綜合自動化系統在110kV變電站的應用分析

馬杰華

摘 要：隨著經濟發展水平的不斷提升，社會對電力的需求量不斷增多，電力增長又創新高，同時伴隨著城鄉電網改造工程的推進，綜合自動化變電站的數量不斷增多，實現了2/3以上的覆蓋率。在電網運行過程中，綜合自動化系統的應用與普及，使電力系統的自動化、配網系統化以及調度自動化等方面的發展上起到了重要的推動作用。因此，要利用綜合自動化系統代替以往的二次控制系統，使供電管理更加的高效與科學，保證供電設備運行的穩定性與安全性。本文從綜合自動化系統在110kV變電站中的具體應用進行了分析，對技術發展方向進行了總結，以供參考。

關鍵詞：綜合自動化系統;110kV變電站;應用

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）12-0173-02

電力系統在國家經濟建設和社會發展中發揮了非常重要的作用，而現代化程度的不斷加深，也使得人們對于電力系統的需求量不斷地增多，所以想要保證電力系統的穩定與良好運行[1]，給人們提供更加高質量和精準的電力服務，就需要對我國的電力系統進行改革與完善，利用綜合自動系統去改善傳統的供電方式，推進電力系統的自動化建設是重要方向。綜合自動化系統在110kV變電站中的應用，實現了一次與二次供電系統的自動化調度，在供電自動化發展中發揮了重要作用。但是供電系統是一個具備復雜功能的系統，其中會涉及到各個方面的問題，只有科學地分析綜合自動化系統的特點、優越性，并對其在110kV變電站中的具體應用進行精準分析，才可以電力系統的穩定與自動化發展[2]。

1 綜合自動化系統的特點

在現代信息技術發展的大背景下，變電站的現代化水平也在不斷提升。綜合性自動化系統就是利用信息技術、計算機技術、傳輸與處理技術等多種現代化技術，對變電站的開關狀態、脈沖情況以及模擬量等各種數據進行采集與整理，然后根據各項程度和方式對變電站的具體運行情況進行監測與控制，并將各項工作實現一體化的監督與管。同時，綜合自動化系統可以采取到更加全面的數據和信息，并采用計算機的邏輯與推理判斷的功能對變電站內各設備的運行情況進行監督，以為變電站內設備的運行及操作提供便利。在具體的應用過程中呈現出了與傳統供電管理系統不同的特點：

1.1 變電站管理功能的多樣化

在一個變電站的綜合系統當中，電源分為直流與交流兩者，并且對所有的二次設備進行了覆蓋，而綜合自動化系統中各項現代化功能的應用，可以實現對過去模擬屏、控制屏以及儀表屏等多個方面的控制，功能趨于多樣化。而且在綜合自動化系統當中所包含的功能還是很多的，不僅使變電站的整體結構變得更加簡單，同時也節約了成本，提升了變電站的管理效率[3]。

1.2 二次設備管理網絡化的實現

在變電站管理中分為一次設備管理與二次設備管理，其中二次設備有繼電保護裝置、測量控制、同期操作等，這些二次供電設備在綜合自動化系統的應用下設計與處理更加的優化，而且信息環境下二次設備的網絡化應用，加速了信息傳輸與共享的效率，為變電站管理提供了非常有利的數據支持。

1.3 變電站現代化管理的推進

綜合自動化系統在110kV變電站中的應用，發揮了計算機技術、信息技術以及網絡技術的功能，極大地提升了變電站的管理效果和水平。而且自動化綜合系統的應用，可以對電力系統的運行數據進行精準地記錄和數據信息的分層次交換，并可以在故障出現后自動地生成分析報告，高效解決故障問題，推進變電站現代化管理的進程[4]。

2 綜合自動化系統應用中存在的不足之處

2.1 數據的不穩定性

在110kV變電站在運行當中有可能會突然出現數據不穩定的情況，其中數據突然清零相對常見，這樣就會導致電流和電壓的曲線數據也出現不穩定甚至是清零的情況，而且存在沒有規律、反復性等問題，這樣很容易給查詢工作帶來困擾，而且這種問題的發生，也考慮是測量裝置故障的原因。

2.2 遙控信號不夠穩定

在110kV變電站綜合性自動系統的應用中，智能化保護系統當中，控制器會與通訊管理系統連接到一起，之后進入到主站當中去。但是在110kV變電站中保護規則較多，而且相對繁雜，所以當主站在對保護規則進行擴展時，即使在當接日運行完成，但遙控信號的穩定性仍然會受到影響，出現誤動的現象。出現這一問題的主要原因有兩點，一是對于規約處理的不科學，二是測量裝置在具體的應用過程中穩定性不足，但這兩個原因也都屬于猜測。

2.3 雙擊切換中的故障問題

自動化的變電站雙機之間處于監督的狀態下，所以需要以串口通信為主，以太網為輔，而且在這種情況下可以確保設備的穩定性，保證主設備的穩定，但是在雙機切換的過程中，兩臺通信控制設備會出現跳轉的情況，而當這些設備處于值班狀態下時，就只能有一臺控制設備為通信系統提供技術保障，進而導致設備出現死機的問題，而在這種問題出現后數據刷新就會受到影響，無法實現遙控。

2.4 通訊突然中斷的故障

保護裝置是應用于自動化控制系統當中的，但是由于信號誤發等問題無法有效地避免，系統死機問題就會出現，而當死機問題發生在保護裝置當中，就無法進行信號的正常傳輸了，進而造成信號的中斷。

3 110kV變電站中綜合自動化系統的具體應用策略

3.1 綜合自動化系統的結構形式

變電站中綜合化系統的構成及發展是伴隨著信息技術、網絡技術、計算機技術、通訊技術發展起來的，而綜合自動化系統也是在運動發展中不斷變化的，而在新建的大型智能變電站當中，分布了具有層次性的CPU結構，主要分為設備層次、變電站層次以及間隔層，以下進行具體分析：（1）設備層。主要是指的是變電站的電氣設備，其中包括變壓器、開關、電流互感器、斷路器等一次供電設備。（2）間隔層。該層次是根據斷路器間隔分離開的，通過保護與測控單元組合而成。每一個間隔的測量與保護單元的間隔，主要是負責進行測量與監控，對斷路器進行操作控制，對電力系統的運行情況進行記錄，進而對電力設備進行保護，對故障進行記錄。間隔層自身是通過不同的間隔單元裝置組合而成的，而且這些單元裝置通過局域網絡與變電站層進行聯系[5]。（3）變電站層。該結構層次主要被應用在設備的監督與管控當中，主要對電力信息進行采集與測量，屬于通訊管理的橋梁，發揮職能控制系統的功能，并發揮不同功能在信息方面的調度作用，便于后臺更加精準、有效地發揮遙控等功能。

3.2 系統的設備配置

在110kV變電站中綜合自動化系統的改造，需要進行一次設備與二次設備的改造。在變電站的內部存在一些斷路器和隔離開關，而且內部的元器件也存在一定的差異性，所以增大了設備的配置難度。因此，在實際的操作中，需要采用有載調壓的變壓器，對系統調控及損耗進行控制，以此來降低系統的噪音，控制系統的損耗，降低系統的運行成本。比如，在系統的運行過程中，SF6斷路器型號的采用，需要將低壓報警與閉鎖回路進行連接，對設備的基本性能進行連接，發揮設備的維護與抗災功能。同時，采取隔離開關應為電動操作機構，能夠給設備的遙控與管理提供遠程化的服務。另外，還需要給系統設置一個真空開關柜，但是在110kV變電站中開關柜是很多的，所以可以采取分散式的組屏方式，注重在開關柜及一次供電設備附近安裝數據采集、控制以及微機保護單元等，利用網絡投標尋使變電站及各單元連接到一起，這樣不僅能夠起到節約消耗和境地成本的作用，還能夠減少外界對此的干擾[6]。

3.3 系統通信的連接

綜合自動化系統在110kV變電站中的應用，需要采取網絡連接的當時，將110kV變電站與綜合自動化系統智能性地連接到一起，而且對于變電站內部的通信，還需要采取間隔分布時的自動化系統，利用電壓無功控制裝置和邊電壓的方式對站內的通信設備的連接情況進行判斷與遙控。而且通過變電層與間隔層連接的方式，能夠對刀閘分離，合閘的命令等參數信息進行測量。同時，在變電站與調動中心的連接過程中，太網優勢要發揮出來，并利用太網來進行網絡通訊系統的構建。而系統中采取的IP協議通訊方式，可以給予雙總線網絡和光纖通訊提高技術支持，以此來保證數據傳輸的穩定性和精準性，對網絡內各個節點的狀況進行自動化得檢測，保證各個節點直接聯系的通常性，以避免出現信息丟失的情況。此外，在這個過程中采取WEB網絡通信服務器，還可以實現內部系統之間的通信連接，實現站內信息的高效收集與傳輸，并提升數據接收與傳輸的效率，以在局域網中實現順暢的通信連接。而采取此種通信方案，可以提升變電站信息及數據采集的效率與質量，提升傳輸速度，使系統有更快的響應，以免受到外界干擾信號的不良影響，以此滿足110kV變電站的要求。

4 結語

綜上所述，隨著科學技術的不斷發展，科技的日益進步，電能的需求量越來越大，電能的生產與運輸向著智能化方向發展，逐漸地替代傳統的控制性系統，而綜合自動化系統在110kV變電站中的應用，可以促進變電站實現智能化的管理，以此來確保電力系統運行的穩定性與安全性。

110kV變電站中綜合自動化系統的應用相對廣泛，但是與傳統的變電站相比，此類型的變電站所擁有的功能和手段非常的豐富，功能也很多，不僅可以確保電力系統運行的安全與穩定，也使我國電力系統在發展中實現了重大的突破。在這種背景下，電力相關的研究部門也對110kV變電站中綜合自動化系統的運行因素進行了分析，對影響安全的問題進行思考，并采取了積極有效的解決方式，以此來推動我國變電站建設事業的健康發展，推動我國電力系統的現代化建設。

參考文獻

[1] 莫偉君.試論110kV變電站綜合自動化系統調試中存在的問題及其對策[J].科學與財富，2019（26）：148.

[2] 史其銀.110kV綜合自動化變電站的電氣二次設計[J].商品與質量，2019（9）：211.

[3] 鐘永城.淺析電氣二次設計在110kV綜合自動化變電站的應用[J].電子世界，2018（24）：162-163.

[4] 王靜.110kV變電站綜合自動化系統的改造分析[J].中國科技投資，2017（35）：212.

[5] 丁媛.變電站綜合自動化技術發展趨勢研究[J].電子世界，2016（23）：19.

[6] 郝亞波，王慧君.提高110kV變電站自動化系統安全運行的策略[J].技術與市場，2017，24（3）：124.