變電站綜合自動化系統綜述

天 嗒

（廣東谷源電力工程有限公司，廣東 廣州510600）

0 引言

隨著我國經濟的快速發展、科學技術水平的提高，現代控制技術也得到了極大的發展，尤其是近幾年來，電子技術、通信技術、計算機技術更是實現了跨越式的發展。這些技術的進步為我國電力系統自動化的實現打下了堅實的基礎，從而奠定了我國變電站綜合自動化系統發展的契機。如今，變電站綜合自動化系統已經取代傳統的變電站二次系統成為我國變電站主要的控制系統，其管理高效，信息傳遞、反應快速的特征使變電站設備實現了統一控制、協調、管理、監測，同時其高效的信息交換功能大大簡化了電網的操作，保證了電網運行的安全性、穩定性和經濟性。

1 變電站綜合自動化系統結構的優缺點

變電站綜合自動化系統結構的設計思路主要分為2種，即分布式和集中式。分布式設計與集中式設計的區別在于采用的是分布式還是集中式結構。兩者在控制保護功能上的區別就在于分布式設計將各控制保護功能分散到開關柜上或者開關柜周邊，而集中式設計則將各控制保護功能集中到專用的保護柜上。這就使得兩者的信息處理、傳輸存在較大的區別，分布式設計的信息處理是在單元內進行，各個單元并無任何聯系，屬于獨立的個體，處理完成后的信息通過光纖傳輸至監控計算機；集中式設計則將采集的各類信息在保護柜內處理完成后經光纖傳輸到主控制室計算機。分布式結構綜自系統與集中式結構綜自系統在處理信息時也有著很大的區別，分布式系統的信息處理是由多臺計算機來進行，每臺計算機都分管不一樣的處理內容；而集中式系統則主要由一臺功能強大的計算機來對所有的信息進行分類處理。這也使得分布式系統有著極強的擴展性、可維護性，局部的系統故障也不會影響到整個系統的運行，且對于未來的技術發展有著良好的適應性；而集中式系統雖然實現了信息的集中處理，卻也使得整個系統的可靠性降低，擴展性不足，維護、調試難度加大，面對未來計算機技術的發展，略微表現出較差的適應性。

無論是分布式系統還是集中式系統，因為采用的是多功能繼電器，可以說都在很大程度上簡化了二次接線。而且這2種設計所采用的系統軟件均具有極強的適應性、兼容性、擴展性，能夠滿足客戶未來的升級和功能擴展需求。

2 變電站綜合自動化系統現場調試及維護的常見問題

2.1 綜自系統現場調試需要注意的問題

要進行現場調試，首先就要清楚調試分為幾個階段：先期準備階段、調試階段、試運行階段、收尾階段。

2.1.1 先期準備階段

每個階段需要進行的工作和注意的問題都不一樣。在先期準備階段中，主要工作就是了解和檢查：了解整個系統的接線方式，了解所有設備的安裝方式，了解整個系統各類保護裝置及直流屏等的數量等；檢查系統內的設備，包括外觀是否存在破損，電子元件是否有損壞，接線有無損壞，安裝是否正確，通訊是否正常，傳輸是否順暢，接線方法是否正確，等等。務必要保證對整個系統有一個全面深刻的了解，且檢查到位、細致、認真，絕不出現遺漏。

2.1.2 調試階段

調試階段是整個現場調試中最關鍵也是涉及面最廣的階段，在這一階段，我們不僅要對一、二次系統的電纜連接進行檢查，還需要對直流屏控制電源、儲能電源、操動機構、后臺機在調試中的反應、主變壓器、打印功能、聲音報警功能、遠動功能、防雷保護等進行調試檢查。其中需要注意以下幾點：（1）在進行直流屏控制電源、儲能電源調試時，需要注意，跳合閘繼電器保持回路在與斷路器操動機構跳合閘電流進行配合的時候，跳合閘繼電器保持電流要與斷路器操動機構跳合閘電流應相匹配，如繼電器保持電流小于實際電流，其后果就是跳合閘保持繼電器被燒毀；而如果繼電器保持電流大過實際電流，那么跳合閘很可能出現不跳合現象。（2）在對二次交流部分進行現場調試檢查時，主要是對一次和二次回路的完整性及有效值、相別進行檢查，還需要注意的是，在對一次側的A、B、C三相分別用加壓器施加單相57V電壓時，該段母線上應該能夠測出電壓，而其他母線上則沒有電壓，同時在進行相別檢查時，相別應是正確的。（3）防雷保護。由于變電站綜合自動化系統已經實現了高度的智能化管理，其構成中不可避免地也就存在大量檢測設備，這些電子設備不僅價格昂貴而且極易受損，尤其是在受到雷擊的時候。因此，防雷保護對于綜自系統來講是非常關鍵的一個環節。在進行防雷保護時，要注意的一點是接地，良好的接地是防雷的關鍵，而良好的接地就意味著要保證接地電阻達到設計標準要求，因為接地電阻越小，過電壓也就越低。在這里可以采用以下措施：通過在避雷針下增加垂直接地極，防止二次電壓的反擊；優先選用方孔地網，要考慮地網表面電壓分布的合理性，必須保證其適應于接觸電壓和跨步電壓。

2.1.3 試運行階段

這一階段主要通過觀察來對系統的運行進行考量，在系統運行的過程中發現問題并及時進行糾正。系統試運行期間，要注意對系統的差動保護極性、帶方向保護進行校驗，另外，還要對后臺機的顯示電壓、電流、電量數據等進行校驗，務必保證每個數據和安裝的正常。

2.1.4 收尾階段

在試運行結束后，要對整個試運行階段出現的問題進行處理，并做好資料的收集、整理工作，保證變電站交接資料的完整性。

2.2 綜自系統維護需要注意的問題

綜自系統的維護狀態如何對于運行和管理變電站有著非比尋常的意義，良好、科學的維護工作不僅能夠保證變電站的正常運行，還能夠延長設備的生命周期，并且可以保證整個變電站的運行安全。

在進行綜自系統維護的時候，首先要做的就是對新投變電站進行驗收，驗收是維護的基礎，做好驗收能夠極大地減少后期的維護工作，并且為今后維護工作的開展打下良好的基礎。另外，進行綜自系統的維護，不可忽視的就是對通訊設備的維護，這就需要我們維護人員掌握綜自系統中通訊設備的參數設置及連接方式，并且了解系統內各個設備之間的網絡連接方式，以便在通訊設備出現故障的時候，及時準確地判斷故障發生的位置和原因，并快速地進行處理。除了以上2點外，在進行綜自系統維護的時候，需要我們維護人員具備一定的數據庫更改的能力，以減少對廠家的依賴。目前，對數據庫的更改主要包括線路名、人員權限修改，運行人員增減等。

3 結語

目前變電站綜合自動化系統已經逐步取代了以往的RTU系統，其應用技術也在不斷完善中，但是由于綜自系統是一個龐大復雜且技術難度極高的智能系統，在對其進行試運行調試和后期維護時，需要注意和改進的問題也非常多，一旦某個細節沒有處理到位，極有可能造成運行不順暢。尤其是后期維護，對于維護人員的專業素質要求相對較高，因此變電站要在人員的專業素質提高和技術更新上不斷努力，只有這樣才能保證變電站綜合自動化系統發揮其應有的功能，實現變電站效益的提升。

［1］蔣志華.變電綜合自動化系統防雷措施應用探討［J］.中國新技術新產品，2010（1）

［2］孫方漢.變電所運行調試及故障處理［M］.遼寧科學技術出版社，2002