站域綜合自動化技術應用及其發展

李國治

摘 要：站域綜合自動化在變電站自動化系統中扮演著越來越重要的角色，電力系統能夠可靠性的運行并且安全穩定的輸出高質量不間斷的電源與電力自動化的快速發展有著密切的聯系，站域綜合自動化在整個電力生產、輸送、供應的各個環節越來越發揮著重要使命，因此，站域綜合自動化技術的應用及發展使得變電站的技術有了更高的發展水平，對于更好的服務變電站無人值守的模式提供了強有力的技術支撐。

關鍵詞：站域綜合自動化；介紹；技術應用應用；發展

1 站域綜合自動化系統

后臺監控系統是站域綜合自動化系統的重要組成部分，用于綜合自動化變電站的計算機監視、管理和控制或用于集控中心對無人值班變電站進行遠方控制。監控工作站一般由主、備兩臺計算機組成，每一臺計算機上都單獨裝有圖形編輯、數據量采集、通信模塊、報警管理、報表管理等模塊，負責變電站的全站監控。數據采集功能和遙信量的采集，在此方面，以光電隔離技術為基礎去實現系統輸入，或者以直接通信的方式來完成，是當前最為普遍的做法。遙脈量的采集與發送主要通過報文的方式傳輸，其可靠性更高，對一次設備的遙控可以依靠程序化完成，提高了全站倒閘操作的效率。數據計算和統計主要有下列數據：進線線路的有功、無功功率，主變壓器的有功、無功功率，對于每一段母線電壓而言，都可以對于其最大值，最小值以及相關時間進行記錄，當然也牽涉到獨立負荷，每天的峰谷值以及時間等相關信息，電壓合格率、總負荷、功率因數、電能量累計等。后臺監控系統還能完成信號監視和處理，現場設備的報警處理，并且移植了電腦五防及閉鎖系統，使得后臺監控系統的功能更加完善。后臺監控系統的主要功能有：運行記錄功能、人機聯系功能、顯示畫面與數據功能。如實時的顯示電氣主接線圖，全站斷路器和隔離開關的電氣位置指示；電壓電流運行情況；有功功率和無功功率數據信息；功率因數和電能信息；系統頻率和潮流信息等，都可在電氣主接線圖中顯示出來。運行人員密碼更改；保護定值的改設；控制范圍及設定的變化；報警界限；告警設置與退出；手動/自動設置；趨勢控制等。支持多種遠程通信規約，通過規約轉換滿足多級調度的需求。保護通過保護管理機與測控系統通信，再到完全分散的保護測控一體化通信系統，并將五防、電壓無功自動控制等功能納入自動化系統中的發展過程，系統仍在不斷的被完善。結構以分層化的方式來處理，此時綜合中華系統的價值在于：基于不同微處理機展現其不同的系統功能。依據所承擔的功能不同在結構上采用兩層或三層式布置，測量顯示數字化：測量完全由打印機打印、報表取代，直觀、準確、便捷，管理方便。運行管理智能化：體現在無人值班、人機對話及操作的屏幕化、自動報警、自動報表、打印、越限監視和系統信息管理、建立實時數據庫和歷史數據庫、斷路器操作及防誤操作閉鎖、電壓無功自動調節、小電流接地選線、事故判別與處理。

2 站域綜合自動化技術的應用

變電站的監視、保護、控制所依賴的就是二次系統，變電站運行計算機監視系統為運行人員快速準確地提供變電站設備的各種參數，為運行人員提供變電站發生故障時的詳細信息，所建立的專家系統，根據故障信號能夠對故障性質做出判斷。監控系統的數據采集，采集了變電站所有設備運行的有關信號：電流、電壓、功率、電能、保護信號、直流系統接地、在線絕緣檢測所必需的信號量。由于監控系統實行24h實時監測及計算機由人力所不及的反應速度及準確度，所以對判斷設備是否正常起了重要的作用。提高了變電站管理水平，在傳統的有人值班變電站中，各種原因時的數據的定時抄錄及準確度不能令人十分滿意，而監控系統可以及時準確記錄設備故障、動作各種情況，并可記錄先后次序、定時打印。能夠在突發故障的情況下，根據各種設備故障信號做出正確的判斷，并立即采取措施。系統的專家系統能夠在正常和非正常運行中提供給運行人員許多綜合性的幫助，可以結合監視數據及知識庫，做到在故障情況確定故障點及非正常運行情況下的推測故障原因。由于設備的運行狀況、出現事故時及時判斷故障和事故原因在不斷地變化，所以監控系統得以不斷發展。

如果使用傳統的二次設備的話，就會需要配備專業的維護設施，這就難以保證對于整體運行情況的全面監控。集成電路的硬件具有體積小、結構緊湊、功能強的特點，節約了空間占地，保證維護調試方便。在對于變電站綜合自動化系統的發展歷程進行分析之后，結合當前其應用現狀，預測其未來的發展方向：通過引人局域網技術，現場單元控制裝置采用就近綜合處理，所有智能裝置連接在一起。局域網主要以太網作為通信傳輸網絡。裝置單元種類繁多，給現場人員對系統的熟悉、掌握和維護帶來了難度，硬件更新淘汰快，相互不兼容造成了很多投資重復，資源浪費。開發標準統一的軟硬件平臺，設備功能僅由軟件決定。多功能的保護裝置可具有各種錄波功能，按間隔分散錄波，能夠做到備有冗余，可靠性更高。分散采集的數據可隨時由就地主站或遠方主站系統調用。使控制設備具有提供控制和監控任務的分散數據處理功能，可編程邏輯提供定向間隔、監視指令、連鎖和切換操作自動裝置的復雜功能。其中還包括遙測計算、事件時間標記、干擾記錄及通信接口功能等。傳統控制：計算機控制，光纖通信減少了電纜、CRT顯示取代了模擬屏，減少了控制室的面積、顯示系統的可擴展性和可維護性大大加強、提高了調度中心對電網管理的控制性能，操作更方便可靠。控制、保護與一次設備就近安裝在一起，向著智能裝置發展，如斷路器與控制保護設備高度綜合化和智能化。目前110kV 及以上保護相對獨立，35kV、10kV一體化，就地化（開關柜）安裝。向多媒體監視發展現行的變電站綜合自動化系統仍然不能解決一次設備的巡視工作，對一次設備內部的物理狀況和運行狀態還只是依賴于各種數據的分析判斷。那么，利用CCD攝像機攝入現場圖像（視頻信號），經通信系統上傳控制端，在控制端進行圖像的數字采集、計算機處理，最終輸出監視信號，構成信息識別監視系統。即通過視頻手段采集被監視設備的實時視覺信息，通過計算機系統處理，與事先存入的相應設備的正常狀態或極限狀態進行比較辨識和邏輯判斷，并給出結論。這種應用攝像技術和計算機構成視覺自動化系統，不受設備所處環境的影響，自動記錄文字和圖像，及時捕捉事故全過程的錄像，便于事故的預防與判斷分析。縱向綜合：所有層次上數據庫的協調統一，包括：開關裝置和調度中心明顯的數據交換和數據的一致性；所有層次上功能的自由分配，裝置的集中和分布只是用戶的一種要求和習慣。

3 站域綜合自動化的發展

在自動化技術不斷進步的今天，變電站綜合系統構建的技術基礎不斷夯實，從而引導電網建設朝著自動化的方向發展和進步。具體來講，其未來的發展趨勢可以歸結為以下幾個方面：從集中控制、功能分散型向全分散網絡型發展。通過引人局域網技術，現場單元控制裝置采用就近綜合處理，所有智能裝置連接在一起。變電站，會使得電網結構朝著復雜化的方向發展，此時對于電網調度人員的信息素質要求比較高，必須要較短的時間內保證準確快速的處理好故障。尤其在市場經濟快速發展，環保標準不斷出臺的背景下，以現代控制技術去實現對于電網運行情況的管理和控制，使得其自動化的效益得到最大化的發揮，是其未來的發展趨勢。簡單來講，電網自動化系統的應用造就了變電站綜合自動化系統的產生和發展。

4 結論

變電站的監視、保護、控制所依賴的就是二次系統，站域計算機監視系統為運行人員快速準確地提供變電站設備的各種參數，為運行人員提供變電站發生故障時的詳細信息，根據故障信號能夠對故障性質做出判斷。站域綜合自動化系統在投入實踐應用的過程中，也表現出在智能化方面的發展特點，這也是我們應該高度重視的話題。

參考文獻

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