浅谈变电站综合自动化系统原理

李云水 纪旭东

[摘 要] 随着我国社会经济的不断发展，我国的变电站取得了长足的进步，随着科学技术的进步，变电站综合自动化系统逐渐成为将来电力发展的趋势。本文主要从变电站自动化系统的结构、变电站综合自动化系统的功能、变电站综合自动化系统的应用以及变电站综合自动化系统的发展四个方面进行了阐述，旨在使人们对变电站综合自动化系统的原理有一个更加清晰的认识。

[关键词] 变电站；综合自动化；自动化系统；原理

现在的科学技术发展可谓是一日千里，科学技术已经成为了第一生产力。在我国的电力行业，科学技术同样起着重要的作用，目前变电站综合自动化系统逐渐在我国的电力行业的发展中起到越来越重要的作用。为了更好的促进我国电力行业的发展，就需要我们能够明白其工作的基本原理，只有在这个基础上，相关的工作人员才能够自如地对其操作。才能够提高我国电力工作者的科学文化素质和业务水平，才能更好地推动我国电力行业创新能力的发展。

一、变电站综合自动化系统的结构

科学技术的发展对我们的生产生活方式产生了很大的影响，在电力发展方面，变电站综合自动化系统与网络信息技术、集成电路技术、通讯技术的发展密不可分。所以在我们分析自动化系统的结构的时候难免要涉及到这些技术，根据该系统发展的历程，其主要了可以分为以下几种结构：

1.集中式 这种结构的自动化系统针对模拟量、开关量、脉冲量等相关的信息进行处理和计算，再将这些数据输入到计算机，从而进行自动化的监控、保护。但是这种机构的自动化系统并非单一的计算机就能完成全部功能，而是利用多台计算机进行多重的集中式结构，这些计算之间靠着通讯或监控来保持彼此之间的联系，通过设置主机就可以对这些计算机实行集中化的管理和控制。虽然利用不同的计算机，但是这也是根据其独特的独自的功能来分配的。由于采用的是集中式的结构，这就使得其占用的面积相对来说比较少，所需花费的资金也并不是很多，而且各个子结构之间的联系也逐渐加强。由于需要利用多个计算机，集中式的结构对于系统的监控的性能的要求比较高，由于系统采用集中处理的方式，这也使得系统处理有一定的限制，在系统的扩展方面就存在着一定的困难。

2.分布式 分布式的系统是将整个自动化的功能分摊到多台计算机上，这样就避免了集中式造成的系统的负担，使得系统处理的效率更加高。在一台计算机遇上问题的时候，其他计算机也能发挥其正常的功能，免受其他计算机的影响。分布式结构相对于集中式的结构来说，其占用的面积相对比较大，在投资上相应的也比较高。其将系统的各个部分的功能分开，每个部分可以独立运行，但是信息的整合相较于集中式结构来说就存在着一定的缺陷。但是由于其功能分开，也使得其每个部分都能够得到相应的延展，这样就能够保证每个部分都能够获得相应地提高和发展，从而提高该系统整体的水平。

3.分层式 根据其字面的意思我们也可以看出来，这种结构主要是将变电站按照从上到下的顺序分为三个层次，其依次是间隔层、站控层、通信层。这种结构的自动化系统需要将数据监控、采集以及保护形成一个有序的组合，并将其固定在开关柜上面。分层式的结构实际上将整个系统弄得层次分明，这样主要的目的就是为了将复杂的功能进行简单的区分，如果工作人员尚未能够完全熟络地掌握这套系统的话就能够按图索骥，更快速地进行工作状态。相较于集中式机构，其主要有以下几个方面的特点：

（1） 如果变电站需要配置二次设备的话，其所需使用的电缆的长度明显变短，这在一定程度上节省了成本，在相关的工作人员进行维护的时候也能够更加便利。如果是集中式结构的话，其如果需要配置二次设备的话，由于其相对配置比较集中，线路比较复杂，工作人员在进行操作的时候存在很大的难度，这种分层次的方法实际上具有很强的人文性。

（2）集中式结构的系统的扩展性相对比较弱，而分层式结构能够在一定程度上提高系统的延展性。将各个部分进行了一定程度的分离，显得更有层次，也方便进行系统的操作，在进行扩展的时候，也更加方便，各个功能不会因为扩展而造成相关的影响。

（3）和分布式结构有所类似的就是分层式结构的可靠性也相对较高，如若设备的一个部分发生了故障的话，其他的部分还能够正常运行。一个部分发生了故障不会对其它部分造成影响，这对于电力工作来说是十分重要的，电力资源在现在的生产生活中占据着重要的位置，只要保证其连续的供给才能够保证社会生产生活的的正常运行。

二、变电站综合自动化系统的功能

自动化系统之所以受到电力行业的青睐何其优越的功能是不可分離的，为了加深对其理解，我们主要从以下几个方面来分析自动化系统的功能：

1.微机保护功能 这里所说的微机保护实际上是对变电站的相关设备的保护，其不但包括变电站的线路保护、变压器保护，还包括目前保护、自动重合闸等方面的保护。一旦这些方面出现了故障的话，系统就能自动将发生故障的部位以及状况可能产生的原因通过监控传达到控制主机上，这样工作人员就能够依据相关的故障类型采取相应办法来进行微机保护。

2.数据采集及相关处理 数据采集及处理作为自动化系统重要的组成方面在整个系统中占据着重要的地位，其主要由三个部分组成，即状态量采集、脉冲量采集、模拟量采集。其中状态量采集主要包括分接头型号、变电站设备投、事故跳闸信号等相关内容。脉冲量采集一般用计数器作为主要个工具，通过计数器的检测结果能够更好地实现对电能的检测。模拟量采集线路电压、有功功率、频率、相位等方面的方面。

三、系统的事故记录以及故障录波测距

系统的事件记录主要包括两个方面的内容，一方面是开关跳和记录，另一方面是保护动作序列记录。而故障录波测距主要有两种实现方式，一种实现方式是分散型的，另一种方式是集中型的。分散性的测距以及记录主要依托于微机保护装置，通过数字信号的转化，使这些数据通过监控装置输送到计算机然后再进行深入的分析以及储存。集中型的测距以及记录利用的是专用的录渡器，但是这并不妨碍通过监控系统来实现对其控制，录渡器只不过是使得故障的排除更加省时省力。

四、 结语

变电站的发展对我国的电力行业来说具有重要的作用，其不但关系到电力的连续供给的能力，同时还关系到社会生产生活。如果不能保证电力的连续供给会对我国的经济造成沉重的打击，基于此，我们可以看出来这里所说的变电站综合自动化系统对于我国的国民经济、人民的生活质量有着重要的影响。为了更好地普及变电站综合自动化系统的知识，首先就需要对原理内容进行深层次的剖析，这样才能更好地促进我国变电站自动化系统的发展，提高我国电力工作人员的相关的业务水平，才能保证我国的电力行业实现又好又快的发展，提高我国供电的安全性、可靠性、经济性，使其在我国国民经济发展中发挥更大的作用。

参考文献：

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[2]康登科，王福忠，张洪涛.变电站综合自动化系统应用中存在的问题与解决措施[J].科技创新导报，2010（30）.