变电站综合自动化技术及发展.

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1、变电站综合自动化技术及发展(锡林郭勒电业局修变工区，内蒙古锡林浩特026000)摘要：文章介绍了变电站综合自动化的概念和发展现状，比较分析了变电站综合自动化的特点以及实现综合自动化所面临的问题，并提出了相应的措施。关键词：变电站；综合；自动化；集中式；分散式；可靠性中图分类号：T6文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)20—0197—02变电站综合自动化是将变电站二次设备经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护。变

2、电站综合自动化系统可以采集比较齐全的数据和信息，利用计算机的高速计算能力和逻辑判断能力，可方便监视和控制变电站内各种设备的运行和操作，具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征。变电站综合自动化一直是我国电力行业的热点之一。目前我国投入电网运行的3〜110V变电站约20000座，220V变电站约1000座，00V变电站约60座。而且每年变电站的数量以3%〜%的速度增长，同时根据电网要求，又有不少变电站进行技术改造，以提高自动化水平。1变电站综合自动化技术的发展历程1.1传统的变电站运行方式20世纪80年代早期，变电站的保

3、护设备还是以晶体管、集成电路为主。变电站二次设备均按传统方式布置：控制屏实现站内监控，保护屏实现电力设备保护，远动设备实现实时数据采集。它们各司其职、互不相联。1.2远动RTU方式20世纪80年代中、后期，随着微处理器和通信技术的发展，利用微型机构成的远动装置［简称RTU］的功能和性能有很大提高，该方式在原常规有人值班变电站的基础上在RTU中增加了遥控、遥调功能，站内仍保留传统的控制屏、指示仪表、光字牌等设备。所有信号由RTU集中采集，遥控、遥调指令通过RTU装置硬接点输出，由控制电缆引入控制回路，与数字保护不能交换信息，保护动作信号仍需通过

4、继电器接点采集。采用这种方式使二次设备增加，二次回路更复杂，它适用于已建变电站的自动化改造。1.3综合自动化方式1.3.1集中式自动化系统。20世纪90年代数字保护技术的广泛应用，使变电站自动化取得实质性的进展。20世纪90年代初研制出的变电站自动化系统是在变电站控制室内设置计算机系统作为变电站自动化的心脏，另设置一数据采集和控制部用以采集数据和发出控制命令。微机保护柜除保护部外，每个柜有一个管理单元，其串行口和变电站自动化系统的数据采集和控制部相连，传送保护装置的各种信息和参数，整定和显示保护定值，投/停保护装置。此类集中式变电站自动化系统

5、结构紧凑、体积小、造价低，尤其适合3V或规模较小的变电站。1.3.2分散式自动化系统。由于集中式结构存在软复杂，系统调试麻烦、精度低，维护工作量大，易受干扰，扩容灵活性差等不足;随着计算机技术、网络技术及通信技术的飞跃发展，同时结合变电站的实际情况，各类分散式变电站自动化系统纷纷研制成功和投入运行。分散式系统的特点是各现场输入输出单元部分别安装在中低压开关柜或高压一次设备附近，现场单元部可以是保护和监控功能的二合一装置，用以处理各开关单元的继电保护和监控功能，也可以是现场的微机保护和监控部分别保持其独立单元部进行通信联系。通信方式大多数通过R

6、S-422/RS-48通信接口相连。但近年来推出的分散式变电站自动化系统更多地采用了网络技术，如LNRS和AN等现场总线型网。至于变电站自动化的功能，如遥测、遥信、采集及处理，遥控命令执行和继电保护功能等均由现场单元部独立完成，并将这些信息通过网络送至后台主计算机，而变电站自动化的综合功能均由后台主计算机系统承担。分散式面向对象的变电站综合自动化系统由于大大缩小了主控室的面积，可靠性高，组态灵活，检修方便，降低总投资，目前已成为发展趋势。2实现变电站综合自动化的基本过程2.1数字量的输入与输出在变电站综合自动化系统中，需采集的信息很多，但从它

7、们的性质来分，可分为模拟量、开关量、脉冲量和广义读表数等4大类。一般来说，针对计算机而言，处理的都是数字量，对模拟量的处理，也是必须先转换成数字量才能处理。2.2模拟量的输入与输出变电站的电流、电压、温度等均属模拟量，这些模拟量都是随时间连续变化的物理量，由于计算机只能识别数字量。因此，模拟信号必须通过模拟量输入通道，转换为相应的数字信号才能输入到计算机中进行处理。另一方面，为了实现对生产过程的控制，有时还需要输出模拟信号，通过模拟量输出通道去驱动模拟调节执行机构工作。这就涉及到模拟量输入/输出通道的组成、数/模转换器、模/数转换器、多路转换

8、器、采样保持器、高集成度的数据采集系统、采样方式等。2.3交流采样常用算法分析微机保护和微机监控的基本原理类似，都是把经过电流互感器TA和电压互感器TV变换后的电流