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摘 要：變電站綜合自動化係統在變電站的應用主要表現在將電氣設備側(ce) 的模擬信號轉化為(wei) 數字信號，經轉化後的數字信號係統實時處理保存為(wei) 有用的信息數據，保障數據的完整性和一致性。相較於(yu) 傳(chuan) 統的常規變電站二次係統，變電站綜合自動化係統使得變電站運維管理上更加便捷和安全可靠，能夠在很大程度上提高變電站的工作效率，電網係統的現代化發展。隨著計算機技術和網絡技術、通信技術的發展，自動化水平的提高，變電站的二次係統已經基本實現了變電站綜合自動化，通過綜合自動化係統可以對繼電保護進行自檢互檢，具有故障錄波、事件記錄、運行監視和控製等功能，降低了運行維護成本，提高了變電站安全可靠運行水平。

關(guan) 鍵詞：變電站；綜合自動化係統；繼電保護；變電站安全

1變電站綜合自動化係統核心功能和設計原則

目前電網中的變電站基本上已經實現了變電站綜合自動化，具有“四遙功能”遙控、遙調、遙測、遙信功能，主要體(ti) 現在以下三部分內(nei) 容：

1）隨時在線監視電網的運行參數、設備運行狀況，自檢、自診斷設備本身的異常運行，發現變電站設備異常變化或裝置內(nei) 部異常時，立即自動報警並使相應的閉鎖出口動作，以防止事故擴大；

2）電網出現事故時，快速采樣、判斷、決(jue) 策、迅速隔離和事故，將故障控製在範圍；

3）完成變電站運行參數在線計算、存儲(chu) 、統計、分析報表、遠傳(chuan) 和保證電能質量的自動遙控調整。

變電站綜合自動化係統在建設或者技術改造過程中需要遵循的原則，主要表現為(wei) 以下兩(liang) 個(ge) 方麵。

在中低壓變電站中使用綜合自動化係統，可以更好地實施無人值班少人值守，從(cong) 而達到減人增效的目的，提高變電站的科技化管理水平；

對高壓變電站的建設或技術改造來說，要求采用的控製方式，解決(jue) 在技術上分散，提高變電站運行的可靠性。

2變電站綜合自動化係統存在的技術問題

在變電站綜合自動化係統中，各係統單元裝置不同產(chan) 品源自不同廠家，在產(chan) 品選型方麵給用戶增加了不少麻煩，主要體(ti) 現在以下兩(liang) 部分內(nei) 容：

綜保裝置生產(chan) 廠家問題

目前，在變電站綜合自動化係統的選型中存在著如所產(chan) 品質量不過關(guan) ，係統功能不夠，係統性能不達標等情況，主要有以下幾個(ge) 方麵。

由於(yu) 一些自動化設備的生產(chan) 廠家過分重視經濟效益，以及用戶過分追求技術含量，從(cong) 而忽略了產(chan) 品的性能和實用性，例如自動化裝置受周圍環境溫度的影響，而引起保護的偏差。從(cong) 而導致一批技術含量較高，但產(chan) 品質量並不過關(guan) ，這批所謂的高技術產(chan) 品不斷被使用。

有些設備廠家對某產(chan) 品隻進行技術鑒定，而沒進行產(chan) 品鑒定；其生產(chan) 廠家對變電站綜合自動化係統的作用、功能、結構及各項技術性能指標介紹不完整，致使電力企業(ye) 內(nei) 部的人員對係統的認識不夠透徹，造成很多的設計漏洞。如某變電所根據電力係統的要求要設置低電壓保護，但是生產(chan) 廠家的綜保裝置沒有該功能，但有低壓減載功能，這樣就使操作人員的工作量增加，還影響工程建設的進度。

各個(ge) 係統單元裝置不同產(chan) 品的接口問題

在綜合自動化係統中，各係統單元裝置不同產(chan) 品的接口問題一直都是一個(ge) 非常重要卻沒有很好的解決(jue) 方法的問題。不同的廠家生產(chan) 的通訊接口的生產(chan) 方式和規格、用途不一樣，這就使得當使用不同廠家生產(chan) 的數據接口時，軟件研究人員需要花許多的經曆去解決(jue) 諸如：故障錄波、通信控製器與(yu) 無功裝置等、檔位變送器、小電流接地裝置、通信控製器與(yu) 主站、保護、模擬盤與(yu) 通信控製器等設備之間的通信問題。

3 Acrel-1000變電站綜合自動化係統解決方案

方案綜述

Acrel-1000變電站綜合自動化監控係統采用集中式監控方案，其中主變部分由AM5SE係列微機保護裝置配置整套主變保護屏，實現主變的差動保護、後備保護、非電量保護及主變溫度監測與(yu) 檔位控製；其他回路及回路就地配置AM5SE係列微機保護裝置，實現對電氣量采集和對電氣設備（如斷路器）的狀態監視、控製和調節，發生故障時，由微機保護裝置完成瞬態電氣量的采集、監視和控製，迅速切除故障設備和完成事故後的恢複操作；同時配置公用測控屏裝載AM係列測控裝置，采集站內(nei) 設備故障/事故信號。站內(nei) 保護裝置/智能監控設備通過通信管理機或規約轉換裝置將數據采集後上傳(chuan) 給SCADA監控主機或上傳(chuan) 給遠動通信裝置再縱向加密後上傳(chuan) 調度平台。站內(nei) 按電力監控係統網絡規範要求配置網絡安全監測裝置，保障監控係統網絡安全，防禦入侵。

針對變電站綜自係統存在問題的解決方案

電氣設備安全防護問題解決方案

在35kV、10kV變電站變配電係統中可配置AM5SE係列微機保護裝置，AM5SE係列微機保護裝置有以下幾點優(you) 勢，平衡設備帶來的經濟效益和產(chan) 品自身的技術含量以及產(chan) 品的品質問題。

在產(chan) 品設計方麵，裝置具有統一的硬件，包括電源模塊、CPU模塊、開入開出模塊、控製回路模塊、模擬量采集、通信模塊等；整體(ti) 采用模塊化設計，通用性強，能在同一硬件平台上針對不同一次設備靈活配置保護功能，實現35kV及以下電壓等級的變配電站及設備的保護測控功能，包括35kV進線/主變壓器（一般容量2000kVA以上）/PT/母聯、10kV進線/饋線/配電變壓器（一般容量2000kVA以下）/高壓電動機/高壓電容器/母聯/PT等設備的保護和自動控製功能。

在接口資源方麵，裝置具有12路模擬量通道，可選擇為(wei) 保護電流、測量電流、電壓輸入；交流電壓輸入端口應可接相電壓，也可接線電壓或零序電壓或不平衡電壓，適應各種PT接線方式。保護電流和測量電流通道可分別接三相電流；另外兩(liang) 個(ge) 交流電流通道可以接零序電流、不平衡電流或者線路電流。具有零序電流和零序電壓測量功能，並與(yu) 電力監控係統配合實現小電流接地選線功能。還具有2路RS485串行通信接口和2路以太網接口，支持Modbus RTU、IEC60870-5-103、IEC60870-5-101規約。

在產(chan) 品實用性方麵，裝置采用全圖形化編程技術，可以根據需要對裝置進行邏輯編程，滿足用戶的特殊要求。如果裝置在使用過程中需要更換保護功能，隻需通過裝置的維護端口更新內(nei) 置邏輯圖即可，實現方式簡單靈活。

在產(chan) 品質量方麵，裝置在國家繼電保護及自動化設備質量監督檢測的第三方型式試驗取得型式試驗報告和電磁兼容檢驗報告，通過輻射發射限值檢驗、傳(chuan) 導發射限值檢驗、射頻電磁場輻射抗擾度、靜電放電抗擾度、射頻場感應傳(chuan) 導騷擾抗擾度、電快速瞬變脈衝(chong) 群抗擾度、慢速阻尼振蕩波抗擾度、浪湧抗擾度、工頻磁場抗擾度、交流和直流電壓暫降中斷等10 項電磁兼容檢測認證，其中快速瞬變、靜電放電、浪湧抗幹擾性能均達到Ⅳ級要求。

數據通信問題解決方案

變電站綜合自動化係統需采集站內(nei) 設備信息集中分析管理，由於(yu) 各個(ge) 係統單元裝置不同產(chan) 品存在接口問題，為(wei) 了使這一問題得到妥善的解決(jue) ，我們(men) 將各個(ge) 係統單元裝置通信接口經規約轉換裝置轉換為(wei) 開放的、統一的接口標準，讓用戶可以根據自己的需求選擇合適的接口。

ANet係列智能通信管理機采用嵌入式硬件計算機平台，具有多個(ge) 下行通信接口及一個(ge) 或者多個(ge) 上行網絡接口，用於(yu) 將一個(ge) 目標區域內(nei) 所有的智能監控/保護裝置的通信數據整理匯總後，實時上傳(chuan) 主站係統，完成遙信、遙測等能源數據采集功能。同時，支持接收上級主站係統下達的命令，並轉發給目標區域內(nei) 的智能係列單元，完成對廠站內(nei) 各開關(guan) 設備的分、合閘遠方控製或裝置的參數整定，實現遙控和遙調功能，以達到遠動輸出調度命令的目標。ANet係列網關(guan) 作為(wei) 自動化係統網絡與(yu) 監測設備之間的通信接口設備，提供豐(feng) 富的規約庫支持，與(yu) 不同二次設備供應商的智能設備互聯，實現了規約轉換、接口匹配、數據轉換等三項功能。

4 Acrel-1000綜自係統主要功能

實時監測

Acrel-1000變電站綜合自動化係統，以配電一次圖的形式直觀顯示配電線路的運行狀態，實時監測各回路電壓、電流、功率、功率因數等電參數信息，動態監視各配電回路斷路器、隔離開關(guan) 、地刀等合、分閘狀態及有關(guan) 故障、告警等信號。其中，配電係統中監測的開關(guan) 量主要有：斷路器分、合閘信號，手車工作、試驗位置信號，遠方/就地切換位置信號、彈簧儲(chu) 能狀態信號、接地刀合分信號、變壓器超溫跳閘信號、高溫報警信號，保護跳閘信號和事故預告信。

運行報表

係統將變電站運行參數通過在線計算、存儲(chu) 、統計等方式處理後以報表形式呈現，可查詢各回路或設備相應時間的運行參數，報表中顯示電參量信息應包括：各相電流、三相電壓、總功率因數、總有功功率、總無功功率、正向有功電能等。

故障錄波

係統能夠在係統發生故障時，自動準確地記錄故障前、後過程的各種電氣量的變化情況，通過對這些電氣量的分析、比較，對分析處理事故、判斷保護是否正確動作、提高電力係統安全運行水平有著重要作用。 （故障前8個(ge) 周波，後各4個(ge) 周波，AM5SE係列繼電保護裝置每個(ge) 周波24個(ge) 點）

事故追憶

係統能夠自動記錄事故時刻前後一段時間（前後各10個(ge) 點的數據，約10-20秒）的所有實時穩態信息，包括開關(guan) 位置、 保護動作狀態、遙測量等，形成事故分析的數據基礎。

用戶權限管理

係統設置了用戶權限管理功能，通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作係統可以定義(yi) 不同操作權限的權限組（如管理員、維護員、值班員組等），在每個(ge) 權限組裏添加用戶名和密碼，為(wei) 係統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

5結語

變電站綜合自動化係統在變電站的作用越來越顯著，對實現電網調度自動化和運維管理現代化，提高電網的安全和可靠運行水平起到了很大的作用，因此電網中的變電站要進一步加強綜合自動化係統水平，提高運維人員的技能，保證電網安全穩定運行。

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