一、发展变电站综合自动化的必要性

1、.：.；煤矿企业变电站综合自动化技术的开展曹 翾 平项山工业职业技术学院 河南 平项山 467001 ) 摘要：变电站综合自动化技术涉及到自动控制、远动、通讯、继电维护、丈量、计量、在线监测、信号及控制等二次系统；涉及到自动化、继电维护、变电运转等专业，是由现代科学技术提高而催生的一门新型交叉学科，是自动化技术、计算机技术和通讯技术等高科技在变电站领域的综合运用。关键词: 煤矿企业 变电站 综合 自动化技术 开展引言 发电厂经过发电机将机械能转变为电能，经变压器及不同电压等级的线路保送给用户。变电站作为整个电网中的一个重要环节，担负着电能传输、分配的监测、控制和管理的义务，变电站继电维护、监控

2、自动化系统是保证上述义务完成的根底。在电网一致指挥和协调下，电网各环节(如变电站、发电厂)详细实施和保证电网的平安、稳定、可靠运转。 1、变电站应确保可以实现以下功能(1)检测电网缺点，尽快隔离缺点部分。(2)采集变电站运转实时信息，进展监视、计量和控制。(3)采集一次设备形状数据，供维护一次设备参考。(4)实现当地后备控制和紧急控制。(5)确保通讯要求。2、传统变电站二次设备及系统存在以下诸多缺陷，难以满足上述功能。 (1)传统二次设备、继电维护、自动和远动安装等大多采取电磁型或小规模集成电路，缺乏自检和自诊断才干。(2)二次设备主要依赖大量电缆，经过触点、模拟信号来交换信息，信息量小、灵敏

3、性差、可靠性低。(3)传统二次设备体积大、笨重，主控室、继保室占地面积大，征地投资大，电压互感器、电流互感器负担重，二次设备冗余配置多。(4) 不顺应电力系统快速计算和实时控制的要求。(5)电磁型或小规模集成电路调试和维护任务量大，不能远方修正维护及自动安装的定值和检查其任务形状。(6)供电质量缺乏科学的保证。 (7)传统的二次设备按功能配置，彼此相关性甚少，相互间协调困难，需求值班人员比较多的干涉，难于顺应现代化电网的控制要求。唯有变电站实现微机综合自动化才干满足以上要求，并能抑制传统变电站存在的缺乏。开展变电站综合自动化是现代科学技术开展的必要结果。 3、变电站综合自动化的根本概念 变电站

4、综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通讯技术和信息处置技术等实现对变电站二次设备(包括继电维护、控制、丈量、信号、缺点录波、自动安装及远动安装等)的功能进展重新组合、优化设计，对变电站全部设备的运转情况执行监视、丈量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。 变电站综合自动化系统，即利用多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统，替代常规的丈量和监视仪表，替代常规控制屏、中央信号系统和远动屏，用微机维护替代常规的继电维护屏，改动常规的继电维护安装不能与外界通讯的缺陷，利用综合自动化系统采集数据和信息，经高速计算和逻辑判别以及系统内各设备间相互交换信息、数据共享，实现监视和控制变

5、电站内各种设备的运转和操作。4、变电站综合自动化系统的开展过程煤矿企业现有的变电站有三种方式： 第一种:是传统的变电站； 第二种:是部分实现微机管理、具有一定自动化程度的变电站； 第三种:是全面微机化的综合自动化变电站。 从变电站自动化的开展过程来看，可分为以下几个阶段 ：1)变电站分立元件的自动安装阶段 为保证电力系统的正常运转，长期以来陆续研制出各种功能的自动安装，例如：自动重合闸安装、低频自动减负荷安装、备用电源自投和各种继电维护安装等。但这些自动安装，相互之间独立运转，互不相关，而且缺乏智能，没有缺点自诊断才干，在运转中假设本身出现缺点，不能提供告警信息，有的甚至会影响电网运转的平安2

6、)微处置器为中心的智能自动安装阶段 在变电站自动化方面，首先将原来由晶体管等分立元件组成的自动安装逐渐由大规模集成电路或微处置机替代，由于采用了数字式电路，一致数字信号电平，减少了体积，明显地显示出优越性，特别是由微处置器构成的自动安装，利用微处置器的智能和计算才干，可以运用和开展新的算法，提高了丈量的准确度和控制的可靠性，还扩展了新的功能，尤其是安装本身的缺点自诊断才干，对提高自动安装本身的可靠性和缩短维修时间意义艰苦。 3)变电站综合自动化系统的开展范围目前变电站综合自动化技术在我国的运用范围，由电力系统的主干网、城市供电网、乡村供电网扩展到企业供电网；其电压等级，由当初的35110kV变

7、电站，向上扩展到220500kV变电站，向下延伸到10kV乃至04kV配电网络，几乎覆盖到全部供电网络。 5、变电站综合自动化系统的体系构造和配置 几十年来，变电站综合自动化技术已得到了突飞猛进的开展，其构造体系也在不断的完善。1)变电站综合自动化的体系构造 变电站综合自动化采用自动控制和计算机技术实现变电站二次系统的部分或全部功能。变电站综合自动化系统体系构造如图11所示。图中“数据采集和控制、“继电维护、“直流电源系统三大块构成变电站自动化根底。“通讯控制管理是桥梁，衔接变电站内部各部分、变电站与调度控制中心，担任数据和命令的传送。“变电站主计算机系统对整个综合自动化系统进展协调、管理和控

8、制，向运转人员提供各种数据、接线图、表格等画面，替代过去由人工完成的简单、反复、繁琐任务，如搜集、处置、记录、统计变电站运转数据和变电站运转过程中所发生的维护动作、断路器分/合闸等重要事件，使运转人员可远方控制断路器操作，还提供运转和维护人员对自动化系统进展监控和干涉的手段，可按运转人员的操作命令或预先设定执行各种复杂的任务。2)变电站综合自动化的构造方式 常见的构造方式主要有集中式、集中分布式和分散分布式三种。 (一)集中式构造 集中式普通采用功能较强的计算机并扩展其I0接口，集中采集变电站的模拟量和数字量等信息，集中进展计算和处置，分别完成微机监控、微机维护和自动控制等功能。多数集中式构造

9、的微机维护、微机监控和与调度等通讯的功能是由不同的微型计算机完成的。(二)集中分布式构造 该系统构造的最大特点是将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机来完成。分布式方式普通按功能设计，采用主从CPU系统任务方式，多CPU系统提高了处置并行多发事件的才干，处理了CPU运算处置的瓶颈问题。各功能模块(通常是多个CPU)之间采用网络技术或串行方式实现数据通讯，选器具有优先级的网络系统较好地处理了数据传输的瓶颈问题，提高了系统的实时性。分布式构造方便系统扩展和维护，部分缺点不影响其他模块正常运转。该方式在安装上可以构成集中组屏或分层组屏两种系统组态构造，较多地运用于中、低压变电站。(三)分布分散(层

10、)式构造 分布分散式构造系统从逻辑上将变电站自动化系统划分为两层，即变电站层(站级测控单元)和间隔层(间隔单元)。也可分为三层，即变电站层主站层或上位机系统、通讯层和间隔层现场维护测控层。6、变电站综合自动化系统的特点变电站综合自动化系统具有功能综合化、系统构造微机化、丈量显示数字化、操作监视屏幕化、运转管明智能化等特征。同传统变电站二次系统不同的是：各个维护、测控单元既坚持相对独立，又经过计算机通讯的方式，相互交换信息，实现数据共享，协调配合任务，减少了电缆和设备配置，添加了新的功能，提高了变电站整体运转控制的平安性和可靠性。 7、变电站综合自动化系统的功能 变电站综合自动化是多专业性的综合技术，它以微计算机为根底，实现了对变电站传统的继电维护、控制方式、丈量手段、通讯和管理方式的全面技术改造，实现了电网运转管理的一次变革。变电站自动化功能归纳为以下几种功能组： 控制、监视功能； 自动控制功能； 丈量表计功能； 继电维护功能； 与继电维护有关功能； 接口功