徐哲
（湖北水利水电职业技术学院 湖北武汉 430070）
摘要：随着我国经济的快速发展，对电能供应的可靠性需求越来越高。变电站运行稳定性与否直接影响到我国电力供应安全。本文从变电站综合自动化实现的途径、当前变电站自动化控制系统存在的问题、变电站综合自动化系统的组成、变电站综合自动化技术发展方向和趋势等方面进行了探讨。
关键词：变电站；综合自动化；安全运行
1.变电站综合自动化对电力安全运行的意义
就电力行业本质而言，是我国社会稳定发展中不可或缺的组成部分，社会发展无法离开电力，同时电力作为一种清洁能源，在当前可持续战略推行的今天，具有十分深远的意义。变电站作为电力系统中重要组成部分，主要承担着电流和电压调控的职责，能否安全运行直接影响到电力系统整体安全，对社会稳定发展产生影响。变电站中包括变压器、电动机、电抗器、开关以及电缆等等，这些设备主要承担着电能的传输和配送，还有其他的辅助设备，对这些一次设备运行状况好坏进行监测，将其中存在的不安定因素及时上报进行处理，保证设备的正常运行，维护电力系统稳定。在变电站应用综合自动化技术具有十分重要的作用，针对电力辅助设备进行监测和控制，不仅能够有效保证变电站安全运行，解决其中存在的故障问题，降低事故发生几率，还有助于提高电力系统管理水平。
2．变电站综合自动化实现途径
变电站综合自动化是电力行业发展的必然选择，通过设计自动化监控系统，能够对变电站中电力设备的运行状态进行监测和控制，对于其中存在的故障问题及时上报相关部门，予以解决，尽可能降低电力系统故障带来的影响。
2.1 系统总体框架设计
电气系统总体结构设计，主要分为三个部分组成，间隔层、网络层以及站控层。其中间隔层主要是通过传感器来收集站内电力设备运行状况，对数据参数进行整理和分析，接收控制面板传递的指令，实现保护电力设备正常运转的作用。网络层是电力系统的基础部分，传输速率为1000Mbps，通讯网络主要是由两条以太网组成；站控层则是系统的核心部分，主要负责变电站内部电气设备的运行状况监控，对设备运行发布操作指令，一旦设备出现安全故障问题就会启动报警功能，并对变电站内电力设备故障问题进行智能分析，选择合理的方法进行维护，保证设备正常运行。
2.2 系统硬件设计
变电站内电力设备硬件配置需要结合实际需要，网络层中包括交换机、通信电缆、光纤接口等，间隔层包括电能采集装置、高压开关柜、监控和保护系统，站控层则需要两台服务器、两台监控机、一套GPS对时器等。
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2.3 系统软件设计
电力系统软件设计是实现综合自动化的关键环节，其中主要包括对电力设备运行数据采集和处理、监控和报警、人机交互以及统计计算等多环节等。
功能模块设计。在对电力系统功能模块设计时，需要结合实际需要引进先进的A/D采集模块，能够将采集到的电流信号转换为系统能够识别的数字信号，防止信号受到干扰，保证信号质量；计算机处理模块能够对采集得到的数据参数进行分析，提供人机交互界面，实现数据查询或者操作等功能；I/O模块则是能对现场开关情况进行分析和判断；电能计量模块则是对电能传输大小进行实时统计和监测。
以铁岭电力变电站遥视系统的案例为例,该无人值守视频监控系统覆盖了26个变电站、2个集控中心和1个总控管理中心。系统采用分布式的网络架构，建设3级监控系统，实现全网络化的节点管理。在系统建设中，甲方用户本着建设一套先进、适用、有效的管理系统的原则向承建方提出了更多的行业需求。在整个系统中，除了完成对变电站各重要点位的视频监控功能之外，更将周界报警、消防、动环检测、远程遥调遥控、组态检测等行业应用集成在一个平台上。整个系统变被动监测为主动预防，变被动响应为主动干预。这些功能的实现有效地提升了电力变电站的日常工作效率，提升了变电站的安全指数。在铁岭市二期项目建设中，用户再次提出将遥视系统与办公自动化系统相整合，实现一套系统多个模式块的管理，将电力变电站遥视系统作为日常办公系统的一部分，从而更紧密、更有效地发挥集成作用。
3.当前变电站自动化控制系统存在的问题
3.1 信息化水平有待提高
就当前我国变电站运行环境来看，由于变电站缺乏信息网络系统，对变电设备运行不能进行全方面的监控，进而不利于变电设备的安全运行，许多变电设备依然需要依靠人工去进行检修和维护，增加了变电站运行风险。另外，在面对变电站系统中的设备故障、检修、测量、控制等所有信息都是同归同一个信息窗口来显示，当设备发生故障的时候，监控窗口会弹出大量的信息，变电站工作人员很难在短时间内找出确切的故障信息，从而耽误故障处理的时机，使得变电站不能正常运行。
3.2 技术分工及专业管理有所欠缺
综合自动化系统建设使得继电保护、远动、计量、变电运行等各专业相互渗透，传统的技术分工、专业管理已经不能适应变电站综合自动化技术的发展。目前系统绝大部分设备的维护依靠厂家，在专业管理上几乎没有专业队伍，出现了设备缺陷即通知相应厂家来处理，从而造成缺陷处理不及时等一系列问题。技术分工不明会使专业间衔接部分的许多缺陷问题成为“两不管地带”，不利于开展工作。
4．变电站综合自动化系统的组成
4.1 控制系统
变电站运行过程中，受多种因素的影响，会增加变电运行风险，为了确保变电站运行安全，在变电站中利用综合自动化技术建立起控制系统，控制系统包括运行人员的监控、变电设备的监控、后台监控以及数据自动分析等。
4.2 保护系统
保护装置指的是当电力系统中的电力元件运行发生故障时，能够自动的向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。在变电站中装设继电保护装置，可以大大地提高变电站运行的可靠性、安全性。选择合适的继电保护装置，对系统进行保护，当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响。
5.变电站综合自动化技术发展方向
综合自动化技术是电气信息领域的一项重要成果，与人们的日常生活以及工业生产密切相关，发展非常迅速，随着经济的快速发展，它取得了较好的成就，已经成为高新技术产业的重要组成部分，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。在社会主义市场经济体制下，我国电力企业要想更好地发展下去，就必须在变电运行中加大综合自动化技术的应用，以技术来推动自身的发展。
5.1发展数字化技术
随着经济与科学技术的不断发展，变电站综合自动化与信息化技术相结合是现代企业发展的必然趋势，在进行过程中，利用电子自动化与信息化这一技术，能够有效的提高变电站运行效率，为电力企业提供多样化的信息。
5.2建立自动化通用网络系统
在变电综合自动化运行过程中，建立学科学的自动化通用网络系统不仅有助于实现资源优化配置，同时还有助于提高变电站运行的安全，为电力企业的经济效益提供保障。在社会主义市场经济体制下，电力企业要想更好地提高变电站运行效率，保障电力系统安全，就必须建立一个健全的综合自动化通用网络系统，使系统各个工作环节都能高效、快捷进行，降低安全故障的发生。
参考文献
[1]王培.变电站综合自动化控制系统分析及其应用[J].电子世界，2013，9:48-49.
[2]郑杰，曹伟杰.变电站综合自动化相关问题分析[J].科技风，2013，18:181.
[3]许伟.变电站综合自动化系统相关问题分析[J].山东工业技术，2014，20:134.
论文作者:徐哲
论文发表刊物:《电力设备》2016年第11期
论文发表时间:2016/8/23
标签：变电站论文; 系统论文; 设备论文; 电力系统论文; 电力论文; 故障论文; 技术论文; 《电力设备》2016年第11期论文;