110kV综合自动化变电站的改造分析

龚德煌

【摘 要】当今时代，信息技术和智能技术发展迅速。随着智能电气设备和光电互感设备的出现，变电站设计和运行技术水平也在提高。新的设计标准和制造规范的出台，促进了变电站的数字化和自动化改造，变电站进入了自动化阶段。然而，110kV综合自动化变电站改造技术还不够成熟，变电站的数字化水平也有待于进一步提高。本文着重探讨110kV综合自动化变电站改造过程中涉及到的技术措施和技术规范，并分析进一步改造110kV综合自动化变电站的方法。

【关键词】110kV综合自动化变电站；改造；具体措施

变电站技术经历了十几年的发展历程，目前已经达到了比较先进的水平。我国大部分地区的电网建设工程都采用了这种自动技术，实现了变电站内无人值班。在110kV综合自动化变电站的建造过程中，施工人员也采用了自动化技术措施，提高了电网设计和建造活动的专业水平，方便了电力资源的调动和配置，也降低了变电站系统的整体价格。随着智能化技术、光电互感技术、设备运行监测技术和仿真操作技术的发展，110kV综合自动化变电站功能也在日益完善。技术人员要积极应用最新科技成果，来实现对110kV综合自动化变电站的技术改造。

一、110kV综合自动化变电站运行状况

自动化变电站是信息技术进步的产物。这种无人值班的新型变电站采用了先进的电子技术、通讯技术以及信息分类整理技术，有效实现了变电站各种装置的优化重组。例如：变电站内部有继电设备、故障波设备和远程联动设备等，这些设备都处在信息整理装置的监控之下，信息整理装置对它们进行控制和调度。在变电站内部，各种装置互相交换信息，共享搜集到的数据，有效完成变电站的自动检测和控制任务。目前在我国，110kV综合自动化变电站基本上取代了传统的二次变电装置，变电站电子设施的使用期限被延长，整个电网的运转安全也得到了保证。

二、110kV综合自动化变电站的优势和缺陷

（一）110kV综合自动化变电站的优势

首先，110kV综合自动化变电站的一次设备智能性程度较高。一次设备的信息回路和操控回路设计采用了微型处理技术，这种技术简化了传统继电设备的回路构成，同时用公共的数据信号取代了以往的导线信号。因此，变电站回路系统中的传统继电设施和逻辑结构被计算机程序结构代替，传统的较强电信模拟装置和控制系统电缆被光电设施和光纤设施代替。

其次，110kV综合自动化变电站的二次设备网络性较强。变电站内的主要设施，如继电保护设施、防止错误闭锁设施、测量设施、远程联动设施、故障波设施、电压控制设施、同时操作设施和状态检测设施等，都是经标准的微处理设备改造过的，装置之间都通过高速的网络通讯线路相连接。自动化变电站不再使用重复设置的接口，而是利用网络实现了高效的数据和资源共享。

再次，110kV综合自动化变电站的管理系统先进。自动化变电站的管理体系包括电气数据的产生和运行管理、系统状态的自动统计管理、数据的分层记录管理和数据的自动交换管理等。在变电站发生运行故障时，管理系统可以在第一时间提供故障的原因报告，并能自动检修发生故障的设备。

（二）110kV综合自动化变电站的缺陷

与传统变电站相比，110kV综合自动化变电站具有很多优势，但也存在缺陷。首先，自动化变电站研制过程中的专业合作率较低。例如：智能数字设备的研制需要机电专业人员和光电信息专业人员的密切配合，但是从当前状况来看，相关专业的技术人员并没有主动合作。其次，变电站运行过程存在一些问题，如原材料质量不达标、试验器械灵敏度较差、检测方法不先进、检测标准不够高等。尤为突出的问题是电磁信号干扰和融合设备的控制手段比较匮乏。再次，由于110kV综合自动化变电站技术还处于起步阶段，相关领域的专业人员缺乏实践经验，有时不能正确地设计、制造、检测和维修设备。另外，变电站设备的制造成本偏高，各种主要设施的单位价格居高不下。

三、110kV综合自动化变电站的改造

（一）改造范围

要想设计出科学、可行的110kV综合自动化变电站改造方案，首先要确定技术改造的范围。具体而言，技术改造人员可以选择如下改造范围：重建变电站内的所有电气设施；重建某个电压级别的一次设施和二次设施；只改造一次变电设施；只改造二次变电设施；改造某种间隔范围内的一次和二次变电设施；重新设计某个子系统，如监控设备系统、电表系统、直流电系统或遥感系统。

（二）改造原则

在对110kV综合自动化变电站进行技术改造时，技术人员应结合110kV综合自动化变电站的特点，确定具体的改造原则。

首先，当需要重新设置自动化变电站内部的所有设备时，技术人员要明确改造的目标。也就是说，技术人员要首先确定是将现有变电站改造成全数字型的变电站，还是改造成综合型的变电站。目前在我国，全数字型的变电站数量还十分有限。因此，对变电站进行全数字的改造难度较大。技术人员要综合考虑成本和效益因素，决定改造的具体模式。

其次，当需要改造变电站的二次设施时，技术人员要设计出监控网络系统的具体结构模型，同时拟订一份通信协议，协议中应当包括继电装置的控制、检测、维护、故障记录和远程调度等内容。这份协议具有统一性，应当被严格执行。

再次，当只需要改造监控系统中的相关设施时，技术人员应当首先拟定具有统一性的通讯设备协议，与设备的控制人员协商确定变电站中原有设备的接入方法和通讯方法。只有这样，才能有效协调变电站中的原有设备和新接入的设备，避免设备的接入线路发生混淆。

（三）注意事项

某一电压级别一次设施和二次设施的改造，要遵循按照原有方式运行的规律。技术改造人员不可能改变变电站原有设备系统的全部运转方式，因此，技术人员只要尊重现有的设备调度方法就可以了。技术人员可以将新型的设备引入系统，但是不能彻底改变原有系统的运转方式。如果需要改造变电站内全部的一次设施，那么二次设施也需要被一并改造。如果一次设施的数量较少，则只改造一次设施即可。在改造具有特定间隔的系统设备时，技术人员要按照相同的电压级别或者其他的运行方法来设计改造方案。

单独改造自动化变电站的监控体系是比较困难的。在这种情况下，设备改造人员可能会遇到下列问题：主要站点的网络体系结构难以确定、拟定远程通信协议较困难、确定协议内容较困难、原有系统设备难以被接入新的监控体系，等等。解决这些问题的一般原则为：采用目前被推广使用的协议模式来设计通信协议和电网结构，同时适当选取连接新旧设备装置所需要的运行设施。实际上，我国主要的电网公司还未提出明确具体的变电站装置设计原则和设计标准，这就需要技术改造人员结合系统设备的实际情况，灵活决定改造的措施。

四、总结

自动化变电站是科技发展的产物，改造自动化变电站是技术进步的必然要求。110kV综合自动化变电站改造，涉及到计算机技术、集成电路技术和信息技术的应用，改造的最终目标是提高110kV综合自动化变电站的经济效益和社会效益，同时节约变电站制造成本。技术人员要严格遵守相关国家和地方标准，确保变电站质量过关，同时要注意采用性能稳定的新型产品，推广新型改造技术，更好地实现110kV综合自动化变电站的功能改造。

参考文献：

[1]刘伟平.110kV综合自动化变电站改造工程的设计分析 [J].硅谷，2009（04）.

[2]马克炼.刍议110kV综合自动化变电站改造工程 [J].黑龙江科技信息，2010（12）.

[3]夏红光.110kV综合自动化变电站蓄电池容量的计算 [J].继电器，2004（09）.