摘要：近年來我國變電站自動化技術(shù)，無論是從國外引進的，還是國內(nèi)自行開發(fā)研制的系統(tǒng)和設(shè)備，在技術(shù)和數(shù)量上都有顯著的發(fā)展。本文就變電站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其優(yōu)勢做了簡單的介紹。

關(guān)鍵字：變電站 電力 可行性研究

一、變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

從變電站自動化系統(tǒng)的設(shè)計思想角度來看，設(shè)計者對變電站測控的看法已實現(xiàn)從局部到整體的轉(zhuǎn)化。目前的變電站自動化系統(tǒng)中，面向?qū)ο蠹夹g(shù)已成為一個十分流行的趨勢，即不單純考慮某一個量，而是為某一設(shè)備配備完備的保護和監(jiān)控功能裝置，以完成特定的功能，從而保證了系統(tǒng)的分布式開放性。從技術(shù)發(fā)展的趨勢看，將來的測控設(shè)備還將和一次設(shè)備完全融合，即實現(xiàn)所謂的智能一次設(shè)備，每個對象均含有保護、監(jiān)控、計費、操作、閉鎖等一系列功能及信息庫，面向自動化的僅是一對通信雙絞線，該雙絞線以網(wǎng)絡(luò)方式和計算機相連。

設(shè)計思想的發(fā)展導(dǎo)致了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展，原先的自動化系統(tǒng)基本只能集中配屏，由于面向?qū)ο笤O(shè)計思想的深入以及一次設(shè)備的整體化設(shè)計，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)將由集中式向部分分散式或全分散式發(fā)展，變電站內(nèi)可能將不再具有規(guī)模龐大的測控屏以及大量連接信號源和測控屏之間的銅芯電纜，全部測控裝置下放在就地，實現(xiàn)所有功能，而在控制室，取而代之的是一個計算機顯示器甚至僅為一臺臨時監(jiān)視、操作使用的便攜機。

完全分散式的實現(xiàn)依托于如今發(fā)展很快的計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，特別是現(xiàn)場總線技術(shù)。這一技術(shù)的使用已使得自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)簡單得多，性能上也大大優(yōu)于以往的系統(tǒng)，并可解決以往系統(tǒng)中RS-485鏈路信息傳輸?shù)膶崟r性問題，以及信號傳輸?shù)娜萘繂栴}。

二、變電站自動化的優(yōu)勢

2.1 繼電保護

是對站內(nèi)所有的電氣設(shè)備進行保護，包括線路保護，變壓器保護，母線保護，電容器保護及備自投，低頻減載等安全自動裝置。各類保護應(yīng)具有下列功能:(1)基本設(shè)置。(2)故障記錄。狀態(tài)數(shù)據(jù)、模擬數(shù)據(jù)和跳閘記錄。(3)存儲多套定值。便于定值之間切換。(4)顯示和當(dāng)?shù)匦薷亩ㄖ怠?5)與監(jiān)控系統(tǒng)通信。根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)命令發(fā)送故障信息，動作序列。當(dāng)前整定值及自診斷信號。接收監(jiān)控系統(tǒng)選擇或修改定值，校對時鐘等命令。通信應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約。

2.2 控制和操作功能

操作人員可通過后臺機屏幕對斷路器，隔離開關(guān)，接地刀的分合閘操作，變壓器分接頭控制調(diào)節(jié)，電容器組投切進行遠(yuǎn)方操作，并實現(xiàn)保護信號的遠(yuǎn)方復(fù)歸。為了防止系統(tǒng)故障時無法操作被控設(shè)備，在系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)保留人工直接跳合閘手段，并實現(xiàn)保護信號的遠(yuǎn)方復(fù)歸。

2.3 數(shù)據(jù)采集及處理功能

包括狀態(tài)數(shù)據(jù)，模擬數(shù)據(jù)和脈沖數(shù)據(jù)。采集了所有斷路器、隔離刀閘、接地刀閘的狀態(tài);主變的、分接頭檔位，主變油溫，所有系統(tǒng)電氣量(電壓、電流、頻率、有功、無功、功率因數(shù)、電度等);直流系統(tǒng)的所有量，所用變的電壓，電流，功率;所有的保護動作信號，斷路器、保護裝置、自動化系統(tǒng)、公用系統(tǒng)的各類告警信號;全面完整地實現(xiàn)了對整個變電所的監(jiān)視，能實時顯示和實時打印各種信息。

2.4 事件記錄(SOE)

事件記錄應(yīng)包含保護動作序列記錄，開關(guān)跳合記錄。實現(xiàn)順序事件記錄，SOE歷史數(shù)據(jù)庫能在計算機查詢并打印。

2.5 報警功能處理

自動化系統(tǒng)實現(xiàn)了事故告警預(yù)報信號和模擬量越限告警，開關(guān)不同告警信號啟動不同的音響和畫面顯示，并能實現(xiàn)事后的檢索。

2.6 故障錄波測距

變電站故障錄波可根據(jù)需要采用兩種方式實現(xiàn)，一是集中式配置專用故障錄波器，并能與監(jiān)控系統(tǒng)通信。另一種是分散型，即由微機保護裝置兼作記錄及測距計算，再將數(shù)字化的波型及測距結(jié)果送監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控系統(tǒng)存儲和分析。

2.7 系統(tǒng)的自診斷和自恢復(fù)系統(tǒng)

系統(tǒng)內(nèi)各插件應(yīng)具有自診斷功能，并把數(shù)據(jù)送往后臺機和遠(yuǎn)方調(diào)度中心。對裝置本身實時自檢功能，方便維護與維修，可對其各部分采用查詢標(biāo)準(zhǔn)輸入檢測等方法實時檢查，能快速發(fā)現(xiàn)裝置內(nèi)部的故障及缺陷，并給出提示，指出故障位置，要具有可維護性和可擴展性。

2.8 數(shù)據(jù)處理和記錄

歷史數(shù)據(jù)的形成和存儲是數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容，它包括上一級調(diào)度中心，變電管理和保護專業(yè)要求的數(shù)據(jù)，主要有:(1)斷路器動作次數(shù);(2)斷路器切除故障時截斷容量和跳閘操作次數(shù)的累計數(shù);(3)輸電線路的有功、無功，變壓器的有功、無功、母線電壓定時記錄的最大，最小值及其時間;(4)獨立負(fù)荷有功、無功，每天的峰谷值及其時間;(5)控制操作及修改整定值的記錄。根據(jù)需要，該功能可在變電站當(dāng)?shù)厝�部實現(xiàn)，也可在遠(yuǎn)動操作中心或調(diào)度中心實現(xiàn)。

2.9 GPS同步功能

用GPS衛(wèi)星對時系統(tǒng)，確保了系統(tǒng)內(nèi)所有單元時鐘的同步性和精確性，有利于故障時對整個電網(wǎng)系統(tǒng)的全面分析。

2.10 人機聯(lián)系系統(tǒng)的自診斷功能

系統(tǒng)內(nèi)各插件應(yīng)具有自診斷功能，自診斷信息也像被采集的數(shù)據(jù)一樣周期性地送往后臺機和遠(yuǎn)方調(diào)度中心或操作控制中心與遠(yuǎn)方控制中心的通信。

三、 提高變電站綜合自動化系統(tǒng)可靠性的措施

變電站綜合自動化系統(tǒng)具有功能強、自動化水平高、縮短維修周期及可實現(xiàn)無人值班等優(yōu)越性，但由于它是高技術(shù)在變電站的應(yīng)用，目前不少工作在變電站第一線的技術(shù)人員與運行人員，對它的技術(shù)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)還不了解，對其可靠性問題還比較擔(dān)心;另一方面，變電站綜合自動化系統(tǒng)內(nèi)部各個子系統(tǒng)都為低電平的弱電系統(tǒng)，但它們的工作環(huán)境是電磁干擾極其嚴(yán)重的強電場所，確實會影響到各個元器件的正常工作。

3.1 抑制干擾源的影響

外部干擾源是變電站綜合自動化系統(tǒng)外部產(chǎn)生的，無法消除。但這些干擾往往是通過連接導(dǎo)線由端子串入自動化系統(tǒng)的。因此，可采取屏蔽措施及減少強電回路的感應(yīng)耦合等方法。

3.2 接地和減少共阻抗耦合

接地是變電站綜合自動化系統(tǒng)抑制干擾的主要方法。在變電站設(shè)計和施工過程中，把接地和屏蔽很好地結(jié)合起來，可以解決大部分干擾問題。行之有效的接地有一次系統(tǒng)接地、二次系統(tǒng)接地、變電站綜合自動化系統(tǒng)的工作接地等。

3.3 隔離措施

采取良好的隔離和接地措施，可以減小干擾傳導(dǎo)侵入。在變電站綜合自動化系統(tǒng)中行之有效的隔離措施有模擬量的隔離、開關(guān)量輸入、輸出的隔離及其他隔離措施。

3.4 濾波

濾波是抑制自動化系統(tǒng)模擬量輸入通道傳導(dǎo)干擾的主要手段之一。模擬量輸入通道受到的干擾有差模干擾和共模干擾兩種。對于串入信號回路的差模干擾，采用濾波的方法可以有效地濾除;對于共模干擾可采用雙端對稱輸入來抑制。

3.5 計算機供電電源的抗干擾措施

大多數(shù)綜合自動化系統(tǒng)的監(jiān)控機或管理機的供電電源常采用交流220V，一般取自站用變壓器，這種情況下，電網(wǎng)的沖擊，電壓和頻率的波動將直接影響到微機系統(tǒng)運行的可靠性和穩(wěn)定性，甚至?xí)�造成死機。對計算機交流供電系統(tǒng)可采用隔離變壓器隔離、電源濾波器、不間斷電源UPS及氧化鋅壓敏電阻等抗干擾措施。

結(jié)語：變電站是輸變電工程中的重要的一個環(huán)節(jié)，關(guān)系到整個輸變電工程質(zhì)量的好壞，近年來，將變電站由常規(guī)站改為綜合自動站漸漸成為一種趨勢。綜合自動站改造后的變電站，大大提高了變電站的工作效率。

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