淺析變電站自動化控制系統的現狀及建議

摘要:變電站自動化控制技術的應用可以進一步提高我國電力行業的自動化水平，近年來，我國的變電站自動化控制技術有顯著的發展。本文從我國的變電站自動化的現狀進行分析，并有針對性的提出建議。

關鍵詞:變電站 自動化控制 技術 現狀 建議

0 引言

變電站自動化控制系統的應用既是電力建設發展的需要，同時也是市場經濟改革的需要，我國每年有千百座新建變電站投入運行使用;同時根據電網的要求，每年又有很多舊變電站進行自動化技術改造，以提高自動化控制技術水平。近年來我國變電站自動化技術有顯著的發展。但在工程實際當中，部分變電站自動化控制系統功能仍有待完善。本文從我國的變電站自動化的現狀進行分析，并有針對性的提出建議。

1 變電站自動化控制系統

1.1 變電站自動化控制系統的含義 由于我國計算機信息技術的迅速發展，計算機技術已經廣泛應用于各行各業，同時也給我國電力系統帶來了一場革命。從技術層面上看，變電站自動化控制技術也是計算機信息技術發展的產物，計算機應用功能的不斷發展和分布式RTU的出現，為變電站自動化控制技術的全面應用奠定了堅實的基礎。我們所說的變電站自動化控制系統，包括傳統的自動化監控系統、繼電保護、自動裝置等設備，是集保護、測量、控制、遠傳等功能為一體，通過數字通信及網絡技術來實現信息共享的一套微機化的二次設備及系統。它取消了傳統的控制屏、表計等常規設備，因而節省了控制電纜，縮小了控制室面積。

1.2 變電站自動化控制的內容 變電站自動化控制的內容主要包括:電氣量的采集和電氣設備狀態的監視、控制和調節，實現變電站正常運行的監視和操作，保證變電站的正常運行和安全;在發生事故時，采集瞬態電氣量、實施監視和控制，迅速切除故障，完成事故后變電站恢復正常運行的操作;高壓電氣設備本身的監視信息。隨著對計算機技術、網絡技術及通信技術的應用，根據變電站的實際情況，各類分散分布式變電站自動化系統將各現場輸入輸出單元部件分別安裝在中低壓斷路器柜或高壓一次設備附近，現場單元部件或是保護和監控功能的二合一裝置，用以處理各開關單元的繼電保護和監控功能;或是使現場的微機保護和監控部件分別保持相對獨立。在變電站控制室內設置計算機系統，對各現場單元部件進行通信聯系，通信方式通常采用串行口。

1.3 變電站自動化控制的功能 變電站自動化控制的功能是將遙測、遙信進行采集，通過現場單元部件獨立完成遙控執行命令和繼電保護功能等，這些信息通過網絡與遠程通信控制單元和后臺計算機系統進行通信，從而完成了傳統的RTU和變電站當地綜合系統的功能。

2 變電站自動化控制系統應用的現狀

2.1 產品接口不同 產品接口問題是變電站自動化系統與調度自動化系統之間的連接必須妥善解決的重要問題，它包括數據的格式、通訊規約等技術問題。當調度自動化系統與變電站自動化系統是使用不同的廠家的產品時，可能會出現數據格式、通訊規約不同而無法在調度自動化系統中得到正常運行。

2.2 產品質量有待提高 容易出現產品質量問題是由于某些廠家僅為了追求自己經濟利益，而忽視了產品的質量，產品的結構設計不合理、可靠性差等問題，缺乏了基本的質量保證，從而會使在投運的變電站自動化系統問題增加。

2.3 系統抗干擾能力 系統抗干擾能力是指當變電站自動化系統在高溫低溫、雷電沖擊、耐濕、靜電放電干擾、電磁輻射干擾等環境下的實際情況下，該系統是否能夠正常運行。

2.4 通訊通道 通訊通道是指在特定的條件下，變電站與調度之間的通訊可能出現的通訊問題。由于大部分變電站、電廠與調度之間的通訊手段主要還是靠載波通訊，途中還有多個T接點，載波信號由變電站傳至調度主站時衰減嚴重，信號的可靠性下降了許多，導致遠動信號的誤碼率增高，通道問題顯得十分突出。

2.5 遠動數據和信息發送 一些變電站自動化系統對遠動數據和信息的發送和接收處理能力不強，主要表現在:不能上傳保護定值、主變檔位等，不能正確接收和處理調度主站的開關遙控操作、修改定值、主變調檔等功能。由于這一問題的存在，不利于自動化設備的遠程操作。

3 變電站自動化控制系統的發展建議

3.1 提高監控機運行管理 大量實踐數據表明，監控機的運行管理工作十分重要。在實際運行中，已經多次出現了監控機由于人為和監控機本身等原因導致癱瘓不能工作情況，有的變電站一年內就發生數次，多為人為原因引起，嚴重影響了變電站的整體運行。因此，為了防止這種情況發生，我們要制定變電站監控機的運行和管理制度，并嚴格執行，對值班人員進行約束，防止利用監控機玩游戲，防止私自使用軟盤和光盤使監控機感染病毒等，加強管理部門的定期和不定期檢查，發現問題，立即處理，一旦發生人為原因引起的監控機癱瘓情況，嚴格按制度處罰。同時采取設置操作系統和監控軟件密碼管理辦法，只有管理部門和變電站站長掌握密碼，普通值班人員不掌握密碼，防止隨意進入操作系統和啟動或停運監控軟件，防止使用監控機的硬件資源并遭到破壞。在選擇監控軟件時，還應充分考慮到監控系統運行的安全可靠性。

3.2 計算機局域網的應用 由于計算機局域網的迅速發展，將這一技術應用于變電站自動化控制系統已是一種發展趨勢。常見的局域網有總線型網絡(以太網)、令牌網和令牌總線網。由于這些網絡均是按照國際標準化組織的開放相同互連標準(ISO)所規定的7層模型而設計的，故不同廠家的兼容性較好，只要按標準設計即可共用。這些常用網絡中，最為常用的為總線型網絡，任何一點發送信息到公共的通信總線上，目的點均可以收到，同時也可為其它所有的點接收，不存在信息通路阻塞問題，可靠性較高。在變電站自動化控制技術應用中，美國Echelon公司推出的Lonworks網絡技術非常適合于總線型結構，網絡功能極強。由于變電站的基層控制已廣泛采用基于計算機的智能電子器件，現場測控網絡采用現場總線是一種發展趨勢。此外，我國引進開發的用于變電站自動化控制的還有德國Bosch公司推出的CAN總線標準等，都屬于連接變電站智能化設備與自動控制系統的全數字化、多變量、雙向、多點、多站的通信網絡產品。

3.3 維護系統的安全性 傳統的保護裝置一般只提供一套整定值，而基于微機的保護單元可以提供多套整定值，可供運行方式改變時遠方選用，并提供在動態過程中定值修改的可能性，而這種定值修改既可靠又安全。計算機保護裝置替代傳統的繼電保護裝置單元，使保護裝置經常處于在線自檢狀態，遇到異常立即報警。基于微機的保護單元，較易實現小電流接地系統單相接地選線、故障測距、故障錄波等功能。

4 結束語

近年來，我國計算機通信技術的迅猛發展，給變電站自動化控制技術水平的提高帶來了新的機遇，變電站自動化控制技術正在朝著網絡化、綜合智能化、多媒體化的方向發展。然而由于變電站自動化控制系統還缺乏統一的國家標準，有很多問題還有待完善，這就需要我們各崗位的電力工作者在實際操作過程中不斷總結經驗，具體情況具體分析，遵循科學、嚴謹的工作原則，根據其規律性，進一步開拓和創新，全面開展變電站自動化控制系統的應用，保障我國電力系統的長遠發展。

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