摘要：随着科技的发展，社会的进步，电网的规模也不断增大，自动化技术更是日趋完善，变电站中采用综合自动化技术将会逐步由功能分散向单元分散发展，由集中控制向分布式网络发展，从少功能向多功能发展，以及向测量数据完全共享发展。本文阐述了变电站自动化技术的发展情况，分析了目前变电站综合自动化系统运行中应注意的问题，提出了相关完善设计对策。
关键词：变电站；自动化技术；应用
1 变电站综合自动化技术发展情况分析
变电站综合自动化技术的发展可通过3个阶段来归纳，分别为自动装置、智能自动装置以及综合自动化。首先，在自动装置这一阶段，装置在运行上处于各自运行的状态，并且不具备智能效果，在故障检测上也尚未实现自动化。实际运行期间，装置若出现异常情况，不能及时进行报警，甚至影响到电网的安全运行；其次，在智能自动装置这一个阶段，微处理器已在实际的生活当中广泛应用，而变电站逐渐试行大型的微处理机。出于对数字式电路的考虑，装置在体积上有减小，更重要的是这一阶段装置在故障检测上已实现了自动化，这一点使得装置本身的可靠性有了明显的改善，在维修上所花费的时间也有明显缩短。在该阶段，自动装置虽具备了更多的优点，然而装置仍未能做到互相通信，分开运行的依旧不少，并且资源共享的目标在该阶段仍未实现；最后，在综合自动化这一个阶段，微机监控装置、微机保护、微机故障录波以及微机运动等已在电网系统中充分推广，从技术层面上看，每一个专业均是处于独立运行的状态，而硬件也有一定的重复情况，如此一来对系统的运行可靠性产生了极大的影响。
2 变电站自动化系统特点
2.1 智能化的运行管理
变电站自动化系统在微机保护单元的控制下，当系统处于网路常态运行的时候，能够实施自我诊断。诊断出来的结果可以通过网络的通信技术传输至后台管理机，而且在保护单元的界面上，也同时显示出故障提示，以便于自动化运行人员对于保护单元的信息随时掌握，并在故障出现的时候即时处理。
2.2 综合化功能
微机保护单元除了具有保护和控制的功能之外，还可以实施测量。变电站自动化系统就是将这些功能根据需要加以整合，成为一个功能性更强的自动化保护单元，运用网络连结起来，采用通信技术实现各种数据和信息的传输。
2.3 数据采集数字化
数字化变电站是由智能化一次设备（电子式互感器、智能化开关等）和网络化二次设备分层（过程层、间隔层、站控层）构建，建立在IEC61850通信规范基础上，能够实现变电站内智能电气设备间信息共享和互操作的现代化变电站。实现了一、二次系统在电气上的有效隔离，增大了电气量的动态测量范围并提高了测量精度，从而为实现常规变电站装置冗余向信息冗余的转变以及信息集成化应用提供了基础。
3 变电站自动化技术应用中存在的问题
3.1 技术先进性与实用性、可靠性的协调
先进的技术需要仔细论证、反复试验得到认可能够满足电力工程实际需要后，才能小批量投入电网使用，取得运行经验后再逐步向电网推广使用。现在的情形是只要是一种先进的技术或一个先进的概念，就会不经认真探讨积极推广这样的技术应用，然后出现问题不断修补、不断完善，电网成了各类新技术和新产品的试验场，给电网的安全运行带来了很大的风险。电网的安全和稳定运行需要成熟的产品和运行经验，积极试用和慎重推广新技术和新产品需要相关各方认真思考并承担相应责任。
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3.2 变电站自动化系统中存在的问题
变电站自动化系统的应用取得了良好的效果，但也存在很多不足之处，主要体现在：变电站自动化产品和系统结果千差万别，缺乏统一的标准和规范；发展速度跟不上整个电力工业的发展，社会和经济效益不显著；发生异常时，会出现大量的事故警告信息，缺乏有效的过滤机制，干扰工人对故障的正确判断；信息标准化、共享化程度低，多套系统并存，设备之间、设备与系统之间联系较少，信息难以被综合应用；试验设备、测试方法、检验标准，特别是EMC（电磁干扰与兼容）控制与试验还是薄弱环节。
3.3 其他问题。除了上述几种问题以外，在当前的综合自动化变电站中，还有一些其他的问题影响着其安全稳定运行，如防误操作系统的设计不够灵活，自动化监控系统无法自动生成报表等等。另外，变电站的工作人员本身业务素质不高，也是目前存在于其中的主要问题之一，这些问题都需要得到尽快解决，以保证综合自动化变电站系统的安全稳定运行。
4 变电站自动化技术的未来发展趋势
4.1 计算机控制发展为网络智能控制
随着机电一体化技术的发展，变电站的电气设备在集成化的过程中，逐渐地形成了控制智能化和保护整体化。断路器装置和变电系统的各种保护装置在智能化技术高度发展的今天，逐渐地提高其应用效率。比如，为了提高设备的空间使用率，可以对于各个连接设备进行优化、协调，使设备的各项使用功能更具有灵活性。另外，还要将数据的不一致性对大程度地消除，并提高数据采集以及控制的质量，增强变电系统的抗风险性。
4.2 保护监控一体化
这种方式在35kV及以下的电压等级中已普遍采用，今后在110kV及以上的线路间隔和主变三侧中采用此方式也已是大势所趋。它的好处是功能按一次单元集中化，利于稳定的进行信息采集以及对设备状态进行控制，极大地提高了性能效率比。其目前的缺点也是显而易见的：此种装置的运行可靠性要求极高，否则任何形式的检修维护都将迫使一次设备的停役。可靠性、稳定性要求高，这也是目前110千伏及以上电压等级还采用保护和监控分离设置的原因之一。随着技术的发展，冗余性、在线维护性设计的出现，将使保护监控一体化成为必然。
4.3 保护和控制集成系统的发展
数据共享是变电站自动化的一个主要特点，将保护和控制功能集成到同一装置中，是实现数据共享的主要手段。SCADA所需要的许多数据和继电保护所处理的数据是相同的。因此将分布式的变电站SCADA集成到微机保护中，使保护和SCADA共用一个硬件平台，则可实现明显的经济性。保护和控制集成的关键是传感技术。目前我国现有实现数据完全共享的保护与测量综合装置，一般只限于应用在35kV及以下电压等级的系统中。其主要原因在于模拟量输入信号都来自传统的电磁感应式的互感器。它们存在磁饱和、铁磁谐振、动态范围小和暂态特性差等缺点，而且随着电力系统传输容量不断增大，电压等级不断升高，不可避免地带来绝缘结构复杂、体积庞大等问题，给继电保护的可靠性和灵敏性构成威胁，这也是目前测量和保护不容易数据共享的主要根源。
结束语：
总而言之，随着变电站自动化技术的发展，我国变电站的运行效率以及运行质量都得到极大的提升。而自动化技术还处于不断完善和成长的阶段，在之后的变电站工作中，变电站自动化技术所发挥的作用将越来越大，能够大大的提高变电运行的可靠性，以满足当今社会对电力供应的要求。
参考文献：
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[3]电力工程自动化技术应用的几点思考[J]. 刘凯乐. 科技创新导报. 2015（19）
[4]变电站自动化技术应用的若干问题[J]. 沈国民. 江苏电机工程. 2013（06）
论文作者:刘小满,张燕,赵德阳,杨林林
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/30
标签：变电站论文; 技术论文; 装置论文; 电网论文; 系统论文; 微机论文; 功能论文; 《电力设备》2017年第21期论文;