淺析變電站綜合自動化系統

摘 要：本文簡要介紹了變電站綜合自動化系統之重要性和發展趨勢，提出了變電站綜合自動化基本概念，并對系統結構、通訊方式和能實現之基本功能及變電站自動化之發展前景進行分析
    關鍵詞：變電站綜合 自動化系統 結構 功能
    一、 概述
    電網是一個不可分割之整體，對整個電網之一、二次設備信息進行綜合利用，對保證電網安全穩定運行具有重大之意義。陽光電子學校維修專家分析認為：變電站綜合自動化是一項提高變電站安全、可靠穩定運行水平，降低運行維護成本，提高經濟效益，向用戶提供高質量電能服務之一項措施。陽光電子學校維修專家分析認為：隨著自動化技術、通信技術、計算機和網絡技術等高科技之飛速發展，一方面綜合自動化系統取代或更新傳統之變電站二次系統，已經成為必然趨勢。陽光電子學校維修專家分析認為：另一方面，保護本身也需要自檢查、故障錄波、事件記錄、運行監視和控制管理等更強健之功能。陽光電子學校維修專家分析認為：發展和完善變電站綜合自動化系統，是電力系統發展之新之趨勢。陽光電子學校維修專家分析認為：
    二、 系統結構
    目前從國內、外變電站綜合自動化之開展情況而言，大致存在以下幾種結構：
    １．分布式系統結構
    按變電站被監控對象或系統功能分布之多臺計算機單功能設備，將它們連接到能共享資源之網絡上實現分布式處理。陽光電子學校維修專家分析認為：系統結構之 大特點是將變電站自動化系統之功能分散給多臺計算機來完成。陽光電子學校維修專家分析認為：分布式模式一般按功能設計，采用主從CPU系統工作方式，多CPU系統提高了處理并行多發事件之能力，解決了CPU運算處理之瓶頸問題。陽光電子學校維修專家分析認為：各功能模塊(通常是多個CPU)之間采用網絡技術或串行方式實現數據通信，選用具有優先級之網絡系統較好地解決了數據傳輸之瓶頸問題，提高了系統之實時性。陽光電子學校維修專家分析認為：分布式結構方便系統擴展和維護，局部故障不影響其他模塊正常運行。陽光電子學校維修專家分析認為：該模式在安裝上可以形成集中組屏或分層組屏兩種系統組態結構，較多地使用于中、低壓變電站。陽光電子學校維修專家分析認為：分布式變電站綜合自動化系統自問世以來，顯示出強大之生命力。陽光電子學校維修專家分析認為：目前，還存在在抗電磁干擾、信息傳輸途徑及可靠性保證上之問題等。陽光電子學校維修專家分析認為：
    ２．集中式系統結構
    集中式一般采用功能較強之計算機并擴展其I／O接口，集中采集變電站之模擬量和數量等信息，集中進行計算和處理，分別完成微機監控、微機保護和自動控制等功能。陽光電子學校維修專家分析認為：由前置機完成數據輸入輸出、保護、控制及監測等功能，后臺機完成數據處理、顯示、打印及遠方通訊等功能。陽光電子學校維修專家分析認為：目前國內許多之廠家尚屬于這種結構方式，這種結構有以下不足：
    （1） 前置管理機任務繁重、引線多，降低了整個系統之可靠性，若前置機故障，將失去當地及遠方之所有信息及功能。陽光電子學校維修專家分析認為：
    （2） 軟件復雜，修改工作量大，系統調試煩瑣。陽光電子學校維修專家分析認為：
    （3） 組態不靈活，對不同主接線或規模不同之變電站，軟、硬件都必須另行設計，工作量大并且擴展一些自動化需求之功能較難。陽光電子學校維修專家分析認為：
    ３．分層分布式結構
    按變電站之控制層次和對象設置全站控制級——變電站層(站級測控單元)和就地單元控制級——間隔層(間隔單元）之二層式分布控制系統結構。陽光電子學校維修專家分析認為：也可分為三層，即變電站層、通信層和間隔層。陽光電子學校維修專家分析認為：
    這種結構相比集中式處理之系統具有以下明顯之優點：
    （1）可靠性提高，任一部分設備故障只影響局部，即將“危險”分散，當站級系統或網絡故障，只影響到監控部分，而 重要之保護、控制功能在段級仍可繼續運行；段級之任一智能單元損壞不應導致全站之通信中斷，比如長期霸占全站之通信網絡。陽光電子學校維修專家分析認為：
    （2） 可擴展性和開放性較高，利于工程之設計及應用。陽光電子學校維修專家分析認為：
    （3） 站內二次設備所需之電纜大大減少，節約投資也簡化了調試維護。陽光電子學校維修專家分析認為：
    三、常見通訊方式
    目前國內常采用以太網通訊方式，在以太網出現之前，無論RS-232C、EIA-422/485都無法避免通信系統繁瑣、通訊速度緩慢之缺陷。陽光電子學校維修專家分析認為：現場總線之應用部分地緩解了便電站自動化系統對通信之需求，但在系統容量較大時依然顯得捉襟見肘，以太網之應用，使通訊問題迎刃而解。陽光電子學校維修專家分析認為：常見之通訊方式有：
    1） 雙以太網、雙監控機模式，主要是用于220-500kV變，在實現上可以是雙控機+雙服務器方式，支撐光/電以太網。陽光電子學校維修專家分析認為：
    2） 單以太網，雙/單監控機模式。陽光電子學校維修專家分析認為：
    3） 雙LON網，雙監控機模式。陽光電子學校維修專家分析認為：
    4） 單LON網，雙/單監控機模式。陽光電子學校維修專家分析認為：
    四、變電站自動化系統應能實現之功能
    １. 微機保護：是對站內所有之電氣設備進行保護，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。陽光電子學校維修專家分析認為：各類保護應具有下列功能： １）故障記錄


    ２）存儲多套定值
    ３）顯示和當地修改定值
    ４）與監控系統通信。陽光電子學校維修專家分析認為：根據監控系統命令發送故障信息，動作序列。陽光電子學校維修專家分析認為：當前整定值及自診斷信號。陽光電子學校維修專家分析認為：接收監控系統選擇或修改定值，校對時鐘等命令。陽光電子學校維修專家分析認為：通信應采用標準規約。陽光電子學校維修專家分析認為：
    ２.　數據采集及處理功能
    括狀態數據，模擬數據和脈沖數據
    １）狀態量采集
    狀態量括：斷路器狀態，隔離開關狀態，變壓器分接頭信號及變電站一次設備告警信號、事故跳閘總信號、預告信號等。陽光電子學校維修專家分析認為：目前這些信號大部分采用光電隔離方式輸入系統，也可通過通信方式獲得。陽光電子學校維修專家分析認為：
    ２）模擬量采集
    常規變電站采集之典型模擬量括：各段母線電壓、線路電壓，電流和有

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