浅谈220kv变电站综合自动化系统的运用及发展方向

摘 要：变电站综合自动化系统作为电力系统自动化的基础，在整个电力系统中起着举足轻重的作用。 随着电力系统的快速发展，变电站综合自动化技术已经为人们所接受并在实际的生产应用中发挥了巨大的作用。本文主要论述了变电站综合自动化系统的发展历程，并探讨了变电站综合自动化系统的发展方向。

关键词：变电站;综合自动化系统;结构

一、 引言

而随着计算机技术、通信技术、控制技术的不断发展，变电站综合自动化技术也得到了快速的发展。110kv及以下综合自动化变电站的顺利投运，为 220 kV综合自动化变电站的实施提供了大量实践經验和技术支撑。这要求我们对变电站综合自动化技术的发展有一个很好的前瞻，同时也为电力系统技术的发展打下了坚实的基础。

二、 变电站综合自动化系统应用发展历程

变电站综合自动化系统的相关研究开始于 20 世纪 80 年代中后期，到目前为止，其发展大致经历了三代。

第一代变电站综合自动化系统以 RTU 为基础，基于变送器及继电保护与自动装置等设备。该类系统实际上是在常规的继电保护及二次接线的基础上增设 RTU，以实现“四遥”功能。 有关重要信息（如保护信息等）通过硬接点送给 RTU 装置，RTU 的控制输出一般经遥控执行柜发出控制命令。 该类系统的特点：系统功能不强、硬件设备重复、整体性能指标低、系统连接复杂、可靠性低，但其结构简单、成本低，特别适合于老变电站的改造。

第二代变电站综合自动化系统是以单片机为基础、按功能划分硬件结构的综合自动化系统。20世纪80年代后期，随着以8051、8098为代表的单片机技术的成熟，出现了大量的站内微机化功能装置，将这些微机化单元组合在一起，即形成了按功能分布的综合自动化系统：包括数据采集单元（模拟量、开关量、脉冲量）、监控主机（总控单元）、综合监控单元、微机保护单元，各单元大都由16位或32位单片机组成，各功能模块间采用串行通信方式实现数据通信，可以采用双绞线以RS485接口连接。该类系统的特点：选用单片机负责数据采集，使工控机从大量单调的数据采集工作中解脱出来，去完成较复杂的任务调度、网络通信和数学计算等工作。

第三代变电站综合自动化系统是以现场总线、局域网技术为基础的分散式综合自动化系统。现场总线是20世纪90年代新兴起的一种先进工业控制技术，是应用于自动化系统现场设备和现场仪表互连的通信网络，随后局域网技术的发展为变电站综合自动化系统的结构向分散式发展创造了有利的条件。第三代变电站综合自动化系统结构可划分为两个层次：第一层是分散控制层，包括保护设备、数据采集与控制设备、智能设备、指示仪表等（该层由独立的保护及I/O组成）;第二层通常为站级计算机，实现变电站级的协调、优化控制，并实现与远方调度中心的联通。该类系统具有以下特点：简化了变电站二次设备的配置，大大缩小了控制室的面积;减少了施工和设备安装工作量;简化了二次设备之间的互连线，节省了大量连接电缆;可靠性高、组态灵活、检修方便。

三、 变电站综合自动化系统发展方向

（一）系统结构的转变

变电站综合自动化系统的结构将从集中控制、功能分散逐步向分散型网络发展。传统的系统结构是按功能分散考虑的，发展趋势将从一个功能模块管理多个电气单元或间隔单元向一个模块管理一个电气单元或间隔单元、地理位置高度分散的方向发展。这样，自动化系统故障时对电网可能造成的影响大大地减小了，自动化设备的独立性、适应性更强。电互感器的应用将改变监控系统的结构。它采用光纤传送信号，无铁心（不存在磁饱和和铁磁谐振问题）、频率响应范围宽、容量大、抗电磁干扰能力强。所以，测量单元与微机保护单元互感器可共用，简化了二次设备，这样可以将测量单元与保护单元融合在一起，实现一个模块管理一个电气单元或间隔单元，为变电站综合自动化系统结构实现分散式提供了技术支持。

（二）遥视系统的应用遥视系统在综合自动化变电站内已广泛使用，它将变电站内采用摄像机拍摄的视频图象远距离传输到调度中心或集控站（主站），使主站的运行、管理人员可以借此对变电站电气设备的运行环境进行监控，以保证无人值班变电站的安全运行。遥视系统的视频图象监视在本质上还属于图象获取系统，将计算机视觉技术运用到图象信息的分析与理解中，可以实现变电站系统图象信息的智能处理。

（三）蓝牙技术的发展应用

蓝牙技术是一种无线数据与语音通信开放性全球规范，它是一种以低成本的近距离无线连接为基础、为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接的短程无线电技术，解决了以太网用于变电站自动化布线难的问题。该技术具有小功率、微型化、低成本以及与网络时代相适应的特点。蓝牙技术是一项发展中的技术，其应用正处于起步阶段，但蓝牙技术标准统一、知识产权共享的优势是非常明显的，其未来的发展不可限量。可以预见，变电站内许多设备间采用无线方式通信在不久的将来就可以实现。

四、 结束语

国内变电站综合自动化系统经过近 20 年的发展，已较为成熟，基本能够满足电力系统应用的需求。但是随着我国大系 统联网和电力市场的实现，对变电站综合自动化要求越来越高，仍然有较大的发展空间。相信随着相关领域各种技术的迅速发展，变电站综合自动化系统也将不断地发展，并逐步满足电力系统规模不断扩大的需求及对电能质量要求不断提高的需求。

参考文献：

[1]国家电网公司十八项电网重大反事故措施（试行）[Z].2005.

[2]卢伟洪.探讨 220kv变电站综合自动化系统的应用[J].广东科技，2008（12）.

作者简介：

苏梅芬，国网泉州供电公司。