變電站高壓電氣系統中微機自動化技術的應用研究

張金義

摘 要：電氣系統自動化的發展主要得益于信息技術與自動化技術的推動，在當前電能需求不斷增大的背景下，電力系統的重要性越來越突出，相應的，電氣系統的功能完善也就越來越關鍵。在這種情況下，探討微機自動化技術在變電站高壓電氣系統中的應用價值和策略，具有十分重要的實用意義。文章在詳細分析變電站高壓電氣系統特點的基礎上，對微機自動化技術在其中的應用進行了簡要闡述，以供參考。

關鍵詞：變電站；電氣系統自動化；高壓電氣系統；微機自動化技術；應用

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）32-0049-02

微機控制技術是變電站電氣自動化系統的關鍵技術之一。對于該系統來講，傳統儀器是其重要組成部分，功能有測量與監控等。其中，遠動屏、集中顯示屏為系統功能的實現提供了保障。與傳統儀器相比，微機控制技術具有明顯的功能優勢，其涵蓋了計算機組與集成電路。因此，優化變電站綜合系統的措施中，應包含有提高技術的方法和協調計算機與自動化、通信關系的策略。

1 變電站高壓電氣系統

1.1 概 述

以局域網通信監控系統的構建為前提，變電站電氣系統實現量化信號的采集需要借助多種裝置，比如遠動裝置。程序是電氣系統實現工作調度功能與監控功能的關鍵。一般來講，負責程序處理的是數據信號，數據信號來自微型計算機。在程序處理的過程中，還存在一個信號鑒別的過程。對于電氣自動化控制系統來講，其核心為高壓電氣系統。局域網通信網絡的功能主要在于將系統的不同部分聯系起來，發揮著重要的協調作用。該系統的功能主要包含三個方面：①自動控制；②繼電保護；③遠動功能。因此，高壓電氣系統的功能非常復雜，具有典型的綜合性特征。

1.2 特 點

高壓電氣系統的綜合性特征可以細化為以下幾方面：①功能綜合性強。現代技術中不少都是綜合性較強的技術，其中的科技含量更高。由于高壓電氣系統中應用了很多現代自動化技術，因此，該系統本身也呈現出功能綜合性強的特征。②結構分層。高壓電氣系統結構具有明顯的分布式、分層式特征。具體表現為，其各個子系統都是依據此項結構要求進行設計的，最終，由子系統中各具功能的CPU共同構成了綜合系統；同時，該系統可以分為間隔層與變電站層兩層，因此，可以說該系統還具有分層式特征。③屏幕化。在變電站電氣自動化實現之后，設備操作與線路監控中只需通過CRT顯示器，就能夠掌握變電站運行的基本情況，實現有效的控制與實時監控。④網絡化。網絡化主要是針對通信局域網而言。當前，電氣自動化系統中均采用了局域網技術以及光纖技術，在這樣的情況下，該系統的抗干擾能力是相對較高的，數據傳輸不僅效率高，時效性、可靠性也更佳，并且在組態和擴展方面也擁有較大的自由空間。并且電纜數量也在一定程度上減少了，施工時也會更加便利。⑤智能化。電氣自動化系統的智能化有著多種表現形式，除了事故判斷、自動報警等多種自動化功能之外，還可以實現自我診斷并向主控端傳送診斷結果。并且，其監測對象也更為全面，不僅有一次設備，還包括自身。⑥數字化。變電站測量的傳統儀器多為指針式儀表，此種測量設備精度低、讀數麻煩，所以測量工作效率非常低下。當前，變電站更新了測量手段，積極應用了微機監控系統。微機監控系統最明顯的優勢在于其能夠通過顯示器將測量結果直觀的呈現出來，取代了傳統的儀表讀數，便利性十分顯著。另外，傳統測量中需要人工抄表，現在打印機可以取代人工，且效率更高、出錯率更低，測量效率有了明顯提升。

綜上所述，變電站電氣自動化系統具有功能綜合性強、結構分層、屏幕化、網絡化、智能化、數字化等明顯特點，優勢顯著。也正是因為這些特點，電氣自動化發展速度非常快，且備受關注。具體表現在，電氣自動化近年來已經成為了電氣方面研究的熱點問題之一，功能處于不斷完善中，性能也在逐漸提高和改善。從長遠角度看，電氣自動化代表著未來一段時期內變電站建設的重要目標，同時也是其不斷發展的推動力量[3]。

2 自動化技術在電氣系統中的應用探討

2.1 系統自動化建設

當前，先進技術在電氣系統中的廣泛應用，使得系統自動化程度不斷提升。在這種情況下，控制層信息也處于不斷擴展中，視頻信息采集設備在電氣系統中的地位得到了進一步的提高，逐漸成為系統關鍵組成部分之一。考慮到信息擴展的發展要求，在設備性能方面和通信能力方面必須做出應對。出于數據高效交換的要求考量，設備之間最好應用廣域網。以信息匯總為前提，設備利用數據庫以及有效的運算，不僅可以起到綜合數據的作用，還可以實現數據存儲、數據分類等。

電氣自動化系統不僅要有低頻通信接口、ATM接入，還要能夠利用廣域網，具備廣域網利用能力，以實現對信息互聯的調度功能。該系統的基礎包括廣域網和局域網，功能優勢在于節能、便利、高效、靈活等，具有較高的應用價值。

2.2 通信網絡建設

變電站發展中應重視建設局域網絡，為各種設備通過不同方式接入網絡提供方便。其中，遠動裝置與保護裝置接入網絡，既可以通過通信裝置，也可以利用現場總線。利用局域網，可以將有效信息進行共享。同時，局域網還能夠經交換機與國家網絡互聯。在具體實施中，接口方面應注意在增設V24接口的同時保留模擬接口以及數字接口。V24接口能夠借助ATM網連接，但是，保留模擬接口相當于預留了備用通道。局部網絡是通信網的其中一種，能夠實現一定范圍內的設備互聯。在局部網絡中，計算機不僅可以進行自身的獨立工作，還可以實現彼此間的數據交換、信息共享、通信等。局域網和交換機是局部網絡的兩種基本類型，其中，以前者最為常見，應用范圍也更廣。局域網的關鍵部分是互聯以及通信。局域網的傳輸信道不止一種，既可以是光纖或雙絞線，也可以是無線信道等。每種信道都有自身的優勢和不足，適用情況也不一樣，現實中應依據現實條件和要求，合理選擇。比如，雙絞線的優勢在于成本低，但是傳輸距離相對比較短則是其明顯的不足；對于性能要求高的情況，應使用利油電纜；對于傳輸距離遠、設備多、容量大、抗干擾要求高等情況，應選用同軸電纜。

2.3 技術支持

自動化系統的發展離不開通信技術的革新和改進，通信問題的解決必須得到相應的重視。上世紀90年代中期，由于配電網自動化系統標準的發布，配電載波通信引起了社會的廣泛關注。該標準對DAS系統的構成進行了全面的描述。DAS系統結構的選擇主要取決于系統功能。

3 案例分析

以某高壓變配電站為例，其進線電壓為35 kV。在經過了增容改造之后，其采用了綜合自動化裝置，建立了自動化系統。該系統兼顧配電系統與變壓器參數采集，同時，計算機系統中應用了GPS技術，增設了規約轉換器和數據采集器，能夠實現工藝參數的有效采集。在一次主回路系統中包含兩臺有載調壓變壓器，容量為6 300 kVA。另外，控制系統為分層、分布式微機系統，能夠通過網絡線實現與后臺機的有效通信，起到了節省電纜的作用。該變電站的變壓器安裝位置為主變保護屏內。在測量裝置上，該系統采用了微機型監控終端機，能夠實時監控電流系統接地情況；還裝有微機線路保護測控裝置，實現了對數據和參數的采集。后臺系統通過總線網絡通訊，實現了對于配電系統的遙控和遙測。這樣一來，就能夠遙控開關的開、合，并對開關位置進行監測；還能夠對電壓、電流進行測量。除了這些以外，該系統還具有事故報警、記錄等功能，可以自動生成日志并打印。

4 結 語

當前，科技已經成為了推動我國各個行業發展的重要力量，電力網絡的自動化程度將越來越高。變電站在整個電力系統中發揮著十分重要的作用，肩負著電能轉換的重要責任。高壓電氣系統是變電站功能發揮的基本保障，重要性不言而喻。微機自動化技術在高壓電氣系統中的應用不僅能夠起到簡化工作流程、提高工作人員工作效率的作用，對于供電系統的平穩運行也具有十分積極的現實意義，應積極推廣。

參考文獻：

[1] 于晶.電力配電自動化技術的應用及發展[J].企業技術開發（中旬刊），

2015，（6）.

[2] 李強.電力工程自動化技術探析[J].電工技術：理論與實踐，2015，（7）.

[3] 崔會貞.電氣自動化控制方式綜述[J].雜文月刊：學術版，2015，（4）.