變電站綜合自動化淺析

林華

摘要：最為典型的變電站綜合自動化系統就是四層結構模型的變電站綜合自動化系統，該變電站綜合自動化系統的構建以及提出需要從根本上分析常用變電站綜合自動化系統的結構，同時還要重點分析常用變電站綜合自動化系統的特點以及其發展的常用系統不足問題等。在分析上述內容之后才可以完成四層結構模型的變電站綜合自動化系統的有效構建。四層結構模型的變電站綜合自動化系統從從根本上很好的使用了分層的功能模塊化設計理念，在對于硬軟件來說，其可以從根本上實現模塊化以及通用化發展，在實現系統配置的過程中，可以按照變電站類型的不同，選擇不一致的一次接線方式，完成相對于的系統配置。所以，這樣就可以促使整個系統具備一個非常高的可靠性，提升其可維護性以及開放性等。本次研究重點分析的就是系統的實際構成情況以及其他原理情況。

關鍵詞：變電站；綜合自動化；系統結構

變電站綜合自動化系統其實質上是功能組合變電站所有二次設備，主要的方法就是網絡方法、計算機控制方法、數據庫方法等，對其進行，同時開展一系列優化設計工作，自動監視、測量變電站工作，在上述的基礎上促使變電站運行效率得到基礎的保證，同時保證其管理水平以及管理質量得到有效的控制，所以說其是一種綜合性非常強且自動化非常強的系統類型。可以實現常規監視儀表的直接取代以及操作控制屏柜的直接取代等，可以促使變電站實現進一步的安全化，同時促使經濟的運行質量以及水平得到基礎的保證[1]。傳統的變電站二次系統目前已經得到基礎的轉變，逐漸被變電站綜合自動化系統取代，這已經逐漸發展成為目前我國發展電力系統主要的一個趨勢走向。本次研究主要的分析內容就是目前我國變電站綜合自動化系統其所具備的典型的、新型的、有效的結構，同時還涉及到其相應的技術特點，在分析上述內容的基礎上，對實際生活實用面向對象的、有效的、分層的、分散的結構設計，完成新型的四層變電站綜合自動化系統的有效構建，實現有效的結構化。

1 電站綜合自動化系統的典型結構分析，同時分析其技術特點所在

1.1 集中式結構分析

一般情況下都是按照信息的類型來完成集中式變電站綜合自動化系統的結構功能的劃分。其實質上跟該類類結構的系統功能模塊跟其硬件模塊之間的聯系不是很強。模塊化軟件可以實現各個功能模塊的有效連接。在實際工作中，需要完成集中采集信息工作，在采集完成之后對信息進行處理跟運算，這是信息加工的主要環節。因為受到計算機硬件水平所產生的限制條件，在早期自動化系統中上述提到的結構具有非常廣泛的使用范圍，例如下圖這種集中式結構，主要為典型的集中式結構類型，具有明顯的代表性[2]。上述提到的結構類型，在監控主機性能等方面存在比較嚴苛的要求，同時，其還不存在非常有效的系統處理能力，存在較少的開發手段以及方法，所以系統存在比較差的開放性以及擴展性，同時其可維護性也非常的差，甚至還會影響到其抗干擾的能力。

1.2 分布式結構分析

在設計分布式結構的過程中，主要的依據點就是功能等方面，劃分單元的過程中，主要按照保護功能以及監控功能等進行劃分，實施分布。其結構主要使用的是主從CPU協同工作的方法，在使用功能模塊的基礎上實現有效的數據通信工作。采用有效的分布式結構，可以在維護系統以及擴展系統的過程發揮良好的作用，存在非常良好的可靠性，存在的局部故障不會對系統其它的模塊產生影響，所以其會保持一個正常得運行狀態[3]。對其安裝方式進行分析得到以下幾個：第一個是集中組屏方法，第二個是分層組屏方式，這兩種都比較能夠滿足中壓、低壓的變電站的需要。詳細的系統結構情況如下圖表示：

2 新型變電站綜合自動化系統結構

2.1 系統結構模型

關于實現變電站信息綜合管理，目前已經有了相應的研究成果，以下條件是其實現的可能：計算機技術的發展；網絡數據庫技術的發展；通信技術的發展。在變電站綜合自動化管理系統中有效的使用計算機局域網（LAN）技術。目前這項工作已經受到社會的關注以及重視[4]。最具代表性的就是引入信息管理于500kV變電站的方案，這個方案可以說是一個很大的進步。通過專用網關設備實現變電站各IED設備的直接接入，跟站內的各項設備接入同一網絡，例如：站內各監控機、站內各個工作站以及站內各個服務器。但是，這種方案雖然具備非常顯著的使用意義，但是這種方案還存在明顯的缺點，那就是價格非常的昂貴，技術操作起來具有明顯的復雜性，協調起來也具備明顯的難度，在進行通信協議轉換的過程中，需要從根本上分析不同接口的實際情況，會直接加大維護的工作量[5]。所以選擇將原有的過程層、問隔層、站級層三個主要層次進行詳細劃分，劃分為以下四個層次過程層、二次設備控制層、通信管理層、信息管理層。

2.2 系統分層以及功能分析

上述提到的變電站綜合自動化四層結構模型可以被分為四層，四層分別為：第一個是信息管理層；第二個是通信管理層；第三個是二次設備控制層；第四個是生產過程層。每一個功能層次都具備屬于自己的特征。對于生產過程層來說，主要的組成部分為變電站一次設備，這是整個系統最為底層的部分；對于二次設備控制層來說，其主要的構成部分為各智能設備，主要的功能就是控制以及保護各自對象，例如：母線以及饋線等。針對通信管理層，其主要是跟ID連接，同時連接現場總線，是通用網關最為主要的一個部分，主要組成部分為各個前置機系統，可以將其視為系統最為主要的一個交界點，主要的責任就是采集站內的相關數據，同時跟站級計算機進行連接以及遠動系統等。針對信息管理層，可以說信息管理層是系統最為高層的一個組成部分，主要的組成部分為站級的計算機部分，主要分為以下幾個部分：服務器以及工作站等。所以，我們就可以選擇使用相對的冗余結構進行一系列有效的構建設計[6]。

3 結語

在完成上述內容分析之后，提出了非常有效的四層結構模式的制定以及設計，所以，在實際工作中對于變電站綜合自動化系統實施過程中存在的問題就可以很好的解決，也就是在實際工作中開展不一致的協議IED并網以及相關的開放式變電站綜合信息等管理工作。在分析上述四層結構模式的基礎上，可以實現各種自動化系統的靈活配置以及有效設計，促使任何一種類型的變電站的實際需要都可以得到滿足。如果是不同類型的信息管理層的網絡操作系統，卻想要實現站內多網并存，那么就可以使用NT網以及Nove11網等網關設備來說實現。不僅如此，在實際工作中，如果是二次設備的控制層，那么就可以選擇使用以單片機為基礎的專用的保護設備。所以，可以促使整個系統提高自己的可靠性，存在非常明顯的可維護性，同時其開放性也非常的有效。

參考文獻：

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[3]何曉斌，何李麗.變電站綜合自動化系統問題淺析[J].山東電力高等專科學校學報，2008，01：54-57.

[4]胡寅，王軍.變電站綜合自動化微機繼電保護研究[J].電氣開關，2011，02（22）：50-53.

[5]李都紅，李雪剛，王勁松.淺談變電站綜合自動化技術的應用[J].電氣應用，2011，10（05）：22-25.

[6]楊娟娟.惠來風電場110kV變電站綜合自動化系統的數據通信[J].中國科技信息，2011，18（06）：70.