綜合自動化變電站向數字化變電站發展淺析

葉青峰 李元亨 解東

摘要：伴隨很多新型技術的開發和運用，電網在運行中的效率有很大的提升，電力系統也隨著科技發展有了很大的進步。時代在向前發展，同時與其一起發展的還有變電站的運行管理，綜合自動化變電站對很多的優良技術進行融合，使電能可以優質高效的供給有了保障，它起到的作用是不可忽視的。可是，由于信息互聯網技術的不斷進步，傳統模式的綜合自動化變電站不可以使通信協議模型、智能設備、統一自動化及通信網絡這些需求得到滿足，所以目前應該研發新的技術使這些新需求能夠得到滿足。因此，就出現如今的數字化變電站，在變電站的發展中，也因為它的出現向新的階段邁進。本篇文章將會對數字化變電站替代綜合自動化變電站展開論述。

關鍵詞：綜合自動化;數字化;變電站;轉變;發展

1 綜合自動化變電站發展歷程

最早開始，綜合自動化這一名詞是在微機保護技術的基礎上所提出來的，提出后很快廣泛運用在了變電站中。微機保護裝置在變電站中得到推廣后，保護功能就成了其最基本的功能，通信功能和數據采集功能加入了其中，并使監測系統的成本很大的降低了。在綜合自動化變電站的發展歷程中，可以將其劃分為兩個點：第一個綜合自動化系統的主體是110kV及以下電壓等級變電站;第二個綜合自動化系統的主體220kV及以上電壓等級變電站。通俗來講，利用通信技術就是

綜合自動化變電站的發展和應用的一種手段，變電站的主體是微機保護與眾多智能設備所提供的信息。在當今，信息處理技術、通信技術及現代電子技術是變電站綜合自動化系統的基礎，重組和優化變電站的信號、控制、自動裝置、測量和繼電保護功能。在變電站運行中，經過綜合自動化系統內部設備的數據互換，使數據共享這一目的實現，從而將變電站在運行過程中的監控任務完成。

2 綜合自動化變電站存在的缺陷

?2.1 監控程序不夠穩定

利用綜合自動化系統后，使用監控系統開展操作是變電站運行時較多依賴的。在變電站整體運行的過程中，能夠在監視器中了然于目。可是，在平常利用它的過程中，它會極大的受限于計算機的內存容量，并對監控系統的有效運行造成很大的影響，死機的情況也會時而發生，使安全隱患大大的提升了。

2.2 設計規范不夠統一

對于變電站設備性能和綜合自動化系統這些來說，有關的部門都設定了嚴格的指標，可是生產設備的廠商是不一樣的，所以他們選擇的原材料與生產的方式也不同，甚至有的商家在利益的驅使下，制作的產品質量非常的差，最終致使設備的性能和綜合自動化系統各有不同。

2.3 需要定期維護設備

一直到現在，由于被很多的因素所影響，在變電站中，基本上全部的綜合自動化系統對有定時進行維護的需求，對于設備的而言是及其繁雜的一項工作，只能夠專業人士來進行維護，或者是直接運回廠家進行處理，這樣一來，使運行的成本極大的增加。

2.4 遙控信號故障

通信控制器串口在綜合自動化系統中是經過調制解調器與調制解調器的關聯所實現的，然后傳輸到主通道。在實際的運行中，故障經常會出現在傳輸遠程信號時，具體的原因很難被我們所找到。除此之外信息傳輸阻塞的狀況也會常常出現，致使不可以立即反饋遠程信息或者中斷通信通道。

3 數字化變電站的產生背景及特征

很多的弊端都出現在了傳統的綜合自動化變電站中，例如不能夠很快的使信息共享、沒有互操作性在設備間等這些不利因素。想要使這些問題得到有效的解決，利用數字化變電站就是一種很好的方法。何為數字化變電站，就是說在變電站中，信息收集、數除和處理這些流程全是依據IEC61850通信標準進行數字化和執行的。它有效關聯站內設備互操作、光纖網絡通信、電子式互感器等這些新的手段，使變電站數據共享、傳輸、控制命令的數字化采集、處理以及監控信號得以實現。

變電站的功能智能化和操作程序化兩種功能都能夠輕松實現，變電站的后期進程中，這就是一個大的方向。數字化變電站的特點有很多：第一點是自動化的運營管理，就目前而言，系統的自動化水平可以說是很高的，而且數字化變電站也擁有自動化的特點，經過網絡通信的信息共享、信號的光纖傳輸、設備的互操作性以更好地姿態展現出來。第二點是統一的通信協議與模型，在傳統的變電站中，網絡通信協議標準與變電站信息描述是不同的，致使很難對信號進行識別，互操作性在設備間中差。IEC61850標準的通信網絡和系統是數字變電站所運用的。開放性、系統性和完整性的標準，使數字化變電站設備間的聯系得到保障。第三點是網絡化的通信。其擁有傳統數字設備的特征，除此之外，在數字化變電站中，外部光纖網絡通信接口也是兩個設備所擁有的，傳統方式對于傳輸變電站的信息是通過電纜，與其是不同的。光纖以太網是數字化變電站種傳輸的基礎。第四點，智能化的設備，在變電站種，電子變壓器替代了傳統電磁變壓器，將數字光纖以太網接口直接提供。智能變壓器、斷路器這些設備收拾該站所采用的，將智能終端在本地設備中鄭家，進而使對信號的狀態監測和數字轉換實現，同時對設備智能化、數字化的需求進行實現。

4 數字化變電站的優勢

數字化變電站進展很快，而且受到了大家的重點關注，因為它擁有很多傳統方式中沒有的優勢，例如在管理、維護、運行、建設等方面。

4.1 信號測量精度高，變壓器動態性能好

數字變壓器對信號進行測量利用的是電子變壓器，而且光纖輸出數字信號都是通過兩側直接進行的。比起傳統方式，在根源上規避了因為鐵芯導致的鐵磁諧振和飽和對鐵電變壓器產生的影響，從而使保護測量的準確度得到提升。

4.2 二次系統安全性較高

簡易的絕緣結構是電子變壓器所擁有的，使高壓一次側的有效電氣隔離能夠實現。使易燃易爆、漏油等危險所有效規避

4.3 信號抗干擾能力強

二次設備之間的通信以數字量形式通過光纖電纜傳輸和電子式互感器輸出，使其抗干擾能力大大的提高。

5 數字化變電站的現實意義

5.1 有效避免重復建設

在數字變電站中，全部信息都利用相同的信息模型對相同的通信標準進行訪問。在這一環境下，利用同樣的通信網絡收取狀態信息和電流電壓，同時將控制命令發出，并不要求創建新型信息輸送、采集不一樣的功能系統，從而使變電站的成本極大的降低。

5.2 降低運營成本

它是在不一樣的設備上執行數字化變電站的各種功能、計算、及收集。如果在變電站中加入新的功能。這些功能的要求都可以被之前的執行和采集設備所滿足，那么新功能在運行中，就可以不用要另外的硬件方面的支出。

5.3 變革信號傳輸技術

在傳統變電站中，開展信號傳輸工作時，都是用一次設備和二次設備對未校驗信息的信號直接展開傳輸。它不容易發現電纜故障或信號有誤等問題的出現。除此之外，對模擬信號進行傳輸的技術受限，常常不能夠利用高效光纖技術，受到外部環境的干擾很大。和它比起來，在數字變電站中，實現信號傳輸是使用計算機通信技術的。通信系統對信息進行傳輸時，同時展開通道自檢和信息校驗，不但能夠在發生故障時有提醒，而且誤傳信號也被規避。

6 結語

綜上所述，廣泛使用數字化變電站新技術，很大的使傳統變電站的維護模式和運行模式所改變，同時對技術的要求更高了。創新可以說是永無止境的，當今數字化變電站有很多的優點，它的發展理念也更加的先進。可是，數字化變電站中的問題也有很多，所以說，我們應該在創新中去發展，才可以使數字化變電站更好的替代綜合自動化變電站。

參考文獻：

[1] 湯漢松.數字化變電站的現狀與未來[J].江蘇電機工程，2017（5）：5-7.

[2] 金釗，周志宇.綜合自動化變電站向數字化變電站發展淺析[J].電子設計工程，2018（22）：144-148.

[3] 夏勇軍，蘇昊，胡剛，等.數字化變電站研究現狀與應用展望[J].湖北電力，2017（13）：9-12.