变电站综合自动化的内涵与发展趋势

变电站综合自动化的内涵与发展趋势

【摘 要】随着社会的发展，各行业的正常运行和人们的生活都离不开电能的稳定供应，变电站的综合自动化是保证电能稳定供应的重要因素之一，因此本文对此方面进行了研究，首先从定义、类型和功能三方面详细介绍了现阶段变电站综合自动化的内涵，之后对未来变电站综合自动化的发展趋势进行了展望。

【关键词】变电站综合自动化；内涵；发展趋势；计算机；通信

引言

在科技日益进步的背景下，尤其是计算机技术的进步，使变电站综合控制逐步实现了自动化，不过近年来社会发展迅速，用电规模不断提升，使电网的负荷不断增加，在变电站的控制过程中难度加大，不断对变电站综合自动化系统进行优化显得十分必要，因此本文对变电站综合自动化的内涵与发展趋势进行了研究，以适应变电站日益复杂的操作，希望本文的研究，能够进一步促进变电站综合自动化的发展。

1 变电站综合自动化的内涵

1.1 定义

变电站综合自动化是利用计算机和通信技术，将变电站中的控制设备、信息收集设备、保护设备、自动装置和运动装置等，实现自动的监控、控制、操作和通信过程。变电站实现综合自动化，改变最初的人为控制方式，可以进一步提高电力系统的安全运行水平和经济运行水平，能够适应现阶段日益复杂的电网变化情况。

1.2 类型

在当前广泛应用的变电站综合自动化系统，通常可以分为三种类型，分别是集中式、分布式和分散分布式，以下对其进行简要分析。

1.2.1 集中式

选择多台计算机系统，并对其外网接口进行扩展，由计算机系统对变电站的开关信息、数字信息和模拟进行进行搜集，之后进行集中式处理，从而实现计算机监控和保护的自动化控制，这种集中式的类型通常只适用于规模较小的变电站，而且对计算机的档次要求较高，当变电站规模较大时，往往会使计算机的负荷变大，集中处理的复杂程度增加，使计算机自动控制的效率下降。

1.2.2 分布式

根据变电站所监控的区域进行划分，使用多台处理器进行工作，在各处理器之间利用互联网或串接的方式进行连接，从而实现数据通信，这种控制的方式维护方便，在一个区域的处理器发生异常时，不会对其他区域的正常运行造成影响。

1.2.3 分散分布式

在间隔层中，执行数据收集、控制和保护的设备分散安装在其他设备的附近，这些分散分布的设备直接彼此互相独立，通过通信系统进行连接，这些设备能在间隔层完成的功能并不会依赖于通信系统，而且这种类型的自动控制方式还可以节约大量的设备和电缆投资。在安装过程中，既可以分散安装在间隔层，而且可以在控制室集中或分层组屏，另外还可以选择分散安装在控制室和开关柜上。

1.3 功能

变电站综合自动化是由多种技术复合而成的，它的功能可以提现在以下几个子系统中，对这些子系统的功能进行简要分析。

1.3.1 监控系统

监控系统是最基础的功能，能够将变电站的运行状况进行收集，最终以数据或图像的形式反映在计算机屏幕上，从而使工作人员作出判断和操作。

1.3.2 保护系统

保护系统是对变电站主要设备和线路的保护，通常包括对变压器、输电线路、无功补偿装置、配电线和接地线的保护。

1.3.3 无功控制系统

在运行的过程中，变电站的电压合格率是非常关键的，通过设置自动化的无功控制系统，控制在供电网络中的大量无功设备，可以自动地进行无功补偿，从而保证电压的总体合格率。

1.3.4 低频减负荷系统

在变电站的负荷过高而导致频率降低到50HZ以下时，危害非常大，因此低频减负荷系统的运行，可以很好地保护系统频率的稳定。

1.3.5 备用电源系统

目前一些关键用户在电源设计时，通常有两路电源，如果一路常用电源系统发生故障时，备用电源系统能够自动投入使用，从而保证用户用电的安全稳定。

1.3.6 通信系统

通信系统是变电站综合自动化系统在控制过程中，包括现场各区域之间的通信和系统与上级调度的通信。在各子系统的运行过程中，保持良好的通信是实现自动化系统稳定运行的关键。

2 变电站综合自动化的发展趋势

目前科技水平发展迅速，将会带动变电站综合自动化的进一步发展，以下对其发展趋势进行详细分析。

2.1 数字化

数字化已经在许多领域得到了应用，也是变电站综合自动化的发展趋势，在信息收集、传送、运算和输出的整个过程中，实现数字化操作。其中数据的采集过程中利用数字化电气量测系统对变电站的运行信息进行收集，是数字化的标志，这种方式将会改变目前复杂的信息数据状态，实现数据信息向集成化方向发展。

2.2 保护监控一体化

保护与监控实现一体化已经在35千伏以下的电压控制中得到了应用，今后在更高的电压也将得到实现，尤其是110千伏以上的线路，这种一体化的实现可以提高自动化功能的集中化，从而进一步提高保护和监控的效率。不过实现这种运行方式对设备的可靠性要求非常高，当设备故障进行维护的过程中，都将会导致系统停止一段时间的运行，这个缺点也是110千伏以上线路未大量采用保护监控一体化的原因。在将来技术的不断取得进步时，这项难点技术一定会被突破。

2.3 设备操作的智能化

智能化是未来设备操作的发展趋势，在变电站综合自动化系统中，也将会逐步实现。未来的新型传感器会逐步得到开发，从而利于计算机对信息进行数字化采集，并对获得的数据进行分析，从而做出正常的操作，整个过程逐步会向无人操作的智能化发展，不仅能够节约人力资源，而且可以实现计算机智能化操作快速、准确性。

2.4 设备维修状态化

在数字化应用到变电站综合自动化系统之后，通过监视系统的运行，可以进一步准确地发现故障的位置和故障的操作，实现所有设备的运行状况均在计算机的掌控之中。在设备维修的策略选择上，可以改变传统的定期维修方式，根据变电站的运行状态进行维修，从而进一步提高维修的有效性和及时性。

2.5 网络协议标准化

在变电站综合自动化设备需要通过网络来进行连接，只有将网络协议标准化，才能将整个系统实现统一和协调，从而利用计算机接受各种自动化设备反馈的信息，并对其进行操作。目前国外已经在这方面实现了应用，标准化的网络协议将会是变电站综合自动化的一个发展趋势。

2.6 设备安装的简便化

变电站综合自动化设备会逐渐向集成化发展，从而将多种功能的装置整合在一起，从而实现设备安装过程的检变化，另外，设备对于环境的抵抗性能也会得到提高，使严寒、雨雪、风化作用无法对设备造成影响，实现户外安装，进一步简化了安装过程，不再需要特别建筑一个空间去安装设备。

3 总结

变电站综合自动化目前已经在国内外取得了广泛的应用，并获得了很大的成绩，对变电站的安全和经济运行起到了非常关键的作用，在当前科技不断发展的背景下，未来的变电站综合自动化一定会发展得更加完善。最后，希望本文提出的一些浅显观点和建议，能够对相关研究人员提供一些参考和借鉴。

参考文献：

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[2]刘杰.变电站综合自动化的发展现状和趋势[J].中国高新技术企业，2009（11）.

[3]邬佐民.变电站综合自动化系统应用现状与发展趋势探讨[J].现代企业教育，2009（2）.