综合自动化系统在10kV变电站的应用研究

摘 要：文章从变电站综合自动化结构入手，详细阐述了应用于10Kv变电站自动化系统的基本功能，并对其发展前景做出预测与展望。

关键词：综合自动化系统；10KV变电站；应用

目前城市电网的复杂程度逐渐提升，为了使各级的电力调配中心实时掌握电网及变电站的运行情况，提高变电站的运行可控性，需要采用更多的反事故措施，综合自动化系统符合目前变电站的管理需要，自动化系统改变了传统的二次设备控制模式，在简化控制系统的同时能提高系统的安全性能。

1 变电站综合自动化的结构

1.1 集中式结构。集中式通常采用计算机并拓宽其I/O接口，以便收集变电站的模拟量及数量等信息，并对其进行计算与处理，实现其微机监控、微机保护及自动控制等功能。集中式结构并不是靠一台计算机就能实现保护、监控等功能的。多数集中式结构的微机保护、微机监控及调度等通信功能需要多台微型计算机配合完成，每台微型计算机所分配的任务要多些。

集中式的特征：可了解和掌握各种模拟量及开关量，并实时采集和监控变电站的相关数据；占地空间及成本都比较低等。前置管理机的引线较多，工作量大，整个系统的稳定性便会降低，如果前置机出现了故障，那么其所有的信息、功能都会丧失，因此通常我们会采取双机并联的方式进行。调试系统的工作较为繁重，组态灵活性较差，不同的主接线或变电站，应分别设计其软、硬件，要实现其自动化功能及需求，难度比较大。

1.2 分布式结构。分布式结构即把变电站自动化系统的功能分化看来，让多台计算机共同来完成，通过按照功能设计的方法，以 CPU系统为工作重心，通过多个CPU来促进突发事件的解决能力的不断提高，从而有效处理运算的瓶颈问题。各功能模块间借力网络技术或串行方法来传输数据，选择级别较高的网络系统可有效处理数据传输过程中的各个问题，进一步增强系统的实时性。分布式结构有利于扩展和维护系统，局部故障对其整个模块的运行不会产生影响。与集中式处理系统相比，分布式结构存在下列几大优点：

1.2.1 可靠性强，不管哪个部位出了问题，都不会影响系统的运行，危险能得到有效分散。

1.2.2 具有较强的扩展与开放性，便于工程设计及其实际应用。

1.2.3 站内二次设备减少了电缆的需求量，节省了投资同时也有利于调试、维护。

2 应用于10kV 变电站的综合自动化管理系统分析

综合自动化管理系统在民用建筑小型工业变电站中还未广泛使用。因此，10kV 变电系统的整体自动化程度还需进一步提升，方可实现无人管理与远程遥控，下面将对10kV 变电站中的自动化系统进行简要分析。

2.1 综合自动化管理系统能有效保护和监控变电站。按照电力系统中10kV 变电站的运行要求，综合自动化系统应确保电站能顺畅运行，在供电数量稳定的形势下，促进输出电能质量进一步提升，这就需要自动化管理系统能统一、有效的保护和监控变电站内的线路状况、变压器运行状态及电路是否稳定、可靠等。

2.2 保护和有效监控变电站内的10kV 线路。要确保变电站能运行畅通，就必须切实保护变电站内的接地点及馈线，线路保护包含多方面内容，具体可分为保护馈线，控制线路运行状况，测量接地情况及安装必要的报警设备来报告异常工况，其保护设备应包含三相三段式的电流保护方案在内，以便发生异常工况时能立即熔断。为实现线路保护及监控目标，测量系统中还应及时测量线路的电流、电压、功率等状况，控制设备应配有自动与手动跳闸这两项功能。

2.3 保护和有效监控变电站内的变压器。综合自动化系统中，针对变压器的工作，共形成了监控、保护这两套独立的系统，系统中包含非电量保护、差动保护及备用监控保护等三大装置，非电量保护装置在其运行的情况下，能实时测量变压器中各回路的主变压器的温度变化，并有效监控接头位置的数据，分析遥测结果，与其他设备之间实现数据的传输与交换，并最终保护变压器；差动保护电路则收集变压器双向的电流量和单项的电压量，以便监控变压器单项的能量，将变压器出现的异常状况及时报备出来；备用保护电路在非电量与差动保护的状态下，不能顺畅工作，此时的保护工作可以采取手动的方式进行分闸，也可配合监控措施予以实现。

2.4 综合自动化系统对电站运行情况的全面监控。在管理10kV 变电站的工作中，要监控全站运行状况，通常会采用监控系统，而在监控系统的计算机主机里，也配备了监控软件与组态软件，在主机上的显示界面上，我们可进行人机互动，在监控中心，也能够获得与设备保护有关的资料、遥测信息及最终报表。通过微机我们能实时监控和检测整个电站实际的运行状况，集控站的检测技术应同地方检测信息有小融合，并将二者之间进行对比，找出变电站工作及运转过程中的潜在故障，从而有效指导电站平日的维护及维修工作。

2.5 基于系统中通信功能的发挥来达到远程监控目标。要顺利实现10kV 变电站的运行、管理目标，变电站的管理人员就应该充分了解和迅速掌控电站的运行状况，将所有故障排除和解决，以往的10kV 变电站内配线状况比较繁杂，平时的维护费用也比较多，运行工作中还往往会由于变电站工作人员自身操作不当而导致各种停机事故发生，通过应用综合自动化系统，这种情况得到了很好的改善。系统中还实现了远程通信的功能，它可以将设备的现场运行情况直接传输到主控室的主机中，通过相应的警告方式来对管理人员做出提示，让他们及时处理各种异常工况，而管理人员对之进行处理后，也能及时把控制中心的命令再次传输到现场设备上，这样一来，通过远程监控的方式就能让管理人员掌控和了解现场的运行情况；另外，这种方式也能让同级变电站人员及其高一级管理部门实现有效沟通，从而实现电力系统的系统化管理电网的目标。

3 10kV 变电站内综合自动化管理系统的前景分析

在国内科学技术不断发展的情况下，人类在其生产、生活中对用电提出了越来越高的需求，电力部门的管理工作难度在加大。而要解决现阶段电力系统中人员紧张的问题，就必须进一步实现基层中的变电站的自动化。针对10kV 变电站而言，通过综合自动化系统，线路改造及硬件建设的工作量都在不断增大，不过在应用该自动化系统后，变电站的安全性得到了逐步提高，且其日常的维护费用得到了逐步降低，在某些特殊的运行情况下，比如瞬间停电或者电压波动过大时，自动化系统也能发挥其功能及作用，来有效保障变电站顺利运行，同时也让基层用电和生产状况都能得到有效的保证。

4 结语

现阶段，科技水平得到快速提高，对基层10kV 变电站也提出了更高的要求。为此，变电站应逐步健全其自动化管理系统，运用先进的管理手段来管理电站，建立健全变电站的管理系统，让变电站的安全及稳定性能得到进一步提升，为城乡居民的生产、生活营造和谐的供电环境。

参考文献

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[2] 陈如忠.某机场10kV 变电站综合自动化系统的优化升级[J].建筑电气，2011（09）.

[3] 曲仁秀，王志国.10kV-35kV 变电站综合自动化系统设计[J].科技资讯，2010（36）.

作者简介：张群芳，身份证号：445381198602261126。