什么是变电站自动化系统(有关变电站自动化改造方案的思考)

变电站综合自动化是指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，实现对变电站主要设备和输配电线路的自动监测、测量、控制、以保护和调度通信。近年来，随着国民经济的快速增长，传统的变电站已经远远不能满足现代电力系统管理模式的需要。因此，变电站由传统变电站向综合变电站转变已逐渐成为一种趋势。本文对综合自强中存在的问题进行了分析，并由以寻求这些问题的合理解决方案。

关键词：综合自动化原理事故信号全球定位系统后台监测

0简介

近年来，变电站由传统变电站向综合变电站转变已逐渐成为一种趋势。变电站综合自改造后的运行越来越依赖于自动化设备的实用性和成熟性。

1自动化改造的原则

将一次设备在线监测系统与变电站自动化系统相结合，可以提高以，高压电气设备的运行可靠性，有望实现真正意义上的无人值守变电站；继续提高二次设备的智能化水平，引进可编程控制器技术，实现多人值班到少人值班、少人值班到无人值守巡逻的平稳过渡；引入先进的网络服务器技术和防火墙技术，使运营管理者能够通过互联网/内联网实现远程访问和维护；结合通信工程，综合考虑变电站调度通道。

2变电站自动化改造方案

2.1 RTU也用作监控系统的控制和测量模块。该方案是在保留原有远动设备的基础上进行的升级和扩展。系统一般采用双机冗余模式，分为两层：站级层和间隔层。以微机监控系统是该系统的核心，它与站级层构成双主机冗余备份系统。间隔层由功能单元划分，集成遥测、远程通信、远程控制、远程调节和通信。

2.2全监控方案本方案采用RCS-9000分层布置，变电站保护和测控独立于对，相互融合。保护装置不受测控和外部通信的影响，保证了保护的安全性和可靠性；同时，以，可以实现信息共享，为变电站综合自动化提供了一个完整的解决方案。该系统在以下可分为三层

2.2.1变电站层采用分布式系统结构，由本地监控、远动和“五防”主站组成。本地监控和远动都处于待机状态，这提高了可靠性。该层为变电站值班人员和调度操作员提供变电站监控、控制和管理功能。

2.2.2通信层支持以以太网的双网络结构。双网采用均衡流量管理，有效保证了网络传输的实时性和可靠性。通信协议采用电力行业标准协议，可以方便地实现不同厂家设备的互联。支持不同的协议，将不同的信息报文转发到不同的调度站或集控站。支持全球定位系统硬件对时间网络。

2.2.3间隔层的保护单元和测控单元组屏布置在主控室。测控单元采用WorldFIP高速现场总线组网，保护单元采用485端口接入保护信息管理系统。

转型中应注意的三个问题

3.1事故信号问题在常规控制方式的变电站中，当运行中发生事故时，变电站会发出事故报警声，并通过远动设备向调度自动化系统发送事故信号。调度自动化系统利用该事故信号启动相应的事故处理软件(启动事故画面，启动

在110千伏东港变电站综合改造竣工验收过程中，验收人员发现，在运行35千伏线路时，当后台和当地电力调度站的遥控开关关闭时，会触发“事故跳闸”信号。

在配有常规微机远动设备和预留控制面板的无人值守变电站中，一般采用增加记忆继电器(双位置)控制回路的方法来产生事故信号。该方法在以，以前采用RTU的无人值守改造工程(110千伏及以变电站)中已应用多年，其技术基础与原操作KK开关的控制盘相同，实际开关位置与对不同，110千伏东港变电站事故信号产生原理与上述方法相同。回路是将回路操作中KKJ继电器(双位继电器)的闭合位置节点与断路器的位置信号节点串联，形成一个电气单元的事故信号。在监控系统中，所有电气单元的事故信号可以通过软件或操作产生。

由于35千伏和10千伏是储能开关，当断路器闭合时，储能装置启动，与之相连的TWJ失去励磁。如果TWJ的常开位置与KKJ的常开位置相连，而KKJ又是产生事故的回路，上述问题就可以避免。该解决方案可以有效避免软件延迟造成的误判，具体见以回路如图1号。

3.2对全球定位系统存在的问题随着变电站自动化水平的提高，对电力系统对统一时钟的要求越来越迫切。通过统一时钟，可以实现在全球定位系统时间基准下全站各系统的运行监控和故障分析，以也可以通过切换动作的顺序分析事故的原因和发展过程。统一时钟是保证电力系统安全运行、提高运行水平的重要措施。因此，在广东电网公司发布的《广东电网110220 kV变电站自动化系统技术规范》中，明确要求使用对电厂的GPS时钟进行时间校准。

全球定位系统对通常有三种方式

脉冲同步信号：设备的同步脉冲通常以零接触方式输入。常用的脉冲信号有1PPS、1PPM和1PPH。

串行端口的对模式：当设备通过串行端口以每秒一次的同步时钟读取串行输出的时间信息时，串行端口分为RS232接口和RS422接口模式。

IRIG-B模式对时间：IRIG-B是IRIG委员会的B标准，是专门为时钟传输设计的时钟代码。每秒以秒、分钟、小时和日期的顺序输出一帧时间信息。IRIG B信号有四种形式：TTL电平、1千赫正弦调制信号、RS422电平模式和RS232电平模式。

由于变电站中经常存在不同厂家的自动化设备，接口类型多，设备数量多，在实际应用中，以经常会遇到GPS对的接口无法与接收对设备的接口进行通信的问题

这个问题的出现提醒设计人员在早期订购时要充分考虑各种设备的接口问题。特别是保护测控设备与其他智能设备和后台监控设备之间的接口。以以太网常用于变电站综合自改造，而一些厂家的旧设备只有串口或RS485接口，或者当不同厂家的设备通信时，由于协议不同，通信失败。所有这些问题都需要通过对，订购的设备的通信插件或订购足够数量的协议转换器来考虑，以便以能够避免类似情况再次发生。

3.3监控程序的稳定性问题变电站实现综合自动化后，无论是值班还是无人值守，操作人员要么在变电站，要么在主控室或调度室，通过对显示对变电站进行全方位的监控和操作。如果以的监控系统能够长期稳定、无故障运行，对对提高变电站的运行管理水平、安全性和可靠性至关重要。

变电站实现综合自动化后，大量的运行维护工作需要由微机设备来完成。然而，综合自动化设备的硬件更新非常快，所选设备可能很快成为落后产品；监控软件有时存在以，难以发现的缺陷，导致监控维护工作异常，影响变电站的安全运行。随着综合自动化技术的不断进步，这些问题将逐步得到解决。这也提醒设计人员在选择综合自助产品和后台监控系统时要考虑各种因素，选择一款程序运行稳定、功能齐全、硬件配置相对对先进的综合自助产品

变电站综合自动化是未来的必然趋势，其优势体现在电能质量、变电站安全可靠运行水平等方面。然而，由于综合设备的整体技术还不够成熟和稳定，在以的实施和运行中总会出现各种各样的问题，本文旨在引起更多的关注。我希望我的所有同事能够拿出他们的工作经验，改进我们在分享和以的综合自动化技术