变电站综合自动化系统的备自投原理概述

王瑞 赵璧传

摘要：现阶段，电力系统不断发展，社会生产生活发展需要电力能源的大量供应，变电站建设具有必要性，备用电源自动投入属于变电站综合自动化系统中比较重要的功能之一。这一装置的存在主要应用在两路及以上进线电源供电环境下，在使用过程中，出现主要进线电源线路断电故障情况，可以实现快速自动投入备用进线电源，保证装置应用的可靠性。本文通过对变电站综合自动化系统的备自投原理进行分析，结合变电站综合自动化系统应用的优势与缺点展开，探讨备自投装置的工作原理，促进变电站综合自动化系统的有效应用。

关键词：变电站;综合自动化系统;备自投原理

中图分类号：TM63;TM762.1

现阶段，我国社会经济不断发展，科学技术水平提升，现代化控制技术实现大幅度发展，在近些年来，多种技术实现了跨越式发展，例如电子技术、计算机技术以及通信技术等。技术进步为电力系统自动化发展奠定坚实基础，同时对变电站综合自动化系统发展具有重要作用。变电站综合自动化系统发展水平提升，逐渐替代二次系统成为变电站主要控制系统，主要特征为管理高效性、信息传递及时性、反应特征十分迅速，变电站设备具备统一控制、管理以及监测功能。其本身具备的高效信息交换功能可以不断简化电网操作，提高电网运行安全性以及经济性。

一、变电站综合自动化系统结构情况概述

变电站综合自动化系统结构设计思路主要划分为以下两种，也就是分布式以及集中式。两者设计的主要区别是结构采用分布式或者是集中式，在控制保护功能上的区别是分布式设计可以将控制保护功能分布到不同设备上，例如开关柜或者是开关柜周边，集中式设计可以将控制保护功能集中到专门的保护柜上，因此两种形式的信息处理以及运输情况差异性较大，分布式设计形式信息处理主要是在单元范围内，不同单元之间没有联系，个体存在独立性，在处理之后信息可以通过光纤传输到监控计算机中;集中式设计形式会将采集的不同类型信息在保护柜内部处理结束，经过光纤传输传输到主控制室的计算机中。两种结构的综合自动化系统在处理信息过程中也存在一定差异，分布式结构信息处理是通过多种计算机完成，不同的计算机管理的内容不同;集中式系统是使用一台功能较强大的计算机对所有的信息实现分类处理;分布式系统具有较强的扩展性以及维护性，局部范围产生的故障问题并不会对整体系统运行造成影响，适应性较好，但同时降低系统的可靠性，缺乏扩展性，在未来计算机技术发展中，适应性不够强大[1]。

二、备自投装置具备功能概述

电力能源属于二次能源，主要优点是传输过程以及管理过程比较简便，容易转化为其他能源，在使用过程中方便控制、有效分配和调整，伴随电力行业的发展，供配电系统实现全面自动化[2]。备自投装置属于变电站综合自动化系统中的重要内容，具有明显的功能性。电能属于现阶段人们生产生活中比较重要的能源，同时社会不断进步，人们对供电能源稳定性以及安全性越来越重视。使用两路及以上进线电源，可以保证在不同两路进线电源之间实现自动或者是手动切换投入，提高供电能源的稳定性。两路进线能源的实际运行方式主要有互相备用或者是其中一个路线作为主电源，另一线路作为备用电源。备自投装置在正常运行情况下两路进线电源工作方式为：工作电源线路由于故障或者其他因素影响断电，可以自动并且最短时间内将备用电源投入系统运行中，保证电源供应的稳定性以及可靠性[3]。

三、备自投装置的结构以及工作原理概述

这一装置的主要输入模拟量以及开关量，其中模拟量的输入是两路进线电源中的电压以及电流，开关量输入主要是指两路线路断路器实际工作状态。开关量输出是断开故障线路的断路器，合上备用线路上的断路器，保证备用线路电源的自动化投入。在备自投装置运行过程中，前提条件为两路进线电源供电正常，进线电源一个工作，另一个备用，断路器分别为两个合闸位置。互投控制器输入的模拟量分别是两个电源存在电压，其中一个电源有电流，另一个没有电流，输入开关量是工作断路器的合闸位置，另一个在分闸位置。在工作电源由于故障或者是其他因素影响设定值消失或者较小，备用电源的供电正常，互投控制器输入的模拟量主要是工作电源没有电压和电源，备用电源电压，没有电流，这一过程中输入的开关量没有变化。这一阶段满足备自投动作条件，互投控制器在经过一段时间的延时后，输出开关量可以完成断路器的分闸以及另一个断路器的合闸，闭锁内部电路后，可以完成备用电源自动投入任务[4]。当进线电源为备用工作电源时，过程也类似，在发生以上情况时工作电源也可以自动投入。

四、备自投装置工作要求概述

在工作电源进入到进线失压状态之后，备自投装置开始动作，投入备用电源，利用手动断开断路器之后，備自投装置不能再动作。备自投装置使用过程中需要具备闭锁装置，并且备用电源仅能允许投入以此，在备用电源投入使用之后出现自动保护跳开的情况，意味着线路中存在永久性故障，需要首先排除故障。在备用电源难以满足有压条件，不能盲目投入，备自投装置不能动作。备自投装置需要在最短时间内动作，动作之前需要具备相应的延时，断开故障电源之后投入使用备用电源[5]。

总结：

现代社会的主要能源是电能，在国民经济以及社会生产生活中广泛使用，电能供应稳定性要求逐渐提高。备自投装置实现自动准确的投切多路进线电源，确保用户供电正常，防止用户生产生活受到电源故障影响，降低电源故障损失。

参考文献：

[1]刘承萍. 变电站综合自动化系统远动指标统计算法[J]. 自动化与仪器仪表， 2020， No.244（02）：37-40.

[2]徐凯， 王喆. 移动式变电站综合自动化虚拟调试系统的开发及应用[J]. 自动化技术与应用， 2015， 034（001）：107-110.

[3]李红， 杨剑锋. 基于故障树分析法的变电站自动化系统可靠性评估软件设计[J]. 自动化与仪器仪表， 2016， 000（002）：138-141.

[4]毛宇晗， 张焰， 苏运. 多电压等级配电网备用电源自动投切装置的优化配置方法[J]. 电力自动化设备， 2018， 038（006）：72-78，86.

[5]陈兴华， 陈锦昌， 杨文佳，等. 安全稳定控制措施与备用电源自动投入措施的协调策略[J]. 广东电力， 2016， 29（011）：110-113.

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