淺述變電站綜合自動化系統

吳金龍

變電站綜合自動化系統是利用先進的計算機技術、現代電子技術、通訊技術和信息處理技術等實現變電站二次設備（包括繼電保護、控制、測量、信號、故障錄波、自動裝置及運動裝置等）的功能進行重新組合、優化設計，對變電站全部設備的運行情況執行監視、測量、控制和協調的一種綜合性的自動化系統。通過變電站綜合自動化系統內各設備間相互交換信息，數據共享，完成變電站運行監視和控制任務。變電站綜合自動化替代了變電站常規二次設備，簡化了變電站二次接線。變電站綜合自動化是提高變電站安全穩定運行水平、降低運行維護成本、提高經濟效益、向用戶提供高質量電能的一項重要技術措施。

一、變電站的結構

（一）分布式系統結構

按變電站被監控對象或系統功能分布的多臺計算機單功能設備，將它們連接到能共享資源的網絡上實現分布式處理。系統結構的最大特點是將變電站自動化系統的功能分散給多臺計算機來完成。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。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。

（二）集中式系統結構

集中式一般采用功能較強的計算機并擴展其I/O接口，集中采集變電站的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。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。

（三）分層分布式結構

按變電站的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）的二層式分布控制系統結構。也可分為三層，即變電站層、通信層和間隔層。

這種結構相比集中式處理的系統具有以下明顯的優點：可靠性提高，任一部分設備故障只影響局部，即將“危險”分散;可擴展性和開放性較高，利于工程的設計及應用;站內二次設備所需的電纜大大減少，節約投資也簡化了調試維護。

二、變電站綜合自動化存在的問題

（一）生產廠家的問題

一是變電站綜合自動化設備的生產廠家過分重視經濟利益，用戶又過分追求技術含量，而不重視產品的性能及實用性，結構、可靠性很差，甚至有些產品生產過程中缺乏起碼的質量保證措施，有些外購部件更是缺乏管理，因而導致部分投產的變電站問題較多。二是生產廠家對變電站綜合自動化系統的功能、作用、結構及各項技術性能指標宣傳和介紹不夠，導致電力企業內部專業人員對系統認識不透徹，造成設計漏洞較多。

（二）不同產品的接口問題

不同廠家的產品要在數據接口方面溝通，需花費軟件人員很大精力去協調數據格式、通信規約等問題。當不同廠家的產品、種類很多時，問題會很嚴重。

如果所有廠家的自動化產品的數據接口遵循統一的、開放的數據接口標準，則上述問題可得到圓滿解決，用戶可以根據各種產品的特點進行選擇，以滿足自身的使用要求。

（三）抗干擾問題

變電站綜合自動化系統的抗干擾問題是一個非常重要然而卻常常被忽視的方面。傳統上的變電站綜合自動化設備出廠時抗干擾試驗手段相當原始，僅僅做一些開關、電焊機、風扇、手提電話等定性實驗，到現場后往往也只加上開合斷路器的試驗，一直沒有一個定量的指標，這是一個極大的隱患。

（四）有關監控程序穩定性的問題

變電站實現綜合自動化后，無論是有人值班還是無人值班，操作人員不是在變電站內就是在主控站或調度室內，面對顯示器進行變電站的全方位監視和操作。所以監控系統能否保持長時間穩定無故障的運行，對提高變電站的運行管理水平和安全可靠性是非常重要的。

變電站實現綜合自動化后，很多的運行維護工作都需要通過微機裝置來完成。但綜合自動化裝置的硬件更新換代非?？?，所選用的設備可能很快就變成落后產品。監控軟件有時會存在難以發現的缺陷，以至導致監控維護工作不能正常進行，影響變電站的安全運轉。隨著綜合自動化技術的不斷進步，這些問題都會逐步得到解決。這也提醒設計人員在選擇綜自產品及后臺監控系統時，要綜合考慮多方面因素，選出一種程序運行穩定、功能齊全、硬件配置相對超前的綜自產品。

三、結語

隨著國民經濟的飛速發展，電力工業作為很重要的國家戰略企業，十分重視電力系統綜合自動化技術的發展。實現變電站綜合自動化，是電力工業發展的趨勢，對電力技術的發展來說，具有重要的意義，也是電力工業發展的顯著標志。雖然變電站綜合自動化技術在20世紀80年代后才被開發應用，但由于在技術性能上的潛在能力，必將被廣泛地應用于國家各個城網和農網中，應用前景十分巨大。

（作者單位：國家電網紹興供電公司）endprint