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摘 要：本文首先介绍了探讨了变电站综合自动化系统的功能，结构。并对智能变电站的发展方向进行了探讨，论述了目前自动化系统存在的问题
关键词：变电站 综合自动化 智能化
0 引言
随着电力系統的不断发展，以电磁性继电器为主体的常规保护已经逐渐被淘汰，开始了由常规变电站向综合自动化变电站的过渡。所谓变电站综合自动化系统，就是利用相关技术将变电站有关设备的不同功能进行优化整合，之后就所有设备的实际运行状况进行监视、测量、控制和协调的系统。其中，该系统所涉及到的技术主要包括计算机技术、电子技术、通信技术、信息处理技术等等，另外，关于变电站的设备主要是指二次设备，主要有控制装置、测量装置、信号装置、故障录波装置等等。
1 变电站综合自动化系统的功能
就主要功能而言，变电站综合自动化系统实现了包括数据采集，远程监控，数据远传，微机保护在内的四大功能。
1.1信息数据采集 综合自动化系统的主要工作是进行数据采集、处理、显示、打印，从而帮助系统工作人员更好地掌握变电站的实际运行状况。具体实践中，常见的数据种类分为：状态量、模拟量和脉冲量。
2.1远程监控 变电器综合自动化系统能够帮助工作人员掌握更多电力相关信息，时刻关注电网与变电站的动态，克服时间、空间限制实现远程操控模式，在提高管理质量及水平的同时，尽可能避免人为失误。借助键盘、显示器等，可以实现人机对话。
3.1数据远传 不论是变电站处于正常运行状态，还是变电站发现故障或者事故等，系统内部的转动主机RTU都会及时调度变电站信息，并将其进行有效传送，从而便于工作人员进行变电站的信息监控。其中，值得一提的是，常见的传送途径为通讯光纤。
4.1微机保护 常见的保护类型集中在如下几方面：第一是线路保护，主要有电流速断保护、定时限过电流保护、方向性电流保护、零序电压保护、零序电流及方向保护、反时限过流保护、距离保护。第二是变压器保护，主要包括差电流速断保护、带二次谐波制动的比例差动保护、本体保护、过流保护、过负荷保护等。第三是电容器保护，主要包括电流速断保护、过流保护、反时限过流保护、相间过电压保护、相间低电压保护、零序过电压保护。第四是母线保护，主要包括完全电流差动母线保护和电流比相式等等。
2 变电站综合自动化系统的结构
2.1 集中式综合自动化系统
所谓集中式综合自动化系统，就是根据系统功能需求，选择相应的继电保护装置与测试装置，之后将它们一同安装在变电站的中央控制室内的一种综合性系统。
2.2 分散式综合自动化系统
客观地看，分散式综合自动化系统主要是根据回路设计而成的，其内部的每一个开关柜上或其他一次设备上就地安装微机保护单元和单回路的数据采集和监控单元。与集中式综合自动化系统不同，分散式综合自动化系统所需要的光电缆要少很多，在抗干扰性能方面也有了显著提高，另外，大大的简化了二次设备，减小了占地面积。缺点是运行时仍不是很稳定。
2.3 集中和分散结合式综合自动化系统
近些年来，随着现代网络信息技术、单片机技术等的不断发展及广泛应用，根据不同的电网元件，比如一台变压器，一台断路器等为对象，能够实现测量、保护、监控等多种功能为一体，并统一至于统一机箱。实际上，这类系统，关于线路保护装置等安装地点与集中式综合自动化系统类似，也是在变电站的中央控制室内。顾名思义，这类系统的整体结构容纳了集中式、分散式两种结构，回避了它们的不足，发扬了它们的优势。现阶段，这种结构比较适合用于中低压变电站。
3 变电站自动化系统的新发展
现阶段，各大厂商均实现了变电站智能化变革目标。建立完善的数字化变电站系统。所谓数字化变电站系统即是在计算机监控系统作用下，实现GIS设备与其他设备的有效整合，利用光电传感器完全取代传统电流与电压传感器的工作效用。而传统测控保温装置被先进的光纤接口所替换，实现了变电站系统功能及覆盖范围的全面衍生。
3.1 智能化的一次设备
智能化一次设备主要采用微处理技术和光电处理技术完成操作驱动回路设计，整个回路的结构设计十分简单，传统导线实现了不同公共数字信号的有效传播。从根本角度分析，可编程序完全取代了二次回路中传统继电器的功能效用，而光电数字和光纤技术则加大了强电模拟信号的控制能力。
3.2 网络化的二次设备
数字化变电站要求采用整体化、标准化模式实现各个控制、运动装置的设计制造，在高速网络通信技术作用下，可以基本实现设备之间的信号传递。一般情况下，二次设备不会存在I/O现场接口，但可以利用网络实现资源信息共享发展目标，逻辑功能模块设计可以满足系统的全部功能性需求。
3.3 自动化的运行管理系统
变电站自动化系统管理应当包含以下几方面内容：首先，准确记录系统运营数据，实现全程信息化工作状态；其次，实现自动化数据分层、数据分流工作目标；再次，当系统出现运营故障状态下，可立即出具系统故障分析报告，查找故障引发的根本原因，将系统故障损失控制在最低范围内；最后，系统定期自动生成检修报告，做好系统风险防范工作。
4 结论
国内变电站自动化系统经过十几年的发展，虽然取得了不小的成绩，但目前还跟不上整个电力工业发展的步伐，真正实现自动化和无人值班的变电站并不多，其社会和经济效益不够显著，这说明我们的变电站自动化技术并不规范，市场发育也不成熟，这与研制、制造、规划、基建和运行等部门对变电站自动化的认识不同有很大的关系。
从整体发展状况来看，数字化变电站自动化系统的研究是从下至上逐层进行的。现阶段研究主要以过程层为主，如光电互感器设备研究、智能设备研究等。虽然国外学者已经在相关研究领域取得一定研究成果，国内各大高等院校与研究机构也联合成立专业性研究室，对该课题展开深入探究，目前已经取得实质性进展。
参考文献
[1]张泉. 变电站综合自动化系统的设计和研究. 天津大学硕士论文，2005
[2]赵建英. 对于变电站综合自动化系统的发展研究. 中国新技术新产品，2012
作者简介：刘娜，工程师，从事电力企业综合自动化运行维护管理工作
单位：吉林省电力有限公司长春供电公司
关键词：变电站 综合自动化 智能化
0 引言
随着电力系統的不断发展，以电磁性继电器为主体的常规保护已经逐渐被淘汰，开始了由常规变电站向综合自动化变电站的过渡。所谓变电站综合自动化系统，就是利用相关技术将变电站有关设备的不同功能进行优化整合，之后就所有设备的实际运行状况进行监视、测量、控制和协调的系统。其中，该系统所涉及到的技术主要包括计算机技术、电子技术、通信技术、信息处理技术等等，另外，关于变电站的设备主要是指二次设备，主要有控制装置、测量装置、信号装置、故障录波装置等等。
1 变电站综合自动化系统的功能
就主要功能而言，变电站综合自动化系统实现了包括数据采集，远程监控，数据远传，微机保护在内的四大功能。
1.1信息数据采集 综合自动化系统的主要工作是进行数据采集、处理、显示、打印，从而帮助系统工作人员更好地掌握变电站的实际运行状况。具体实践中，常见的数据种类分为：状态量、模拟量和脉冲量。
2.1远程监控 变电器综合自动化系统能够帮助工作人员掌握更多电力相关信息，时刻关注电网与变电站的动态，克服时间、空间限制实现远程操控模式，在提高管理质量及水平的同时，尽可能避免人为失误。借助键盘、显示器等，可以实现人机对话。
3.1数据远传 不论是变电站处于正常运行状态，还是变电站发现故障或者事故等，系统内部的转动主机RTU都会及时调度变电站信息，并将其进行有效传送，从而便于工作人员进行变电站的信息监控。其中，值得一提的是，常见的传送途径为通讯光纤。
4.1微机保护 常见的保护类型集中在如下几方面：第一是线路保护，主要有电流速断保护、定时限过电流保护、方向性电流保护、零序电压保护、零序电流及方向保护、反时限过流保护、距离保护。第二是变压器保护，主要包括差电流速断保护、带二次谐波制动的比例差动保护、本体保护、过流保护、过负荷保护等。第三是电容器保护，主要包括电流速断保护、过流保护、反时限过流保护、相间过电压保护、相间低电压保护、零序过电压保护。第四是母线保护，主要包括完全电流差动母线保护和电流比相式等等。
2 变电站综合自动化系统的结构
2.1 集中式综合自动化系统
所谓集中式综合自动化系统，就是根据系统功能需求，选择相应的继电保护装置与测试装置，之后将它们一同安装在变电站的中央控制室内的一种综合性系统。
2.2 分散式综合自动化系统
客观地看，分散式综合自动化系统主要是根据回路设计而成的，其内部的每一个开关柜上或其他一次设备上就地安装微机保护单元和单回路的数据采集和监控单元。与集中式综合自动化系统不同，分散式综合自动化系统所需要的光电缆要少很多，在抗干扰性能方面也有了显著提高，另外，大大的简化了二次设备，减小了占地面积。缺点是运行时仍不是很稳定。
2.3 集中和分散结合式综合自动化系统
近些年来，随着现代网络信息技术、单片机技术等的不断发展及广泛应用，根据不同的电网元件，比如一台变压器，一台断路器等为对象，能够实现测量、保护、监控等多种功能为一体，并统一至于统一机箱。实际上，这类系统，关于线路保护装置等安装地点与集中式综合自动化系统类似，也是在变电站的中央控制室内。顾名思义，这类系统的整体结构容纳了集中式、分散式两种结构，回避了它们的不足，发扬了它们的优势。现阶段，这种结构比较适合用于中低压变电站。
3 变电站自动化系统的新发展
现阶段，各大厂商均实现了变电站智能化变革目标。建立完善的数字化变电站系统。所谓数字化变电站系统即是在计算机监控系统作用下，实现GIS设备与其他设备的有效整合，利用光电传感器完全取代传统电流与电压传感器的工作效用。而传统测控保温装置被先进的光纤接口所替换，实现了变电站系统功能及覆盖范围的全面衍生。
3.1 智能化的一次设备
智能化一次设备主要采用微处理技术和光电处理技术完成操作驱动回路设计，整个回路的结构设计十分简单，传统导线实现了不同公共数字信号的有效传播。从根本角度分析，可编程序完全取代了二次回路中传统继电器的功能效用，而光电数字和光纤技术则加大了强电模拟信号的控制能力。
3.2 网络化的二次设备
数字化变电站要求采用整体化、标准化模式实现各个控制、运动装置的设计制造，在高速网络通信技术作用下，可以基本实现设备之间的信号传递。一般情况下，二次设备不会存在I/O现场接口，但可以利用网络实现资源信息共享发展目标，逻辑功能模块设计可以满足系统的全部功能性需求。
3.3 自动化的运行管理系统
变电站自动化系统管理应当包含以下几方面内容：首先，准确记录系统运营数据，实现全程信息化工作状态；其次，实现自动化数据分层、数据分流工作目标；再次，当系统出现运营故障状态下，可立即出具系统故障分析报告，查找故障引发的根本原因，将系统故障损失控制在最低范围内；最后，系统定期自动生成检修报告，做好系统风险防范工作。
4 结论
国内变电站自动化系统经过十几年的发展，虽然取得了不小的成绩，但目前还跟不上整个电力工业发展的步伐，真正实现自动化和无人值班的变电站并不多，其社会和经济效益不够显著，这说明我们的变电站自动化技术并不规范，市场发育也不成熟，这与研制、制造、规划、基建和运行等部门对变电站自动化的认识不同有很大的关系。
从整体发展状况来看，数字化变电站自动化系统的研究是从下至上逐层进行的。现阶段研究主要以过程层为主，如光电互感器设备研究、智能设备研究等。虽然国外学者已经在相关研究领域取得一定研究成果，国内各大高等院校与研究机构也联合成立专业性研究室，对该课题展开深入探究，目前已经取得实质性进展。
参考文献
[1]张泉. 变电站综合自动化系统的设计和研究. 天津大学硕士论文，2005
[2]赵建英. 对于变电站综合自动化系统的发展研究. 中国新技术新产品，2012
作者简介：刘娜，工程师，从事电力企业综合自动化运行维护管理工作
单位：吉林省电力有限公司长春供电公司