變電站綜合自動化的內容和特點

摘要：對110kv及以上電壓等級變電站，以服務於電力系統安全、經濟執行為中心。通過先進的計算機技術、通訊技術的應用，為新的保護和控制技術採用提供技術支援，解決過去能解決的變電站監視、控制問題，促進各專業在技術上、管理上配合協調，為電網自動化進一步發展提供基礎，提高變電站安全、可靠和穩定。

　　關鍵詞：變電站 綜合自動化 內容 特點

　　一、變電站綜合自動化研究的主要內容

　　對110kv及以上電壓等級變電站，以服務於電力系統安全、經濟執行為中心。通過先進的計算機技術、通訊技術的應用，為新的保護和控制技術採用提供技術支援，解決過去能解決的變電站監視、控制問題，促進各專業在技術上、管理上配合協調，為電網自動化進一步發展提供基礎，提高變電站安全、可靠和穩定執行水平。如，採集高壓電器裝置本身的監視資訊，斷路器、變壓器和避雷器等的絕緣和狀態等；採集繼電保護和故障錄波器等裝置完成的各種故障前後瞬態電氣量和狀態量的記錄資料，將這些資訊傳送給排程中心，以便為電氣裝置的監視和制定檢修計劃、事故分析提供原始資料。對新建變電站取消常規的保護、測量監視、控制屏，全面實現變電站綜合自動化，實現少人值班逐步過渡到無人值班；對老變電站在控制、測量監視等進行技術改造，以達到少人和無人值班的目的。

　　對35KV及以下電壓等級變電站，以提高供電安全與供電質量，改進和提高使用者服務水平為重點。側重於利用變電站綜合自動化系統，對變電站的二次裝置進行全面的改造，取消的保護、測量、監視和控制屏，全面實現變電站綜合自動化，以提高變電站的監視和控制技術水平，改進管理，加強使用者服務，實現變電站無人值班。

　　變電站綜合自動化要實現：

　　（1）隨時線上監視電網執行引數、裝置執行狀態；自檢、自診斷裝置本身的異常執行，發現變電站裝置異常變化或裝置內部異常時，立即自動報警並閉鎖相應的出口，以防止事態擴大。

　　（2）電網出現事故時，快速取樣、判斷、決策，迅速隔離和消除事故，將故障限制在最小範圍。

　　（3）完成變電站執行引數線上計算、儲存、統計、分析報表和遠傳，保證自動和遙控調整電能質量。

　　變電站綜合自動化應包括兩個方面：

　　（1）橫向綜合：利用計算機手段將不同廠家的裝置連在一起，替代或升級老裝置。

　　（2）縱向綜合：在變電站層這一級，提供資訊、優化、綜合處理分析資訊和增加新的功能，增加變電站內部和各控制中心間的協調能力。如借用人工智慧技術，在控制中心間的協調能力。如借用人工智慧技術，在控制中心實現對變電站控制和保護系統進行線上診斷和事件分析，或在變電站當地自動化功能協調之下，完成電網故障後自動恢復。

　　變電站綜合自動化與一般自動化區別在於：自動化系統是否作為一個整體執行保護、檢測和控制功能。

二、變電站綜合自動化系統的特點

　　變電站綜合自動化系統具有功能綜合化、系統結構微機化、測量顯示數字化、操作監視螢幕化、執行管理智慧化等特徵。同傳統變電站二次系統不同的是：各個保護、測控單元既保持相對獨立，（如繼電保護裝置不依賴於通訊或其他裝置，可自主、可靠地完成保護控制功能，迅速切除和隔離故障），又通過計算機通訊的形式，相互交換資訊，實現資料共享，協調配合工作，減少了電纜和沒備配置，增加了新的功能，提高了變電站整體執行控制的安全性和可靠性。

　　（1）功能綜合化。變電站綜合自動化系統是各技術密集，多種專業技術相互交叉、相互配合的系統。它是建立在計算機硬體和軟體技術、資料通訊技術的基礎上發展起來的。它綜合了變電站內除一次裝置和交、直流電源以外的全部二次裝置。微機監控子系統綜合了原來的儀表屏、操作屏、模擬屏和變送器櫃、遠動裝置、中央訊號系統等功能；微機保護子系統代替了電磁式或電晶體式的保護裝置；微機保護子系統和監控系統相結合，綜合了故障錄波、故障測距、無功電壓調節和中性點非直接接地系統等子系統的功能。

　　（2）分級分散式微機化的系統結構。綜合自動化系統內各子系統和各功能模組由不同配置的微控制器或微型計算機組成，採用分散式結構，通過網路、匯流排將微機保護、資料採集、控制等各子系統連線起來，構成一個分級分散式的系統。一個綜合自動化系統可以有十幾個甚至幾十個微處理器同時並行工作，實現各種功能。

　　（3）測量顯示數字化。用CRT顯示器上的數字顯示代替了常規指標式儀表，直觀、明瞭；而印表機列印報表代替了原來的人工抄表，這不僅減輕了值班員的勞動強度，而且提高了測量精度和管理的科學性。

　　（4）操作監視螢幕化。變電站實現綜合自動化，使原來常規龐大的模擬屏被CRT螢幕上的實時主接線畫面取代；常規在斷路器安裝處或控制屏上進行的分、合閘操作，被螢幕上的滑鼠操作或鍵盤操作所取代；常規在保護屏上的硬連線片被計算機螢幕上的軟連線片所取代；常規的光字牌報警訊號，被螢幕畫面閃爍和文字提示或語言報警所取代，即通過計算機上的CRT顯示器，可以監視全變電站的實時執行情況和對各開關裝置進行操作控制。

　　（5）執行管理智慧化。智慧化的含義不僅是能實現許多自動化的功能，例如：電壓、無功自動調節，不完全接地系統單相接地自動選線，自動事故判別與事故記錄，事件順序記錄，製表列印，自動報警等，更重要的是能實現故障分析和故障恢復操作智慧化，實現自動化系統本身的故障自診斷、自閉鎖和自恢復等功能，這對於提高變電站的執行管理水平和安全可靠性是非常重要的，也是常規的二次系統所無法實現的。變電站綜合自動化的出現為變電站的小型化、智慧化、擴大裝置的監控範圍、提高變電站安全可靠、優質和經濟執行提供了現代化的手段和基礎保證。它的運用取代了執行工作中的各種人工作業，從而提高了變電站的執行管理水平。

　　變電站綜合自動化是實現無人值班（或少人值班）的重要手段，不同電壓等級、不同重要性的變電站其實現無人值班的要求和手段不盡相同。但無人值班的關鍵是通過採取種種技術措施，提高變電站整體自動化水平，減少事故發生的機會，縮短事故處理和恢復時間，使變電站執行更加穩定、可靠。

　　變電站綜合自動化的優點有：

　　（1）控制和調節由計算機完成，減少了勞動強度，避免了誤操作。

　　（2）簡化了二次接線，整體佈局緊湊，減少了佔地面積，降低變電站建設投資。

　　（3）通過裝置監視和自診斷，延長了裝置檢修週期，提高了執行可靠性。

　　（4）變電站綜合自動化以計算機技術為核心，具有發展、擴充的餘地。

　　（5）減少了人的干預，使人為事故大大減少。

　　（6）提高經濟效益。減少佔地面積，降低了二次建設投資和變電站執行維護成本；裝置可靠性增加，維護方便；減輕和替代了值班人員的大量勞動；延長了供電時問，減少了供電故障。