变电站自动化系统的应用

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【摘 要】当前变电站自动化系统的发展趋势将不断朝着高集成化、数字化、标准化方向发展.随着集成电路和计算机技术的飞速发展,各种新型的大规模集成电路将会进一步应用在继电保护和测控装置上,这些新器件的应用将使保护和测控装置的电路板更加小型集成化.高集成化可以使装置通信、数据存储及处理能力更强,降低成本,减少故障率,有利于实现统一的运行管理.本文就通过对变电站自动化系统的基本配置和未来的基本发展方向入手,简单的探讨变电站自动化系统的应用趋势.

【关 键 词】基本配置发展现状发展方向

1基本配置

计算机、通信和网络数据库技术的发展使变电站信息综合管理成为可能.近年变电站综合自动化系统不断完善和改进,新型变电站综合自动化系统是将计算机局域网（LAN）技术引入变电站综合自动化管理系统,结合面向对象的分层分布式结构设计,采用新型的变电站自动化系统体系,具备四层结构,重点解决了通信管理层中的电力通信规约转换问题和信息管理层中的变电站信息综合管理问题.系统分四层,即信息管理层、通信管理层和二次设备控制层及生产过程层.生产过程层由变电站一次设备构成,是系统的最底层,采集最基础运行信息；二次设备控制层则由各智能设备（IED）组成,实现对各自对象（母线、馈线、主变压器等）的控制和保护功能；通信管理层由连接IED的现场总线与作为通用网关的主/备管理机系统组成,是系统通信的枢纽,负责站内数据采集、连接站级计算机、连接远动系统等；信息管理层是系统的最高层,主要由站级计算机组成,包括后台机等,形成站内计算机局域网,组成完成站内综合自动化系统.系统应用程序的每一项功能均能按用户要求及系统设计而改编,以符合实际需要,并可随变电站的扩建或运行需要而灵活地进行扩充和修改.

2发展现状及问题

系统采用模块化、分布式开放结构,各控制保护功能均分布在开关柜或尽量靠近开关的控制保护柜上的控制保护单元,所有的控制、保护、测量、报警等信号均在就地单元内处理成数据信号后经光纤总线传输至主控室的监控计算机,各就地单元相互独立设备通信连接的困难和以后维护的隐患.最后就是系统的开放性问题.变电站综合自动化系统应实现不同厂家生产的设备的互操作性（互换性）；系统应可以包容变电站自动化技术新的发展要求；还必须考虑和支持变电站运行功能等要求.而现有的家各厂家的设备之间接口困难,有的甚至不能连接,从而造成各厂家各自为政,重复开发,造成了资源的极大浪费,同时浪费了大量的财力、物力.所以,系统的发展要不断在解决这些问题的道路上也要加强注意,节约资源、培养人才,不相互影响.在不断方便高科技化的同时.在系统中也暴露暴露出了一些问题.首先：综自设备生产厂家过多,产品型号过杂.在产品生产厂家过多的情况下,就存在一些问题,如,设备维护困难,质量差异不同等等.再者,运行维护人员水平问题.由于系统的升级不断加快,综合设备的使用不断更新改造,系统的维护人员,培训经常不到位.后续人员缺乏,操作人员的素质不高,对新系统缺乏了解.所以在操作管理上不可避免会出现各种问题,要想维护、管理好变电站综合自动化系统,首先要注重人员培养,应该利用多种途径组织进行专业培训,培养出一批能跨学科的复合型人才,加宽相关专业之间的了解和学习.再者：不同型号产品的配套问题.产品的不配套主要体现在接口上,设备接口是综合自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一,包括不同厂家的保护、小电流接地装置、故障录波、无功装置等与通信管理机、远动主机与主站、集控中心等设备之间的通信.还有就是：传输规约和传输网络的选择问题,目前国内各个地方情况不统一,变电站和调度中心之间的信息传输采用各种形式的规约,致使许多生产厂家各自为政,造成不同厂家.

3系统的发展方向

随着信息技术与电子计算机硬件的不断革新.系统的主要发展方向数字化、集成化、规范化.随着集成电路和计算机技术的快速速发展,各种新型的大规模集成电路将会进一步应用在继电保护与测控装置上,这些新器件的应用将使保护和测控装置的电路板更加小型集成化.高集成化可以使装置通信、数据存储及处理能力更强,降低成本,减少故障率,有利于实现统一的运行管理.数字化是指变电站自动化系统的整体数字化、信息化以及与电力整体的协调操作.随着变电站一次设备的智能化,如智能开关设备、光电式电压和电流互感器及各类智能电子装置的出现和应用,变电站自动化将进入数字化阶段,有利于改进和优化现有的保护和控制功能.其次,从集中控制、功能分散型向分层分布式网络型发展.以前的保护、远动和站级监控、故障录波等设备是按功能分散考虑的.趋势是从一个功能模块管理多个间隔单元,向一个模块管理一个间隔单元发展,实现地理位置上的高度分散.这样的发展是发生故障时对系统的影响可大大减小,功能模块的独立性和适应性更强.其次,遥视系统在综合自动化变电站内已广泛使用,将变电站内采用摄像机拍摄的视频图象远距离传输到调度中心或集控站（主站）,使主站的运行、管理人员可以借此对变电站电气设备的运行环境进行监控,以保证无人值班变电站的安全运行.再者,蓝牙技术的发展应用.蓝牙技术是一种无线数据与语音通信开放性全球规范,它是一种以低成本的近距离无线连接为基础、固定与移动设备通信环境建立一个特别连接的短程无线电技术,解决了以太网用于变电站自动化布线难的问题.该技术有小功率、微型化、低成本和与网络时代相适应的特点.可以想象,变电站内许多设备问采用无线方式通信在不久的将来就可以实现.

4结语

近年来,通信技术和计算机技术的迅猛发展,给变电站综合自动化技术水平的提高注入了新的活力,但是,在系统发展的同时我们也应看到,我们还有很多问题需要解决.统一的国家标准.在资源的使用上还存在浪费,专业人才的不连续,目前运用得还不够广泛等等等但在先进技术不断发展的今天,变电站自动化系统以其系统化、标准化和面向未来的概念正逐步取代了繁琐而复杂的传统控制保护系统.系统会在不断的发展过程中解决所存在的问题.在电力行业里形成一场新的技术改革.在涉及民生行业,国家应重视其革新,为人民创造更方便更美好的生活.