胡裕民
摘 要：电力事业的快速发展使得综合自动化系统在变电站中得到了广泛应用，大幅促进变电站自动化水平以及运行管理水平的提升，为电力系统的创新进步提供了巨大动力。本文简单介绍变电站综合自动化系统，研究相应的自动化技术，并就技术发展现状与趋势进行探讨。
关键词：变电站 综合自动化技术 系统 发展
变电站作为电力系统的重要组成部分，其在电力系统自动化发展进程中扮演着重要角色。只有实现变电站综合自动化，才能有效推进电力系统自动化发展进程，促进配网调度自动化，大幅提升电网运行质量。变电站综合自动化的实现需要利用大量关键技术，构建结构合适的综合自动化系统，基于完善系统与先进技术保障自动化的有效实现。
1 变电站综合自动化系统
变电站综合自动化系统是集自动化技术、电子技术、通信技术等先进技术于一体的综合化系统，其能够实现变电站的自动化运行管理、维护以及远距离监测控制，同时基于数据共享促进变电站一体化发展，全面提高变电站运行管理水平。变电站综合自动化系统结构主要包括以下几种。
1.1 集中式结构
顾名思义，变电站综合自动化系统集中式结构能够对所有信息进行集中处理，所有计算及处理工作都是由一个CPU完成。因此该结构多用于规模较小的变电站，而且可以减少占地面积。该结构除了难以实现对大量计算、处理工作的同时进行外，还存在信号传输精度偏低且易受干扰、系统维护难度高、拓展性差等劣势。
1.2 集中分布式结构
集中分布式结构是将变电站运行管理的相关数据及处理进行科学分类，并让不同计算机完成不同功能，简单来说就是利用多个CPU对多发性事件进行同步处理，大幅提高处理效率。通常来说，该结构多用于大规模的中、低变电站自动化系统中，如果用于高压系统较易产生故障。该结构的各个功能模块与其他功能模块都存在数据传递与通信路径，因此在实际传输数据时系统能够自动优选最合适的渠道，有效规避数据传输困难的情况。而且集中分布式结构的拓展性良好，维护简单，即便系统局部发生故障，其他部分也能正常运行并实现对应功能。
1.3 分层分布式结构
分层分布式结构将变电站综合自动化系统区分为2或3个层次，分别为变电站层、间隔层或者变电站层、间隔层、通信层。该结构的特点在于测控单元和断路器间隔较近，因此通信可以直接通过电缆实现，大幅保障了通信的安全性、稳定性与可靠性。同时该结构便于拓展，局部故障不会对整个系统的其他部分造成影响，是当前适用性最普遍的结构。
2 变电站综合自动化技术
2.1 数据采集与处理
变电站综合自动化系统的运行离不开数据，只有对所有相关数据进行及时采集、整合与处理，才能充分保障变电站自动化运行与维护。在实际运行管理中，需要对进线及馈线的电流、电压、功率等进行采集，同时也需要对母线电压与电流数据进行采集，另外变压器油温、电容器室室温等也是必不可少的重要数据，但凡缺少其中一样数据，都会对变电站自动化运行与管理造成巨大影响。在采集数据后，还需要对数据进行处理，主要包括运行参数统计、分析与计算等，从而通过数据准确掌握变电站实际运行情况，为自动化运行管理的实现提供数据支撑。当数据出现异常时，变电站综合自动化系统能够进行自动报警，从而保障变电站运行安全。常见的设备越限报警包括开关变位报警、设备运行越限报警、保护装置动作报警等，而且在报警的过程中系统会自动记录越限值以及起止时间，为相关人员分析问题和进行处理提供可靠参考。
2.2 微机保护和操作闭锁
变电站综合自动化系统包含大量设备与线路，规模巨大，系统复杂，设备类型多样，较易出现各种问题，需要加强保护。微机作为综合自动化系统的核心部分，更要加强对其的有效保护。在对微机进行保护时通常需要对线路、变压器、母线、电容器、备用电源自动投入及自动重合闸等进行保护，一旦发现其中某些部件存在动作故障，只需要通过操作终端正确选择对应的保护类型与定值就能就能实现快速而有效地修改。操作人员还可以直接在CRT屏幕上操作断路器与隔离开关，远程实现对电容器组的投切管理，确保电容器稳定运行，保护计算机安全、稳定运行。另外为了规避计算机故障时不能操作被控设备的问题，必须在设备操控中保留人工操作手段，进一步强化风险防控能力。而且为了减少人为原因的系统问题，还需要加强权限管理，操作闭锁正是实现权限管理的重要技术手段，只有输入正确授权口令后才能解除闭锁。
2.3 人机联系
综合自动化系统能够实现主控室以及远程控制，这就需要用到人机联系技术。当变电站有工作人员值班时，工作人员在主控室进行人机联系与操作;当变电站无人值班时，相关人员则需要通过远程控制中心进行人机联系与操作。人机联系功能能够让工作人员直接通過CRT屏幕完成报警界限设置、信号复归、数据打印等操作。
3 电站综合自动化技术发展现状及趋势
3.1 发展现状
当前我国220kV以上高压变电站基本上都应用了综合自动化技术，全面提高了变电站运行管理水平，为变电站的安全、稳定、高效运行奠定了基础。随着现代技术的不断进步，变电站综合自动化技术的智能化程度必然会越来越高。当前变电站综合自动化系统基本上采取现场总线型网络结构进行通信。由于传统串行通信结构的通信距离较短，难以完全满足变电站运行实际需求，而且在变电站高负荷运行状态下，该网络结构的通信质量还会受到一定影响，故而现场总线型结构适用性更佳。现场总线型结构能够实现信道共享，能够以更少的成本实现更为高效的通信。另外变电站综合自动化系统通常采用双网络保障单元功能实现，将监控单元与其他单元分隔开来，充分保障了系统高效运行。
3.2 发展趋势
随着综合自动化技术的不断创新与进步，其能够以更加先进、智能化、人性化的方式支持变电站运行管理。首先是数据采集与处理将逐步实现同步化。当前变电站对数据的自动化采集与处理是分开进行的，这在一定程度上影响了数据利用的效率，无法实现实时监测。而在数据采集与处理同步后，数据的处理与利用效率将得到显著提升，实时监测的滞后性将被大幅削弱，从而更加可靠地保障变电站运行质量与效率。数据采集与处理的同步需要用到智能控制开关，从而实现对海量不同类型数据的同时处理。其次是人际操作界面规范化与人性化。人机操作界面越规范和人性化，能够帮助维护人员以统一的方法对变电站设备故障进行检修与处理，大幅缩短检修时间，保障检修质量，降低维修成本。最后是监控保护技术智能化发展。随着科学技术的不断进步，变电站监控保护技术将逐渐实现一体化，同时智能程度也将大幅提升，按照单元对系统进行整体、局部监控和保护。
4 结语
变电站综合自动化技术是推动变电站运行管理自动化、智能化发展的关键技术，同时也是促进现代智能电网发展的关键技术。只有加大综合自动化系统及技术的研发力度，重视技术创新与进步，加强技术优化与应用，利用先进技术构建更为科学与先进的变电站综合自动化系统，才能为我国电力事业的创新发展提供可靠支持。
参考文献
[1] 刘锦君.浅析变电站综合自动化技术的特点、问题与对策[J].科技创新与应用，2016（21）：218.
[2] 陈永泽. 变电站综合自动化技术发展趋势研究[J]. 科技资讯， 2016， 14（21）：17.
[3] 张泉生. 简析变电站综合自动化技术实施要点[J]. 电子技术与软件工程， 2015（1）：169.
[4] 吴公权. 综合自动化技术在变电站中的应用[J]. 中国科技纵横， 2015（3）：151.
