摘要：電力作為一種綠色資源，越來越受到現(xiàn)代社會的重視，而變電站是電力系統(tǒng)中一個(gè)重要的組成部分。本文通過對電站綜合自動(dòng)化二次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)功能以及設(shè)計(jì)中注意事項(xiàng)進(jìn)行一個(gè)簡單的介紹，從而使得對變電站綜合自動(dòng)化二次設(shè)計(jì)有一個(gè)全方面的認(rèn)識。

關(guān)鍵字：電站二次部分;綜合自動(dòng)化;原則;功能;注意事項(xiàng)

變電站的主要功能是對電能進(jìn)行變壓和對電能進(jìn)行一個(gè)合理的分配，而變電站穩(wěn)定、安全、可靠的運(yùn)行是完成變電站在電力系統(tǒng)中的使命的一個(gè)重要前提。變電站的二次設(shè)計(jì)的主要目的就是完成變電站的信號遠(yuǎn)傳和綜合自動(dòng)化監(jiān)控功能，其主要設(shè)計(jì)的對象是變電站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)、二次系統(tǒng)圖紙、繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置、輔助系統(tǒng)和調(diào)度自動(dòng)化等二次部分進(jìn)行功能要求、選型、配置和組網(wǎng)。變電站綜合自動(dòng)化二次部分設(shè)計(jì)憑借著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)和通信技術(shù)將會給電力系統(tǒng)帶來更好的性能。

一、 變電站綜合自動(dòng)化二次部分設(shè)計(jì)的原則。

變電站綜合自動(dòng)化二次部分的設(shè)計(jì)原則主要主要包括兩部分，一部分是綜合自動(dòng)化變電站的結(jié)構(gòu)，一分部是通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞脑O(shè)計(jì)選型。

1、 在變電站中和自動(dòng)化變電站的結(jié)構(gòu)上，可以采取三種形式：集中式、分布式結(jié)構(gòu)集中式組屏以及分散式分布式結(jié)構(gòu)。而集中式就是通過一臺功能強(qiáng)大的計(jì)算擴(kuò)展I/O和外部接口，實(shí)現(xiàn)對信息的集中采集和計(jì)算，集中保護(hù)通信，控制輸出，提供遠(yuǎn)方通信。而分布式結(jié)構(gòu)集中式組屏是在集中式系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，這一分布式就是講數(shù)采、處理、輸出等依照功能進(jìn)行分組于多個(gè)中央處理器，在根據(jù)功能范磊集合在各種能能的屏，而各種能屏再與后臺通過網(wǎng)絡(luò)來連接。分散式結(jié)構(gòu)就是將保護(hù)和測控單元就地地安裝在一次設(shè)備的附近，相互之間通過網(wǎng)絡(luò)和光纖相互連接。而這三種結(jié)構(gòu)是一個(gè)變電站二次部分自動(dòng)化結(jié)構(gòu)的一個(gè)發(fā)展的過程，而三種結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的利用在綜合自動(dòng)化變電站二次部分設(shè)計(jì)中起到了一個(gè)顯著的作用，這三種結(jié)構(gòu)采用單一的結(jié)構(gòu)模式都有各自的瑕疵，只有將這三種結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合的利用，才能真正地提高變電站的二次系統(tǒng)。

2、 變電站的通信網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般采用是的總線型、星型和環(huán)形。而總線型的主要特征就是對所有的通信設(shè)備進(jìn)行一線連接。星型網(wǎng)絡(luò)就是將各個(gè)職能單元進(jìn)行內(nèi)部連接，然后再將各個(gè)職能單元連接到總的通信單元。而環(huán)形網(wǎng)就是講所有的智能單元連接成一個(gè)環(huán)，環(huán)內(nèi)的各個(gè)職能單元一次的進(jìn)行發(fā)布信息。而在變電站的的拓?fù)湓O(shè)計(jì)中我們主要采用的是總線型和星型，這是變電站的性能所決定的，也是實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化二次部分所需要的。

二、 綜合自動(dòng)化變電站二次部分設(shè)計(jì)

1、 變電站二次部分綜合自動(dòng)化系統(tǒng)

綜合自動(dòng)化要實(shí)現(xiàn)的就是功能的綜合化、結(jié)構(gòu)的微機(jī)化、操作監(jiān)視的屏幕化以及運(yùn)行管理的智能化。在綜合自動(dòng)化設(shè)計(jì)中一般主要是采用的分布式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，這種系統(tǒng)具有投資少、功能強(qiáng)、裝置維護(hù)方便、擴(kuò)充靈活和可靠性高等特點(diǎn)，而它的優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)內(nèi)裝置間的信息傳遞為數(shù)據(jù)化，這樣就避免系統(tǒng)的信息的干擾;同時(shí)采用的是多個(gè)CPU的工作模式，避免了主控制機(jī)的負(fù)載過大;不同的電氣設(shè)備安裝單獨(dú)的相對應(yīng)的微型RTU和微機(jī)保護(hù)裝置，這就避免了單一裝置的故障對長個(gè)系統(tǒng)的影響;實(shí)時(shí)檢測數(shù)據(jù)和保護(hù)信息分別放在不同的數(shù)據(jù)通中，調(diào)度中心可以直接從前置機(jī)中隨時(shí)獲取，這樣就為無人化建立了可靠的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng);系統(tǒng)具有良好的自診斷能力，能夠?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)所有裝置進(jìn)行自動(dòng)的巡檢，能夠及時(shí)的檢測出故障并加以隔離等，這就是分布式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，也是為何分布式自動(dòng)化在變電站二次部分綜合自動(dòng)化設(shè)計(jì)中能偶得到廣泛運(yùn)用的原因。而從層次上講，可以分為變電站層和間隔層，間隔層在橫向按照站內(nèi)的一次設(shè)備(一臺主變壓器、一條線路)分布式的配置，各個(gè)間隔之間是相對獨(dú)立的，依靠通信網(wǎng)絡(luò)相連，同時(shí)和變電層設(shè)備進(jìn)行通信。在功能分配方面，本間隔中能夠完成的功能絕對不依靠通信網(wǎng)絡(luò)，這樣就減少了變電層的負(fù)載，同時(shí)單一設(shè)備的故障只能影響到單一的設(shè)備，對整體沒有影響，使得擴(kuò)展性和靈活性大大地提高，減少了站內(nèi)的二次接線，也同時(shí)節(jié)省了投資，給維護(hù)帶來方便。

2、 變電站二次部分綜合自動(dòng)化應(yīng)該具備的功能

變電站二次部分設(shè)計(jì)應(yīng)該具有如下功能才能保證變電站二次系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化。

2.1應(yīng)該具有良好的監(jiān)控功能。在監(jiān)控中要對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和顯示，采集變電站運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，然后通過本地的或者遠(yuǎn)程的顯示器通過數(shù)據(jù)或者畫面的形式顯示運(yùn)行的情況;對采集的模擬量，狀態(tài)量和變化信息進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控，如果出現(xiàn)設(shè)備發(fā)生異常、非常規(guī)性狀態(tài)變化和被測量越限等情況的時(shí)候，通過通信系統(tǒng)向監(jiān)控中心發(fā)出報(bào)警提示音，并顯示報(bào)警畫面，顯示異常的區(qū)域，將事故的信息進(jìn)行存儲，可以為以后調(diào)查事故原因提供幫助;可以對電能進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)有功和無功電度的計(jì)算和電能量分時(shí)統(tǒng)計(jì)，以及運(yùn)行參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析;對斷流器及主變負(fù)荷開關(guān)的跳、合閘進(jìn)行控制，可以預(yù)防錯(cuò)誤操作等。這些監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)，是保障變電站二次部分綜合自動(dòng)化的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化的一個(gè)前提。

2.2變電站綜合自動(dòng)化的報(bào)警功能。當(dāng)事故發(fā)生后，通過監(jiān)控功能對后臺機(jī)發(fā)出報(bào)警信息，后臺機(jī)收到報(bào)警信息后，就會發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警提示音，出現(xiàn)報(bào)警條文，并通過打印機(jī)將報(bào)警信息打印出來，把報(bào)警信息放入信息庫中進(jìn)行存儲，向調(diào)度中心發(fā)出告警信息，當(dāng)報(bào)警被確認(rèn)以后，報(bào)警提示音將會自動(dòng)的停止;當(dāng)系統(tǒng)異常，設(shè)備變位等可能會導(dǎo)致故障，報(bào)警系統(tǒng)將會發(fā)出預(yù)告報(bào)警，而具體的程序和事故報(bào)警一樣。二次系統(tǒng)的告警功能更加的為系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供保證，變電站的正常工作提供保障。

2.3變電站綜合自動(dòng)化的系統(tǒng)的保護(hù)功能。主變高壓側(cè)采用負(fù)荷開關(guān)和熔斷器作為保護(hù)，而低壓側(cè)配置自動(dòng)裝置保護(hù)，當(dāng)電流失常，就會采取跳閘的方式，當(dāng)負(fù)荷出現(xiàn)異常就會采用信號提示，提供保護(hù)，當(dāng)主變重瓦斯、輕瓦斯、溫度升高、油位高或低都會發(fā)出報(bào)警信號，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。

2.4變電站二次部分綜合自動(dòng)化的其他功能。人機(jī)交互功能，就是通過各個(gè)裝置的顯示器和按鈕實(shí)現(xiàn)人機(jī)的互動(dòng)，通過監(jiān)控系統(tǒng)和調(diào)度站實(shí)現(xiàn)人機(jī)的互動(dòng)。以及遙信、遙測、遙控、邀調(diào)等功能。

變電站二次部分的綜合自動(dòng)化設(shè)計(jì)所要設(shè)計(jì)的功能就是為了實(shí)現(xiàn)變電站的有效管理，以及充分地發(fā)揮出變電站在電力系統(tǒng)中的作用，提高變電站的性能，減少人力資源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)監(jiān)控、報(bào)警、保護(hù)的自動(dòng)化。

三、 變電站綜合自動(dòng)化二次設(shè)計(jì)應(yīng)該注意的事項(xiàng)

在變電站綜合自動(dòng)化二次設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)該注意一些問題和事項(xiàng)，因?yàn)檫@些問題和事項(xiàng)對變電站綜合自動(dòng)化二次系統(tǒng)也學(xué)會帶來嚴(yán)重的影響，影響到二次系統(tǒng)的順利運(yùn)作。

1、 變電站綜合自動(dòng)化二次同設(shè)計(jì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題。關(guān)于二次系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)現(xiàn)在國家還沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所以設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)自動(dòng)化二次系統(tǒng)的時(shí)候要從實(shí)際出發(fā)，注意綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的模式、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及施工要求等實(shí)際問題，使得自動(dòng)化二次系統(tǒng)在生產(chǎn)、施工、調(diào)試和運(yùn)行的時(shí)候不會因?yàn)楹蛯?shí)際情況不符或者技術(shù)達(dá)不到要求，而產(chǎn)生一系列的異常情況。在注意一些細(xì)節(jié)問題，如設(shè)備的接口問題和各種設(shè)備的傳輸問題。因?yàn)椴煌�的生產(chǎn)商的綜合自動(dòng)化設(shè)備都會有不同的地方(因?yàn)閲�家還沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn))，各種傳輸協(xié)議都是各個(gè)廠家自己在制定，如果綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中設(shè)計(jì)的廠家和種類比較多的話，就會出現(xiàn)嚴(yán)重的接口傳輸協(xié)議問題，如果得不到確切的處理，那就將會嚴(yán)重的影響施工的進(jìn)度，也不能達(dá)到良好的運(yùn)行效果。

2、 變電站二次綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的選型問題。在設(shè)計(jì)二次系統(tǒng)的時(shí)候要注意后臺監(jiān)控主機(jī)的選型，因?yàn)楹笈_監(jiān)控主機(jī)在現(xiàn)場環(huán)境中進(jìn)行24小時(shí)不間斷的運(yùn)行和監(jiān)控，運(yùn)行的速度和抗干擾性都要求比較高，所以二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候要選用優(yōu)良的功用控制主機(jī)，不能選擇一般的商用機(jī)，更不能使用家用機(jī)。

3、 變電站綜合自動(dòng)化二次設(shè)計(jì)應(yīng)該主要到設(shè)備的防雷問題。為了保護(hù)工作人員的人身安全、減少事故的損失以及確保刺痛系統(tǒng)能夠良好的運(yùn)行，二次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對二次設(shè)備的防雷安全問題起到足夠的重視。而二次設(shè)備的雷擊危害往往不是由直接雷擊引起的，而是線路中感應(yīng)的雷電浪涌導(dǎo)致，要根據(jù)二次設(shè)備的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)進(jìn)行浪涌保護(hù)。首先要對信號電路進(jìn)行保護(hù)，其次就是對電源系統(tǒng)的保護(hù)，因?yàn)槎�次設(shè)備的電源雷擊危害主要通過線路侵入，最后就是要做好二次設(shè)備的綜合保護(hù)。通過一系列的保護(hù)措施，嚴(yán)格避免浪涌給二次系統(tǒng)帶來巨大的損壞，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

變電站的綜合自動(dòng)化二次部分設(shè)計(jì)是為了提高變電站的綜合自動(dòng)化性能，讓變電站能夠良好的運(yùn)行，變電站二次綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際出發(fā)，要建立和完善二次系統(tǒng)的各種功能，注意各種問題對于二次系統(tǒng)的影響，保證綜合自動(dòng)化二次系統(tǒng)的可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]朱大新.數(shù)字化變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展[J].電工技術(shù)雜志，2004(06).

[2]張繼雄.變電站自動(dòng)化系統(tǒng)選型中應(yīng)注意的問題[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù),2005(12)

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