據(jù)有多個(gè)方面，其中包括有刀閘狀態(tài)、斷路器狀態(tài)、母線(xiàn)電壓低壓側(cè)的三相電流、繼電保護(hù)（包括保護(hù)狀態(tài)、保護(hù)信號(hào)等）等。另外，在數(shù)據(jù)的處理上，包含了多項(xiàng)處理內(nèi)容，例如分析計(jì)算變電站的運(yùn)行參數(shù)等。

2.4人機(jī)聯(lián)系、繼電保護(hù)。保護(hù)裝置屬于自動(dòng)化系統(tǒng)中的一個(gè)有機(jī)部分，在原則上，保護(hù)裝置和自動(dòng)化系統(tǒng)之間應(yīng)處于相對(duì)獨(dú)立的狀態(tài)。通常需要確保電磁的兼容指標(biāo)對(duì)于干擾具備較強(qiáng)的抵抗能力，通過(guò)獨(dú)立控制電源與設(shè)置專(zhuān)有的熔斷器進(jìn)行保護(hù)，從而保護(hù)CT、測(cè)量CT之間的獨(dú)立性。可在線(xiàn)對(duì)定值、參數(shù)等進(jìn)行修改，并附上事故的采樣報(bào)告、動(dòng)作記錄等。如此一來(lái)，變電站的工作人員便可借由屏幕掌握變電站運(yùn)行的動(dòng)態(tài)情況，并對(duì)信號(hào)復(fù)歸、遠(yuǎn)方控制、當(dāng)?shù)乜刂?、?bào)警界限等進(jìn)行實(shí)施設(shè)置，還可打印出相關(guān)的數(shù)據(jù)，對(duì)信息進(jìn)行長(zhǎng)期保存。

三、數(shù)字化變電站分析

數(shù)字化變電站主要是由智能化一次設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備構(gòu)成，使變電站內(nèi)部的智能電器設(shè)備之間可做到信息共享、互相操作，成為現(xiàn)代化變電站。

首先，在變電站的智能化一次設(shè)備方面，變電站一次設(shè)備中的受測(cè)信號(hào)回路、受控操作驅(qū)動(dòng)回路等在設(shè)計(jì)上均是以微處理器以及光電技術(shù)作為依據(jù)，簡(jiǎn)化電式繼電器，采用數(shù)字化的程控器與公共信號(hào)網(wǎng)絡(luò)來(lái)取代過(guò)去的導(dǎo)線(xiàn)連接。由此可知，變電站中的常規(guī)繼電器與繼電器的邏輯回路在二次回路中被可編程序所取代，并且控制電纜、強(qiáng)點(diǎn)模擬信號(hào)等也被光纖、光電數(shù)字所取代。

其次，在變電站的網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備方面，以標(biāo)準(zhǔn)化微處理機(jī)、模塊化微處理機(jī)為依據(jù)設(shè)計(jì)與處理變電站二次設(shè)備時(shí)，二次設(shè)備在連接方式上發(fā)生了改變，在改變后均是應(yīng)用高速網(wǎng)絡(luò)通信，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)充分利用而轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的連接方式，切切實(shí)實(shí)做到了資源與數(shù)據(jù)的共享。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，變電站中的綜合自動(dòng)化長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)均屬于國(guó)內(nèi)電力行業(yè)上的一個(gè)熱點(diǎn)，變電站中綜合自動(dòng)化這一項(xiàng)技術(shù)，通過(guò)優(yōu)化組合變電站中一次設(shè)備的經(jīng)過(guò)功能，對(duì)信息處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)加以利用，使得變電站中的配線(xiàn)路、輸線(xiàn)路等多項(xiàng)主要設(shè)備在監(jiān)視與控制上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，并做到了微機(jī)保護(hù)。對(duì)于變電站而言，數(shù)字化變電站對(duì)其發(fā)展歷程中具有十分重要的意義，其屬于一項(xiàng)大型的系統(tǒng)工程，在數(shù)字化變電站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的這一個(gè)過(guò)程中，需要解決的關(guān)鍵技術(shù)有不少，所以應(yīng)結(jié)合目前的實(shí)際情況，制定相應(yīng)的實(shí)施方案，通過(guò)合理應(yīng)用成熟技術(shù)，并對(duì)該領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行積極研究，最終促進(jìn)綜合自動(dòng)化技術(shù)的良好發(fā)展。

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