关于变电站自动化系统的进展研究

1、关于变电站自动化系统的进展研究论文关键词：数字化自动化智能化论文摘要：现今世界，在变电站自动化领域中，智能化电气的进展，专门是智能化开关、光电式互感器等机电一体化设备的显现，变电站自动化技术即将进入数字化新时期。本文论述了数字化变电站自动化系统的特点、结构及功能划分等。通过几十年的进展 , 变电站自动化技术已经达到了必然的水平，在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采纳了自动化技术实现无人值班，而且在220kv及以上的超高压变电站建设中也大量采纳自动化新技术，从而大大提高了电网建设的现代化水平，增强了输配电和电网调度的可能性，降低了变电站建设的总造价，这已经成为不争的事实。但是，技术的进展

2、是没有止境的，随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，和运算机高速网络在实时系统中的开发应用，必将对已有的变电站自动化技术产生深刻的阻碍，全数字化的变电站自动化系统即将显现。一数字化变电站自动化系统的特点(1 ）智能化的一次设备通常一次设备被检测的信号回路和被操纵的操作驱动回路采纳微处置器和光电技术设计， 简化了常规机电式继电器及操纵回路的结构，数字程控器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。换言之，变电站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程序代替，常规的强电模拟信号和操纵电缆被光电数字和光纤代替。(2) 网络化的二次设备变电

3、站内常规的二次设备，如继电爱惜装置、防误闭锁装置、测量操纵装置、远动装置、故障录波装置、电压无功操纵、同期操作装置和正在进展中的在线状态检测装置等全数基于标准化、模块化的微处置机设计制造，设备之间的连接全数采纳高速的网络通信，二次设备再也不显现常规功能装置重复的i/o 现场接口，通过网络真正实现数据共享、资源其享，常规的功能装置在那个地址变成了逻辑的功能模块。(3) 自动化的运行治理系统变电站运行治理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化；数据信息分层、分流互换自动化；变电站运行发生故障时能即时提供故障分析报告，指出故障缘故，提出故障处置意见；系统能自动发出变电站设备检修报告，即

4、常规的变电站设备 “按期检修”改变成“状态检修”。二数字化变电站自动化系统的结构在变电站自动化领域中，智能化电气的进展，专门是智能开关、光电式互感器机电一体化设备的显现，变电站自动化技术进入了数字化的新时期。在高压和超高压变电站中，爱惜装置、测控装置、故障录涉及其他自动装置的i/o 单元，如 a/d 变换、光隔离器件、操纵操作回路等将割列出来作为智能化一次设备的一部份。反言之，智能化一次设备的数字化传感器、 数字化操纵回路代替了常规继电爱惜装置、测控等装置的 i/o 部份；而在中低压变电站那么将爱惜、监控装置小型化、紧凑化，完整地安装在开关柜上，实现了变电站机电一体化设计。数字化变电站自动化系

5、统的结构在物理上可分为两类，即智能化的一次设备和网络化的二次设备；在逻辑结构上可分为三个层次，依照 iec6185a通信协议草案概念， 这三个层次别离称为 “进程层”、 “距离层” 、 “站控层”。进程层是一次设备与二次设备的结合面，或说进程层是指智能化电气设备的智能化部份。进程层的要紧功能分三类：（1）电力运行实时的电气量检测；（2）运行设备的状态参数检测； （3）操作操纵执行与驱动。距离层设备的要紧功能是：（1）汇总本距离进程层实时数据信息；（2）实施对一次设备爱惜操纵功能； （3）实施本距离操作闭锁功能；（4）实施操作同期及其他操纵功能； （5）对数据搜集、统计运算及操纵命令的发出具有优

6、先级别的操纵；（6）承先启后的通信功能，即同时高速完成与进程层及站控层的网络通信功能。必要时，上下网络接口具有双口全双工方式，以提高信息通道的冗余度，保证网络通信的靠得住性。站控层的要紧任务是：（1）通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登录历史数据库；（2）按既定规约将有关数据信息送向调度或操纵中心； （3）接收调度或操纵中心有关操纵命令并转距离层、进程层执行； （4）具有在线可编程的全站操作闭锁操纵功能；（5）具有（或备有）站内本地监控，人机联系功能，如显示、操作、打印、报警，乃至图像，声音等多媒体功能；（6）具有对距离层、进程层诸设备的在线保护、在线组态，在线修

7、改参数的功能； （7）具有（或备有）变电站故障自动分析和操作培训功能。三数字化变电站自动化系统中的网络选型网络系统是数字化变电站自动化系统的命脉，它的靠得住性与信息传输的快速性决定了系统的可用性。常规变电站自动化系统中单套爱惜装置的信息搜集与爱惜算法的运行一样是在同一个cpu 操纵下进行的，使得同步采样、 a/d 转换，运算、输出操纵命令整个流程快速，简捷，而全数字化的系统中信息的采样、爱惜算法与操纵命令的形成是由网络上多个 cpu 协同完成的，如何操纵好采样的同步和爱惜命令的快速输出是一个复杂问题，其最大体的条件是网络的适应性，关键技术是网络通信速度的提高和适合的通信协议的制定。若是采纳通常

8、的现场总线技术可能不能胜任数字化变电站自动化的技术要求。目前以太网（ethernet ）异军突起，已经进入工业自动化进程操纵领域， 固化 osi七层协议，速度达到 100mhz 的嵌入式以太网操纵与接口芯片已大量显现，数字化变电站自动化系统的两级网络全数采纳 100mhz以太网技术是可行的。四数字化变电站自动化系统进展中的要紧问题在三个层次中，数字化变电站自动化系统的研究正在自下而上慢慢进展。目前研究的要紧内容集中在进程层方面，诸如智能化开关设备、光电互感器、状态检测等技术与设备的研究开发。国外已有必然的成熟体会，国内的大专院校、科研院因此及有关厂家都投入了相当的人力进行开发研究，而且在某些方面取得了实质性的进展。但归纳起来，目前要紧存在的问题是： （1）研究开发进程中专业协作需要增强，比如智能化电器的研究至少存在机、电、光三个专业协同攻关；（2）材料器件方面的缺点及改良； （3）实验设备、测试方式、查验标准，专门是 emc （电磁干扰与兼