110kV變電站綜合自動化系統改造的研究

張穎耀

摘要：我國經濟發展迅速，社會對于電力系統的需求不斷增加，如何建立具有良好的穩定性與安全性的供電系統成為了電力事業工作者的重要目標。變電站是配電系統中的關鍵，只有保證其穩定運行，才可以實現供電系統安全穩定為社會提供電力資源。以往的變電站難以適應現代的電力系統的需求，對老舊變電站進行改造勢在必行。本文對110kV變電站綜合自動化系統改造進行了分析和研究。

關鍵詞：變電站 自動化 改造

0 引言

我國經濟發展迅速，為了滿足我國不斷增加的電力需求，電力系統的整體規模也在不斷的增大。隨著我國電力系統的規模不斷增大，電力系統的穩定性與安全性成為社會各界廣泛關注的重點問題。變電站是整體電力供電系統中的重要的環節，同時也是關系到整個電力系統正常運行的關鍵。以往傳統的變電站難以適應現代電力系統的需求，并且隨著科學技術的不斷發展，變電站的自動化已經成為變電站發展的重要趨勢。變電站的綜合自動化主要是對變電站的二次設備進行重新組合與設計，并且利用先進的技術對變電站的主要設備與輸出實行全自動的監控、測量、控制、保護與調度等操作。變電站的綜合自動化是將計算機技術、自動化技術與通信技術等多個專業技術進行綜合。110kV變電站的綜合自動化改造，可以有效的改進現有變電管理的模式，提高整體變電管理效率，促進供電的安全與穩定，具有十分現實的意義。

1 我國110kV變電站的現狀

現代計算機技術與自動化技術不斷發展，變電站的自動化水平得到了很大的提高。現代供電系統的自動化已經成為現代變電站發展的重要趨勢，應用先進的信息技術、計算機技術、電子技術等多種技術，對變電站的設備進行控制，并且對變電站的運行情況進行控制、監控，實現全自動化的變電站工作模式。變電站自動化可以更好的實現設備間的信息交互，并且完成各種調度與控制的任務，提高變電站的供電效率，控制成本，提供更好的供電服務。

變電站在供電系統中擔負著重要的職能，負責整體電力系統中電能的分配與轉換，對于電網運行的安全性與經濟性有著重要的意義。現代社會對于電力系統的要求不斷增高，電機組的規模不斷增大，電力系統的控制難度也在不斷提高，如果依然采用傳統的變電站管理方式，則很難適應新的發展需求。

傳統的變電站在供電系統中，缺乏良好的安全性與可靠性。傳統變電站的變電設備大多為電磁型和晶體管型，缺乏良好的可靠性，并且自身結構復雜，不具備自動診斷故障的能力，在進行維護檢修時，只能通過定期的檢查，才能發現其中的問題，并且進行調整。另外，傳統的變電站的供電設備，難以保證良好的供電質量。現代社會不斷發展，人們的生活水平日漸提高，家用電器以及各種用電設備對于供電質量的需求不斷提高。變電站進行供電時，要嚴格的保證頻率以及電壓符合標準，并且做好相應的無功補償，從而保證供電在合格的范圍之內。傳統的變電站缺乏良好的調壓手段，不能保證供電質量的穩定，難以滿足不斷發展的用電需求。傳統的變電站占地面積較大，征地方面的投資占變電站運營成本中很大的比重。而實現自動化的變電站在設備的采用上，已經脫離了傳統變電站所采用的大體積的設備，減少了占地面積。

傳統變電站缺乏對供電過程中實時控制與計算的能力，電力系統如果要保證優質、安全、經濟的進行供電，需要對供電系統進行及時的監控與管理，才能有效的控制供電系統的運行。另外，傳統的變電站難以對運行工況進行良好的管理，無法對測試的信息進行及時的處理與調度，從而造成參數采集難度過高，不利于電力系統安全穩定的運行。與此同時，傳統的變電站管理上，維護工作量較大，并且維護難度高，整體設備的可靠性不足，難以保證管理效率。

2 自動化系統改造的優勢

以往傳統的變電站自身由于存在一些缺點，所以做好變電站的自動化系統改造具有一定的意義，是保證電力系統安全、經濟、穩定運行的重要手段。新的變電站綜合自動化較傳統的變電站有很大的優勢，主要可以體現以下幾個方面。

第一，新的自動化系統可以大大的提高供電的質量，并且保證電壓的合格率。自動化變電站可以在供電中，對電壓進行自動的控制，并且可以自動的對變壓器和無功補償進行管理，提高無功補償的合理性，減少損耗。

第二，可以提高變電站的安全運行。變電站的自動化管理系統主要利用計算機進行控制，并且具備故障自診的功能，在出現故障時，計算機可以第一時間的發現故障，并且提供相應的處理。計算機進行控制除了可以自動的監控故障外，還可以實時的發送系統運行信息，并且利用遙感裝置，實現遠程的控制和管理，提高系統的可靠性與安全性。

第三，加強電力系統的管理效率，促進管理工作的進步。實現電力系統自動化，可以將以往的監測、抄錄、測量等工作通過計算機進行處理，提高了測量的效率，減少了誤差出現的概率。工作人員只需要通過計算機輸出結果，就可以獲得整個系統的運行參數與狀態。并且，自動化系統具備良好的調度功能，為調度員提供實時的調度數據，提高整體管理工作的水平。

第四，采用自動化系統進行改造，可以有效的減少變電站的面積，從而減少變電站的建設成本，控制整體投資。自動化的管理系統主要采用計算機技術，可以有效的實現資源的共享，并且整體控制系統集成化程度較高，體積小，功能多，同時還可以隨著計算機性能升級而整體升級，有效的控制變電站的建設成本。

第五，降低維護難度，減少人工勞動量。自動化系統中包括系統故障自動診斷，可以在系統出現故障時，系統自動做出診斷，減少維修的時間。與此同時，采用自動化系統進行管理，可以減少人員值班工作量，通過自動化的記錄等行為，實現無人值班，提高人力資源利用效率。

3 110kV變電站綜合自動化系統改造

3.1 改造原則

變電站綜合自動化系統改造要遵守總體性原則，要將自動化作為整體電網系統中的一部分，并且服從整體電網的調度需求，符合整體設計的要求。自動化系統的功能與配置需要滿足電網的需求，保證供電穩定、優質、經濟的進行。在自動化系統改造中，要保證電網的可靠性，利用自動化系統對變電站的工作情況進行監控。在進行系統設計時，要保證系統具有足夠的運行管理功能，保證對電網運行的管理水平提高有作用，保證系統的實用性。另外，在保護獨立性上，系統需要保證各單元的獨立性，并且通過與系統接口進行對接，從而達到信息共享。最后，系統的設計要保證足夠的經濟性，在保證技術含量的同時，追求整體系統的合理性與經濟性。

3.2 綜合自動化系統的設計

變電站的綜合自動化系統在設計上應該采用分布式的設計，利用計算機進行監控，并且將設備進行分組，按照不同的電壓級別對輸電線路和變壓器等原件進行設計。在系統設計中，還需要將二次功能的設備做好分配，避免誤操作，保證各設備的獨立性。系統的方案設計需要以無人值班為中心，將以往常規的操作方式進行更改，實現計算機遠程控制與管理。

3.3 功能實現

在自動化系統的功能實現上，要對以往的監控系統進行改革，改變以往的指針、報警系統等監控系統，利用先進的計算機自動化技術，取代常規的監控系統。在數據的采集上，要對模擬量、開關量、電能計量等多種參數進行采集。對于事件順序的記錄上，要對斷路器的跳閘與合閘記錄、保護動作等多項數據進行監控和記錄，并且監控系統需要具備足夠的內存，可以存放定量時間的時間順序，做好相應的時間記錄。在對測距與故障的記錄上，可以采用計算機記錄的方式，與故障錄波器進行通信，實現對系統故障的監控，并進行故障記錄。操作人員在進行系統控制時，通過CRT的屏幕對系統的各個設備進行調節與控制。

微機保護是自動化系統中的重要部分，也是影響系統正常運行的基礎，在設計中需要重點關注。微機保護裝置需要具備足夠的靈敏性與可靠性，并且要具備良好的響應速度與獨立性。在被保護的對象發生故障時，需要自動的進行記錄，為故障分析人員提供依據。在對電壓與無功功率調整上，要注重對系統穩定性的考慮，通過對后臺監控軟件的使用，達到對整個系統監控的目的。

4 結束語

變電站的自動化系統改造，需要對整體變電站的需求進行詳細的了解，并且對變電站的功能、發展情況進行全方面的適應。變電站自動化系統改造，是現代變電站發展的重要趨勢。變電站綜合自動化的設備的采用上，要根據具體的情況進行分析，并對系統改造中出現的問題進行良好的解決，從而為電網供電穩定可靠的進行做出保證。

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