綜合自動化系統在10kV變電站的應用研究

摘 要：文章從變電站綜合自動化結構入手，詳細闡述了應用于10Kv變電站自動化系統的基本功能，并對其發展前景做出預測與展望。

關鍵詞：綜合自動化系統；10KV變電站；應用

目前城市電網的復雜程度逐漸提升，為了使各級的電力調配中心實時掌握電網及變電站的運行情況，提高變電站的運行可控性，需要采用更多的反事故措施，綜合自動化系統符合目前變電站的管理需要，自動化系統改變了傳統的二次設備控制模式，在簡化控制系統的同時能提高系統的安全性能。

1 變電站綜合自動化的結構

1.1 集中式結構。集中式通常采用計算機并拓寬其I/O接口，以便收集變電站的模擬量及數量等信息，并對其進行計算與處理，實現其微機監控、微機保護及自動控制等功能。集中式結構并不是靠一臺計算機就能實現保護、監控等功能的。多數集中式結構的微機保護、微機監控及調度等通信功能需要多臺微型計算機配合完成，每臺微型計算機所分配的任務要多些。

集中式的特征：可了解和掌握各種模擬量及開關量，并實時采集和監控變電站的相關數據；占地空間及成本都比較低等。前置管理機的引線較多，工作量大，整個系統的穩定性便會降低，如果前置機出現了故障，那么其所有的信息、功能都會喪失，因此通常我們會采取雙機并聯的方式進行。調試系統的工作較為繁重，組態靈活性較差，不同的主接線或變電站，應分別設計其軟、硬件，要實現其自動化功能及需求，難度比較大。

1.2 分布式結構。分布式結構即把變電站自動化系統的功能分化看來，讓多臺計算機共同來完成，通過按照功能設計的方法，以 CPU系統為工作重心，通過多個CPU來促進突發事件的解決能力的不斷提高，從而有效處理運算的瓶頸問題。各功能模塊間借力網絡技術或串行方法來傳輸數據，選擇級別較高的網絡系統可有效處理數據傳輸過程中的各個問題，進一步增強系統的實時性。分布式結構有利于擴展和維護系統，局部故障對其整個模塊的運行不會產生影響。與集中式處理系統相比，分布式結構存在下列幾大優點：

1.2.1 可靠性強，不管哪個部位出了問題，都不會影響系統的運行，危險能得到有效分散。

1.2.2 具有較強的擴展與開放性，便于工程設計及其實際應用。

1.2.3 站內二次設備減少了電纜的需求量，節省了投資同時也有利于調試、維護。

2 應用于10kV 變電站的綜合自動化管理系統分析

綜合自動化管理系統在民用建筑小型工業變電站中還未廣泛使用。因此，10kV 變電系統的整體自動化程度還需進一步提升，方可實現無人管理與遠程遙控，下面將對10kV 變電站中的自動化系統進行簡要分析。

2.1 綜合自動化管理系統能有效保護和監控變電站。按照電力系統中10kV 變電站的運行要求，綜合自動化系統應確保電站能順暢運行，在供電數量穩定的形勢下，促進輸出電能質量進一步提升，這就需要自動化管理系統能統一、有效的保護和監控變電站內的線路狀況、變壓器運行狀態及電路是否穩定、可靠等。

2.2 保護和有效監控變電站內的10kV 線路。要確保變電站能運行暢通，就必須切實保護變電站內的接地點及饋線，線路保護包含多方面內容，具體可分為保護饋線，控制線路運行狀況，測量接地情況及安裝必要的報警設備來報告異常工況，其保護設備應包含三相三段式的電流保護方案在內，以便發生異常工況時能立即熔斷。為實現線路保護及監控目標，測量系統中還應及時測量線路的電流、電壓、功率等狀況，控制設備應配有自動與手動跳閘這兩項功能。

2.3 保護和有效監控變電站內的變壓器。綜合自動化系統中，針對變壓器的工作，共形成了監控、保護這兩套獨立的系統，系統中包含非電量保護、差動保護及備用監控保護等三大裝置，非電量保護裝置在其運行的情況下，能實時測量變壓器中各回路的主變壓器的溫度變化，并有效監控接頭位置的數據，分析遙測結果，與其他設備之間實現數據的傳輸與交換，并最終保護變壓器；差動保護電路則收集變壓器雙向的電流量和單項的電壓量，以便監控變壓器單項的能量，將變壓器出現的異常狀況及時報備出來；備用保護電路在非電量與差動保護的狀態下，不能順暢工作，此時的保護工作可以采取手動的方式進行分閘，也可配合監控措施予以實現。

2.4 綜合自動化系統對電站運行情況的全面監控。在管理10kV 變電站的工作中，要監控全站運行狀況，通常會采用監控系統，而在監控系統的計算機主機里，也配備了監控軟件與組態軟件，在主機上的顯示界面上，我們可進行人機互動，在監控中心，也能夠獲得與設備保護有關的資料、遙測信息及最終報表。通過微機我們能實時監控和檢測整個電站實際的運行狀況，集控站的檢測技術應同地方檢測信息有小融合，并將二者之間進行對比，找出變電站工作及運轉過程中的潛在故障，從而有效指導電站平日的維護及維修工作。

2.5 基于系統中通信功能的發揮來達到遠程監控目標。要順利實現10kV 變電站的運行、管理目標，變電站的管理人員就應該充分了解和迅速掌控電站的運行狀況，將所有故障排除和解決，以往的10kV 變電站內配線狀況比較繁雜，平時的維護費用也比較多，運行工作中還往往會由于變電站工作人員自身操作不當而導致各種停機事故發生，通過應用綜合自動化系統，這種情況得到了很好的改善。系統中還實現了遠程通信的功能，它可以將設備的現場運行情況直接傳輸到主控室的主機中，通過相應的警告方式來對管理人員做出提示，讓他們及時處理各種異常工況，而管理人員對之進行處理后，也能及時把控制中心的命令再次傳輸到現場設備上，這樣一來，通過遠程監控的方式就能讓管理人員掌控和了解現場的運行情況；另外，這種方式也能讓同級變電站人員及其高一級管理部門實現有效溝通，從而實現電力系統的系統化管理電網的目標。

3 10kV 變電站內綜合自動化管理系統的前景分析

在國內科學技術不斷發展的情況下，人類在其生產、生活中對用電提出了越來越高的需求，電力部門的管理工作難度在加大。而要解決現階段電力系統中人員緊張的問題，就必須進一步實現基層中的變電站的自動化。針對10kV 變電站而言，通過綜合自動化系統，線路改造及硬件建設的工作量都在不斷增大，不過在應用該自動化系統后，變電站的安全性得到了逐步提高，且其日常的維護費用得到了逐步降低，在某些特殊的運行情況下，比如瞬間停電或者電壓波動過大時，自動化系統也能發揮其功能及作用，來有效保障變電站順利運行，同時也讓基層用電和生產狀況都能得到有效的保證。

4 結語

現階段，科技水平得到快速提高，對基層10kV 變電站也提出了更高的要求。為此，變電站應逐步健全其自動化管理系統，運用先進的管理手段來管理電站，建立健全變電站的管理系統，讓變電站的安全及穩定性能得到進一步提升，為城鄉居民的生產、生活營造和諧的供電環境。

參考文獻

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作者簡介：張群芳，身份證號：445381198602261126。