综合自动化十篇

综合自动化篇1

关键词：变电站；综合自动化；无人值班

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

引言：变电站作为整个电网中的一个节点，担负着电能传输、分配的监测、控制和管理的任务。变电站继电保护、监控自动化系统是保证上述任务完成的基础。随着电网规模不断扩大，新增大量的发电厂和变电站，使得电网结构日趋复杂，这样要求各级电网调度值班人员掌握、管理、控制的信息也大量增大，电网故障处理要求更迅速和准确，计算机技术的发展，市场经济的发展，预示着变电站综合化系统的发展。它又是实现无人值班的重要条件。本设计通过35kV变电站综合自动化系统的设计，更具体，深刻的了解综合自动化系统在变电站中的应用。本设计涉及内容：变电站一次设备的选择以及保护装置的配置，CAS2000整合型变电站综合自动化系统各项功能，以及一些相关的原理。

1变电站综合自动化系统的设计

本站要求按无人值班设计，采用当地计算机控制和远方以及就地控制方式，电气模拟量采用交流量，少数直流量和非电气量采用变送器，综合考虑，选择国电南瑞科技股份有限公司生产的CAS2000整合型变电站自动化系统。

CAS2000整合型变电站自动化系统，是集变电站微机保护、测控装置、小电流接地选线装置、微机五防装置、智能操作屏、智能直流电源屏、站用电源屏和机电一体化电度表于一体的新一代变电站自动化系统，进一步强化系统的通讯管理功能，以适应变电站二次智能设备多样化、通讯方式网络化、二次设备检测远程化的要求；实现与微机五防设备在模拟屏或后台监控系统的信息共享及相互协调操作，以减少相应的硬件冗余，提高运行的可靠性和易操作性；同时与相关的小电流选线装置、智能计量设备、智能直流屏等二次智能设备相互配合，实现站内通讯的统一性。

图4.1综合自动化系统网络图

1.1变电站综合自动化系统的特点

（1）完整的变电站二次整体设计；

（2）微机五防装置与综合自动化装置的组合设计；

（3）采用智能化的操作模拟屏；

（4）统一的监控、防误操作平台；

（5）通讯管理机采用工业控制机的CPU；

（6）微机保护、测控装置采用面向间隔设计；

（7）保护、测控装置硬件设计可靠性高；

（8）保护、测控装置采用双通讯网络方式；

（9）采用机电一体化设计的电度表；

（10）采用智能直流屏；

（11）易扩充；

（12）易操作和维护；

1.2变电站综合自动化系统的结构

1间隔层设备

CAS2000系统的微机保护、测控设备选取以站内一次设备为设计对象，结合功能设计，由以下设备完成35kV变电站的测控和保护功能。

（1）35kV线路测控装置：CAS-211

（2）主变保护装置

主变主保护装置：CAS-226

主变后备保护、本体保护装置：CAS-227

（3）主变测控装置：CAS-216

（4）线路保护测控装置：CAS-231

（5）电容器保护测控装置：CAS-233

（6）公用信息测控装置：CAS-214

（7）自适应备用电源自投装置：CAS-225

（8）TV并列/切换装置：CAS-224

（8）无功补偿装置：CAS-218

2远动层设备

该设备主要完成变电站内所有二次智能设备的信息集中收集、转发、显示和控制功能，由以下三种设备构成：

（1）中央管理机：CAS-200

（2）当地监控防误系统：CAS-95NT

（3）智能模拟操作屏：采用智能化模拟控制屏，将各开关、刀闸状态及一次设备的故障信号，主要的遥测量在模拟屏实时显示；并在屏上设置触摸式合、跳按键，以实现远方的开关操作，这样使运行让你员在模拟操作完成后在模拟屏即可完成开关、刀闸的操作，并实时监视系统的运行状态。

3、其它二次智能设备

（1）智能直流屏

（2）机电一体化电度表

（3）站用电屏；

4、通讯层

通讯层是连接各种二次智能设备的桥梁，二次智能设备所监控的信息和自身的状态信息通过通讯层与远动层交换；调度端、集控站通过通讯层与远动层交换信息；远动监视、维护工作站通过通讯层与远动层交换信息。由以下部分构成：

（1）微机保护、测控装置与中央管理机的通讯层：CAN网

（2）CAN/智能直流屏与中央管理机的通讯层：RS232

（3）机电一体化电度表与中央管理机的通讯层：RS485

（4）当地监控防误系统与中央管理机的通讯层：RS232

（5）智能操作控制屏与中央管理机的通讯层：RS232

（6）调度端、集控站与中央管理机的通讯层：载波、微波、扩频光纤

（7）远方监控、维护工作站与中央管理机的通讯层：以太网

1.3变电站综合自动化系统的通讯管理单元

通讯管理机是主站/当地监控与各个测控保护装置、五防系统、直流屏装置、电能表、小电流选线装置、消弧线圈装置之间交换信息的枢纽，以辅助管理各个装置和各项信息。大屏幕显示各个通道的实时通讯内容。共有多大14/12个通讯口可满足当地通道各种接口的信息交换、其中包括4个主站/（RS232标准接口），8/6个保护装置及其他设备通道（RS232/422/485任选），2个CAS2000保护测控（CANBU）接口。考虑到常规远距离通讯，通讯管理机含调制解调器进行载波通讯。支持双击热备份装置，远程诊断，实现TCP/IP网络协议。利用通讯管理单元能全面采集变电站内各种模拟量、变压器有载分接头位置等信息，并能直接完成遥控、遥调的功能，将变电站无功补偿功能作为系统管理单元的子模块功能。

1.4变电站综合自动化系统的线路测控单元

测控单元完成以下功能：

交流遥测功能：一条线路的三相相电压、三相相电流、一相零序电压的交流模拟量输入，基本计算量包括电压U、电流I、有功功率P、无功功率Q、功率因数、频率f等；TV等级100V，TA等级5A/1A；

遥信功能：16路开关量遥信输入，用于采集断路器。隔离开关位置、保护动作、告警信号，遥信去抖时间可以软件设置，适应单、双接点方式，输入电压DC220V/DC24V可选，光电隔离输入方式；

直流测量功能：1路直流模拟量输入，用于测量各种变送器输出或温度电阻，测量输入220VDC，-5V~+5V、0~10mA/4~20 mA、温度电阻可选；

遥控功能：4路遥控分、合空接点输出，用于远方操作断路器或电动隔离开关操作，采用两级闭锁电源方式，出口动作保持时间可软件设置；

遥脉功能：2路脉冲量输入、与遥信输入复用，用于采集有功、无功脉冲电度，输入电压24V，光电隔离输入方式；

事件记录：可达512跳SOE；

通讯方式：通过CAN网络与系统中央管理机通讯，将遥测、遥信、SOE、遥脉等上传给系统中央管理机，并完成由中央管理机下发的遥控命令。

参考文献：

丁书文．变电站综合自动化原理及应用[M].北京：中国电力出版社，2003.1.12-20.

沈曙明.无人值班变电站的信息处理和功能配置[J].电力自动化设备，1999， 19(4).1-4.

综合自动化篇2

【关键词】变电站自动化系统工程设计

【中图分类号】TP27 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）09-0084-01

0、引言

随着各种高新技术在变电站管理系统中的应用，我国的变电站自动化的程度越来越高，变电站综合自动化系统也越来越完善。下文中笔者将结合自己的工作经验，对变电站综合自动化系统以及监控自动化系统的设计问题进行分析，因为良好的系统设计是系统应用的基础。以下仅为笔者拙见，诸多不足，还望批评指正。

1、设计原则

就目前我国的大型枢纽变电站综合自动化的有关设计规程来看，首先要符合初步的设计审定原则，然后要结合变电站以及运行部门的实际情况，采用计算机设备和信息技术将系统运行中所要应用的监控功能、数据采集和处理（SCADA）、远动功能等统一起来，实行综合的自动化管理，提高变电站的管理效率，这样一来，220kV以下的变电站就可以基本实现无人值班。

2、某220kV变电站综合自动化系统的设计详情

2.1 系统组成

2.1.1 系统基本形式的选择及配置情况①在变电站的综合自动化的系统设计的过程中，如果选择局部的分散式产品的组合形式，将会使得其管理过程中的各项功能独立行使，即监视、控制操作功能、RTU功能以及通信功能的独立运行。②在变电站的综合自动化系统的设计过程中，双机系统的实行可以有效的扩展系统总线的运行经验，并且可以有效的保障系统的稳定性。③在变电站的综合自动化的设计的过程中，继电保护以及相关的安全性的自动化系统的设置应该同其他的系统结构相分离，以保证其能够在系统的运行异常下及时的做出正确的处理措施。

2.2 监控系统的基本功能及设计标准

2.2.1 数据采集所谓数据采集，就是指在变电站的运行的过程中，对其运行过程中的工作数据和信息进行实时的搜集和储存，并对一些特殊的信息进行及时的处理和反应。下文中笔者将从几个方面对数据采集的设计要求和标准进行详细的论述：①状态量：状态量的设计过程中，包括对断路器、隔离开关以及各种分开关的接头的设置，设计的标准是将其故障的信号量按照光电隔离的标准输入系统。②模拟量：模拟量的设置不仅包括不同的系统电压等级线路的有功功率设置，还包括无功功率的设置和电流以及母线电压等级的频率。模拟量的设置标准要根据交流采样的结果来确定。

2.2.2 电度计量在电度计量的过程中，采用RS485串行口可以实现持续一个月的电量累计，并且能够按照不同的峰、平、谷等不同的形式进行统计分类。

2.2.3 控制操作所谓控制操作，就是指对各种变电设备的跳、合操作的控制，以及对主变压器的各种调压操作的控制，值得注意的是控制操作的设计，要注重对控制操作执行前的确认。控制操作的执行标准要注意的是：输出继电器线路直径不得大于0.09mm，并且容量应该控制在DC220V，5A的范围内。另外，要保证控制操作能够同220kV母联断路器相连，这样就可以保证隔离开关的，TN闭合，实现“五防”功能和双向通讯的功能的发挥。

2.4 隔离开关“五防”设备所谓隔离开关的“无防”设备，就是指在变电站运行的过程中，能够对工作人员强制执行安全防护程序，按照国家变电站的要求实现对五种特殊情况的预防：①首先，要防止对开关的误操作；②其次，要防止隔离开关在负荷状态下的拉合；③再次，要防止工作人员进入为断电的间隔区；④其四，要防止地线的拉闸时的带电；⑤最后，要地线合闸过程中的带电操作。

在隔离开关的“无防”设备的设计过程中，要注意的是对各个刀闸的开合状态和位置、性能等进行严格的区分，但是要统一在系统操作中，以便能够通过一把电脑钥匙来完成多种操作项目的控制。

2.5 计算功能数据库中应有按现场要求的二次计算量：主变压器高压侧负荷率及日平均负荷、最高负荷（年、月、日、时）、最低负荷。220kV及110kV各线路所采集模拟量的平均值、最高值、最低值。（年、月、日）各母线电压最高、最低值（年、月、日、时、分），月波动率及特定日期的电压合格率。电度量累计，失电时有保护措施，不丢失累计。（年、月、日）母线电压不合格累积时间及由此计算的电压合格率。电容器投切次数及可调率，变电所功率因数的合格率。有载调压装置调节次数累计和日最高调节次数记录及停运时间记录。实时数据可在线进行上下限值测点投退的修改，二次计算量的参数可由用户增加和修改。

2.6 历史数据的记录与处理日志报表数据库存一年半历史。可方便的形成各种历史数据点，并可方便的实现历史数据的报表打印和显示修改功能。

2.7 安全监视通过CRT对全所主设备、辅助设备的运行进行监视，并对各运行参数进行实时显示。系统定周期对模拟量检测，越限报警，并可记录和查阅。系统定周期对开关量状态进行检测。事件顺序纪录（SOE）点有变化立即报警。有报警信息可在CRT上以汉字显示，并在打印机上以汉字打印。事故音响报警功能。事故和预告报警音响应有区别，并有语音报警。系统具有定时、随机打印的功能。事件记录（数据修改、操作设备）存盘及打印。

2.8 事件处理当发生事故、故障、状态变化、越限等事件时，综合自动化系统应自动作一系列处理，如推出简报、登录一览表、发出音响、推出画面、自动事故追忆、画面变色闪烁、数据变色等，预告信号应按登记区别处理。

2.9 画面显示画面种类包括监控系统配置图、主接线图、棒状图、曲线图、操作显示、组态显示、报警及各种表格显示。①运行人员可方便的调出画面。②程序员可在CRT上修改和编辑画面。③趋势图可由用户在线定义所要显示模拟量、测点起始时间、采样周期。

2.10 自诊断功能系统本身具有对软硬件的自诊断功能。发生局部故障时CRT上以汉字显示及在打印机上以汉字

打印。自恢复功能。

2.11 运行人员操作记录系统记录运行人员所进行的操作项目和每次操作的精确时间。

2.12 操作票功能根据实时状态信息来编制操作票，满足各种操作要求，并可人工修改。

2.13 通信功能与省调及市调、县调的通讯要求如下：①与省中调调度自动化系统通讯采用制式、规约应统一。②与市调。县调调度自动化系统通讯采用部颁规约。③系统应能方便地开发出其它通信规约。④系统应具有将来实现数据网络通信（广域联网）的接口。⑤由市级调度应能实现远方遥控。

2.14 对时采用GPS卫星对时，能与变电站内所有微机装置实现软件对时。

2.15 电源监控系统应配备UPS不问断电源系统或者交直流切换器，站用电消失后保证供电时间不应小于1小时。

3、监控系统的主要技术指标

3.1 软件配置系统软件应提供开放式多任务的操作系统，多窗口的人机界面，友好的支持软件，数据库管理软件，有丰富运行经验的应用软件。

4、硬件配置

硬件配置的最基本的要求就是要能够满足变电站的系统的基本的功能和技术要求，并且要留有一定的设备备用空间，以便满足日后的系统功能的拓展。

综合自动化篇3

关键词：220KV；常规变电站；综合自动化；改造

中图分类号：TM76 文献标识码：A

随着社会经济的快速发展，电网建设也得到很大推动，快速进入智能电网时代，开始运用自动化系统对电网进行管理运行。变电站是连接输发电系统的中间环节，它的改造不仅可以提高整个电网的运行速率，对电网运行的稳定也是一个很大保障，是电网建设的一个重要工作。本文就将对220KV常规变电站综合自动化改造进行综合的分析评价。

1 220KV常规变电站综合自动化改造

1.1变电站综合自动化改造的内容

变电站在电网运行中不仅承担着连接着电能资源收集与电压负荷转换的任务，还负责电能与电压的传送与分配工作，地位十分重要。因此对变电站进行综合自动化改造，也是对电网电力运行系统的稳定、安全的运行性能进行改造。变电站综合自动化是指把计算机控制、运行、保护等技术充分结合起来，运用到变电站设备中去，经过优化结合，实现变电站整体系统的自动收集、检测、协调等运行功能。

变电站综合自动化不仅可以提高整个电网运行的稳定、安全与可靠性，还使电网运行成本较少，提升电网经济效益有不可忽视的作用。同时，由于变电站综合自动化系统运行中自动收集电压与电能数据，通过计算机的分析、监测向其他终端分输的功能，使得整个电网系统的管理水平与技术水平也得到很大提高。

220KV变电站的综合自动化改造是建立在小负荷变电站自动化改造提升与自动化技术发展的基础上的，也就是说小负荷变电站的自动化为220KV变电站进行综合自动化改造提供了技术支撑与自动化改造智力支持，是220KV变电站综合自动化改造的必要条件。当前变电站综合自动化改造的成功案例已在我国电力系统中主要电网自动化改造中得到广泛应用。随着科技的不断发展，变电站综合自动化内容也会越来越丰富，功能越来越强大，结构也越来越完善。

1.2变电站综合自动化改造的意义

传统变电站系统中对各运行系统的管理与技术是分开的，不仅在装备设施上相互独立，设备关联少，各设备功能也互不相容。除此之外，传统变电站系统设施繁多、冗杂，在运行过程中对人力、物力、财力的要求相对较高，管理起来极不方便，并且设备自身修补恢复功能差，运行稳定性没有保证等。传统变电站的系统问题不仅在工作中增加电网维护的工作量，还会因为一些不能按时解决的客观问题导致运行安全与稳定性，这些都是变电站进行综合系统化改造的根本促成原因。

变电站综合自动化改造是把计算机控制、运行、保护等技术充分结合起来，运用到变电站设备中去，经过优化结合，实现变电站整体系统的自动收集、检测、协调等自动运行，有很多技术与管理上的优势是传统变电站无法超越的。首先变电站综合自动化运行中对电力电网输送的电能资源损耗小，使得电能质量较高。变电站的综合自动化系统中对电压采取的是自动控制，可以大大提高变压器或者变电站的电压质量，保证主要电力设备的安全性，以此降低电网损耗，节约电能资源。其次，变电站的综合自动化还能够减少设备复杂度，增强经济效益。变电站进行综合自动化改造后，对电力系统运行的各部分会有一个统一新设置，又由于变电站系统的计算机自动化操控现状，使得很多设备可以实现共同利用，大大缩减了设备数量，还能够减小设备的空间占有位置，减少变电站的投资费用。再次，对变电站进行综合自动化改造后，对变电站设备中一些微小隐患也非常容易发现找出，对供电故障排查速度也会有很大提高。变电站综合自动化系统中，计算机的自动化操控功能可以将收集到的电网信号和数据，及时输送给相关终端，一旦发现问题还能够给出解决参考意见，这样就可以迅速的处理好供电故障，保证正常供电。第四方面就是变电站综合自动化改造后其运行更稳定，维护调试更方便。变电站综合自动化系统中的计算机自动分析与处理功能可以对相关运行系统的各个环节自动检修，保护系统正常运行，从而使得变电站的整体运行比常规变电站更加稳定，同时变电站综合自动化系统的故障自动修复功能，也使得维修恢复时间更短，维护调试过程更方便。最后，变电站的综合自动化也能够大大提高系统的运行管理水平。变电站进行综合自动化后，计算机主机控制系统将对所有的电网数据进行收集、管理、分配、输送，与各子系统之间进行智能分工，相互协调，保证了系统正常运行，减少人工干预度，使运行管理水平得到很大的提高。

除此之外，变电站综合自动化系统还为变电站提供可靠的技术支撑。变电站综合自动化系统中计算机自动收集准确完整的电网数据，进行自动运算分析，对各子系统进行有效监控，即使在无人情况下也可以自动运行，其自动化设置为变电站系统安全稳定运行提供了有力的技术支撑。

2 220KV常规变电站综合自动化改造的技术原理

2.1常规变电站综合自动化的基本特征与结构

常规变电站综合自动化把计算机控制、运行、保护等技术充分结合起来，运用到变电站设备中去，经过优化结合，实现变电站整体系统的自动收集、检测、协调等自动运行的。在常规变电站综合自动化系统中，用计算机自动控制系统是整个变电站的“心脏”，其中，与计算机控制系统相连的各自动化子系统是分支，他们通过各种自动形式与作用联系起来形成整个变电站综合自动系统。

综合自动化篇4

关键词：变电站 综合自动化系统 内容 应用

1 变电站综合自动化系统概述

随着科学技术的发展以及电力改革的不断深入，变电站的综合自动化系统以其可靠的性能、操作简单、扩展性强等特点逐步在变电站的监控项目中得到了很好的应用。就其内涵来说，变电站综合自动化系统主要是指采用微机保护和微机远动技术，分别采集变电站的模拟量、脉冲量、开关状态量及一些非电量信号，经过功能的重新组合，按照预定的程序和要求实现变电站监视、测量、协调和控制自动化的集合体和全过程，从而实现数据共享和资源共享，提高变电站自动化的整体效益。

由于变电站综合自动化系统取代了原来的一般的自动化，通过优化的组合方式，就是要在电网改造过程中实现随时在线监视电网运行参数、设备运行状态，以便在变电站内部装置发生异常时能够及时报警，促使供电企业能够快速、准确的隔离和消除事故，并完成变电站运行参数在线计算、存储、统计、分析报表和远传，从而保证供电质量。所以，从长远来看，网络化、智能化、信息化的变电站综合自动系统是电网改造过程中发展的必然趋势，其在保障电网安全、稳定运行，提高企业生产力和企业经济效益方面都发挥了积极的作用。

2 目前变电站综合自动化系统中存在的问题

变电站综合自动化系统虽然在我国已经有了不小的发展，但是由于各方面的原因，其发展水平还比较低级，在发挥其最大效能方面还有一定的欠缺，主要表现在以下几个方面：

2.1 技术设备方面的问题。由于传统的二次设备、继电保护、自动和远动装置等大多是采用的电磁型电路或者是小规模集成电路，其主要是通过依赖大量的电缆，通过触点、模拟信号来交换信息，从而降低了设备的可靠性，灵活性差，也不利于系统自身的自检和诊断能力。

2.2 综合自动化系统的抗干扰问题。变电站综合自动化的抗干扰问题，也就是我们通常所说的电磁兼容，在系统的运行中往往会容易忽视，因为抗干扰能力是保障综合自动化系统安全、可靠运行的前提，由于现在一些自动化设备在出厂时，没有一个严格的实验标准，只是对其中的某些方面做了一些简单的实验，容易造成产品不合格，所以选择合格的自动化产品很关键。

2.3 系统运行的维护人员水平普遍不高。由于目前变电站综合自动化系统的设备维护，主要的还是依赖于生产厂家，而电力企业本身没有一支专业的、水平较高的技术人员队伍，往往造成在设备一旦出现故障或存在缺陷时，不能及时处理，从而造成供电损失。

3 优化变电站综合自动化系统运行的措施

3.1 变电站微机、监控系统的改造。目前，变电站综合自动化系统采用的是三层分布的网络结构模式，通过对微机、监控系统的改造，换成具有保护功能又有监控和通信能力的检测装置，除了能保护设备的安全以外，还能通过装在控制面板上的液晶屏幕显示屏，可以方便值班工作人员通过监控能够清晰、方便的查询各条线路、电容器、变压器、母线等的电量数据、运行参数、告警信息、故障信息，也可在装置上对各个断路器进行手工操作。

3.2 提高系统的抗干扰能力。由于变电站内的电力设备比较多，电磁干扰比较强烈，而二次设备又主要是安装在变电站内，所以，变电站的综合自动化系统势必会受到电磁的干扰，因此在设备中必须考虑抗干扰的措施。首先，对于外部干扰源的影响，可以通过采取屏蔽措施及减少强电回路的感应耦合等方法来消除。其次，接地和减少共阻抗耦合也是抑制干扰的主要方法。在变电站设计和施工过程中，把接地和屏蔽很好地结合起来，可以解决大部分干扰问题。行之有效的接地有一次系统接地、二次系统接地、变电站综合自动化系统的工作接地等。除此之外，我们还可以在变电站综合自动化系统中进行行之有效的隔离措施，有模拟量的隔离、开关量输入、输出的隔离及其他隔离措施，以减少干扰。

3.3 组建一支高水平的专业技术队伍。要想变电站的综合自动化系统得到稳定、可靠的运行，有一支优秀的专业技术队伍是关键。因为自动化系统的特点就是将系统的运行情况屏幕化、数字化的显示出来，是监视、操作屏幕化，测量、显示数字化，变电值班人员也容易出现对站内设备运行状态感知模糊化，监控设备机械化的毛病。因此，对于系统维护人员来说，首要的问题就是要养成良好的工作习惯。其次是培养维护人员对关键数据、报警声响反应的敏锐性。

4 结束语

综上所述，随着科学技术的不断发展，变电站的综合自动化技术已经形成了网络化、综合智能化、多媒体化多种形式互相协作的局面，综合自动化系统是变电站二次系统在技术上的重大变革，它实现了自动化、计算机和通信技术在变电站领域的应用，这在大大加强电网的一次、二次系统的安全性能的同时，对于提高电网的经济运行水平也起到了极大地促进作用。

参考文献：

[1]张惠刚.变电站综合自动化原理与系统[M].北京：中国电力出版社，2004.

[2]江智伟.变电站自动化新技术[M].北京：中国电力出版社，2006.

[3]王津.地区电网调度自动化技术与应用.北京：中国电力出版社，2005.

综合自动化篇5

关键词：综合自动化系统；变电所；应用

Abstract: In this paper, the author introduces the integrated automation substation 's basic principle, basic characteristics, basic functions and hardware structure form, and elaborates the application of the integrated substation automation in the power system.

Key words: integrated automation system; substation; application

中图分类号：TP27文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

变电所综合自动化系统以其独特的优势取代了常规变电所二次系统，并朝着从集中控制、功能分散型向分散（层）网络型发展，从专用设备向平台发展，从传统控制向综合智能控制方向发展，从室内向户外型演变，从单纯的屏幕数据监视向多媒体监视发展。

1．综合自动化系统基本原理

常规变电所二次系统主要由继电保护、自动控制、就地监控、故障录波等组成，在应用中按继电保护、就地、测量、录波、电能计量等功能组屏。常规变电所内电缆错综复杂，这就使得其安全性、可靠性不高，电能质量可控性低，时效性差，维护量大。变电所综合自动化是将变电所的二次设备（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置、电能计量和远动装置等）经过功能的组合和优化，通过计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对变电所内的电气设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制和微机保护，以及与远动系统配合等综合性的自动化功能。变电所综合自动化系统利用多台微型计算机组成的自动化系统，代替常规的测量和监视仪表、控制屏、中央信号系统和远动屏，改变常规的继电保护装置不能与外界通信的缺陷。系统可以采集到比较齐全的数据和信息，利用计算机的高速计算能力和逻辑判断功能，监视和控制所内各种设备的运行和操作，具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等特征，它的应用为变电所无人值守提供了强大的现场数据采集及控制支持。变电所综合自动化的基本配置如图 1 所示。

图 1 变电所综合自动化系统的基本配置

2．综合自动化系统基本特征

变电所综合自动化是通过监控系统的局域网或现场总线，将各种微机装置采集的模拟量、开关量、脉冲量及一些非电量信号，经过数据处理及功能的重新组合，按照预定的程序和要求，对变电所实现综合性的监视和调度。因此，综合自动化的核心是自动监控系统，而综合自动化的纽带是监控系统的局域通信网络，它把微机继电保护、微机自动装置、微机远动功能综合在一起，形成一个具有远方功能的自动监控系统。变电所综合自动化系统最明显的特征表现在以下几个方面：

2.1 功能综合化

变电所综合自动化技术综合了变电所内除一次设备和交直流电源以外的全部二次设备。在综合自动化系统中，微机监控系统综合了变电站的仪表屏、操作屏、模拟屏、变送器屏、中央信号系统、远动的 RTU 功能及电压和无功补偿自动调节功能；综合了和监控系统一体的微机保护、故障录波、自动装置功能。

2.2 结构分布、分层化

综合自动化是一个分布式系统，其中微机保护、数据采集和控制以及其他智能设备等子系统都是按分布式结构设计的，每个子系统可能有多个 CPU 分别完成不同功能。多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力，有优先级的网络系统解决数据传输瓶颈问题，提高系统实时性。分布式结构有利于系统扩展和维护，局部故障不影响其他模块正常运行。另外，按照变电所物理位置和各子系统功能分工的不同，综合自动化系统的总体结构又按分层来组织。典型的分层原则是将变电所自动化系统分为两层，即变电层和间隔层，由此可构成分散（分布）式综合自动化系统。

2.3 操作监视屏幕化

变电所实现综合自动化后，可实现无人值守无人值班或者无人值守无人值班，操作人员在主控室或者调度所，面对显示器，对变电所内的设备进行全方位的监视和操作，即通过计算机的显示屏，可以监视全变电所的实时运行情况和对各开关设备进行操作控制。

2.4 通信系统网络化、光缆化

由于计算机局域网技术及光纤通信技术在综合自动化系统中得到普遍的应用，因此，系统具有较高的抗电磁干扰能力，能够实现高速数据传送，满足实时性要求，易于扩展，可靠性大大提高，方便施工。

2.5 运行管理智能化

智能化不仅表现在常规的自动化功能上，还表现在能够在线自诊断，并不断将诊断结果送往远方的主控端，这是区别常规二次系统的重要特征。综合自动化系统不仅能监视一次设备，还能时刻检测自己是否有故障，充分体现了其智能性。

2.6 测量显示数字化

微机监控系统改变了原来的测量手段，常规指针式仪表全被显示器上的数字显示所代替。原来的人工抄表记录则全部由打印机打印、报表所代替。

3．基本功能

一般说来，变电所综合自动化系统的功能包括变电所电气量的采集以及电气设备的状态监视、控制和调节。

3.1 继电保护功能

变电所综合自动化系统中的微机继电保护，同样要满足继电保护可靠性、选择性、快速性和灵敏性的要求，所以系统的继电保护按被保护的电力设备单元分别独立设置，电气量输入、输出及跳闸回路相互独立；保护装置设有通信接口供接入站内通信网，在保护动作后向变电站层的微机设备提供报告。

3.2 监视控制功能

3.2.1 实时数据采集与处理，包括模拟量、开关量、脉冲量及数字量等。

3.2.2 运行监视功能。

3.2.3 故障录波与测距功能。

3.2.4 事故顺序记录与事故追忆功能。

3.2.5 控制及安全操作闭锁功能。

3.2.6 数据处理及记录功能。

3.3 自动控制装置的功能

变电所综合自动化系统具有保证安全、可靠供电和提高电能质量的自动控制功能，如电压和无功综合控制装置、低频率减负荷控制装置、备用电源自投控制装置、小电流接地选线装置等。

3.4 远动及数据通信功能

变电所综合自动化的通信功能包括系统内部的现场级的通信和自动化系统与上级调度的通信两部分。

4．硬件结构形式

综合自动化变电所的结构有集中式、分布式、分散（层） 分布式。

4.1 集中式综合自动化系统

集中式综合自动化系统采用多个计算机，扩展其接口电路，集中采集变电所的模拟量、开关量和数字量等信息，集中进行计算与处理，分别完成微机监控、微机保护和一些自动控制等功能。这种形式在国内早期使用较多。

图 2 分层式结构图

4.2 分层分布式结构集中组屏的综合自动化系统

分布式结构在结构上采用主从 CPU 协同工作方式，各功能模块（通常是各个从CPU）之间采用网络技术或串行方式实现数据通信，多 CPU 系统提高了处理并行多发事件的能力，解决了集中式结构中独立CPU 计算处理的瓶颈问题，方便系统扩展和维护，局部故障不影响其他模块（部件）正常运行。所谓分层式结构，是将变电所信息的采集和控制分为管理层、站控层和间隔层布置，如图 2 所示。

5．结语

随着电网的不断建设与发展，电网对安全、稳定运行的要求也越来越高，为适应这一要求，综合自动化系统在变电所中得到了广泛的应用，实现无人值守无人值班，也为今后的智能化电网奠定了基础。

参考文献：

[1] 贾志勇.《高低压电气设备安装的质量控制要点[J].》建筑电气，2008，(5)：43-45.

综合自动化篇6

关键词：火电厂 电气综合自动化系统 设计分析

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）12（a）-0005-02

现阶段，我国正处于现代化建设的关键时期，对供电网络系统性能的要求也越来越高。大部分火电厂所使用的传统电气设备在实际运行过程中存在着一定的缺陷，这些缺陷对电网系统的稳定性造成了一定的影响。因此，必须提高对综合自动化技术和电气设备的研究和完善优化力度。近年来，经过研究人员的努力，部分火电厂主力机组中使用了一些高参数、大容量的火电机组，一方面提高了电站热控制技术的应用水平，另一方面也实现了对二次电气设备的高质、高效监控和管理，为今后数据交换、信号反馈等运行的稳定性创造了条件。

1 传统火电厂电气设备应用现状分析

目前，部分火电厂仍使用传统的电气设备，这些设备在具体的应用中存在的问题也越来越突出，同时传统的电气设备具有较高的复杂性，在电厂生产中的诸多环节都有所应用，这无疑增加了对电气设备的管理难度。部分火电厂在进行电气设备设计的过程中遵循集成化优化的原则，因此部分电气设备都可以认为是一个单独的运行系统，而不同电气设备的性能和稳定性也是不同的，导致技术人员在操作过程中容易出现问题。例如，DCS系统作为我国大部分火电厂的主要应用控制系统，在实际应用过程中，可以基本完成相关的控制操作，但是该系统的实践应用还存在着一定的不足，其测量、保护以及控制等操作在短时间内无法完成信息的反馈，即使存在信息反馈功能，也只是将一些基本的电气系统一次画面、电气设备基本电气量等内容反馈显示出来，监测技术人员无法全面地掌握电气系统所有及时性的信息数据。传统控制系统以硬接式的形式同DCS系统进行连接，而这种连接方式对系统的稳定性造成了一定的影响，且电气设备的运行成本也比较高，其系统应用经济性较差。这些都是传统电气综合系统在实践应用过程中存在的问题，火电厂必须不断地改进和优化电气综合自动化系统，提高变电站的运行稳定性，进而为供电网络的运行安全提供坚实的保障。

2 浅析现代化火电厂电气综合自动化系统

传统电气综合系统在应用过程中存在着一定的不足，对电气系统运行的稳定性和安全性造成了一定的影响，不符合当前信息技术发展对其的基本要求。因此，电气综合自动化系统的开发和应用，成为了当前火电厂研究的主要内容之一。电气综合自动化系统采用双向反馈接线模式，加上新型自动化系统功能的应用极大地提高了电气设备管理的性能。

电气综合自动化系统主要包括站控层、网络层和间隔层，如图1所示。这3个构成部分之间相互影响、相互依存，同时有效地提高了自动化系统的应用性能。其中，间隔层的主要功能就是对测量和控制装置等进行保护，它主要是由保护和自动装置组成，通过总线控制技术的应用实现了对多层装置的控制目标，弥补了传统分散式管理模式在实践应用中存在的不足。而网络层的主要作用有两点，即传递和反馈信号指令，同时还可以保证信号指令到达每个装置上，并将装置的数据信息反馈至DCS系统中。站控层包括MES系统、电气工作站两个部分。而电气DCS系统可以以DQO控制系统为基础，对各类电器设备进行有效的控制和管理，同时利用网络层接受电气设备的数据信息，并将这些信息直接传递至中心工作站中。

3 探析火电厂电气综合自动化系统二次设备管理工作

随着火电厂综合自动化技术应用的不断成熟，供电网络的稳定性也在逐步提高，但在实际应用过程中仍然存在着一定的问题，尤其是二级设备管理工作还需要进行一定的完善和优化。

3.1 科学合理地完成火电厂电气自动化改造目标

火电厂在利用电气综合自动化系统的过程中，首先应做好相关的规划和改造工作。工作过程中必须以科W、节能和高效作为改造工作的行为准则，例如设计人员在进行系统设计和配备工作的过程中，应当将设计过程中可能使用到的设备、仪器准备好，同时还应当对系统中的继电保护装置、五防系统以及断路器等所需设备的型号和性能等进行一定的分析和研究，结合研究结果，参考其功能、型号等的差异制定可行的接入方式。对于电气综合自动化系统来说，各个设备型号之间的匹配性是保障整个系统顺利运行的基础。另外，电气综合自动化系统设计过程中还应当坚持节能、科学等基本原则，制定自动化和智能化的管理机制，降低火电厂运行投入成本，进而为电厂运行经济性的提升打下坚实的基础。

3.2 以系统应用为基准，提升系统结构的合理性

提高电气综合自动化系统的运行效率成为了当前研究的主要问题之一，故而设计技术人员在设计过程中应当做好创新和推广等方面的工作。一方面通过对电气综合自动化系统的改造和优化可以有效地提高系统的使用周期，另一方面也在一定程度上提升了自动化系统的运行稳定性。这就要求火电厂结合自身的实际情况，将一些旧的电气设备进行更换，同时还应当结合电气系统的需要将监控设备应用到自动化系统中，而对于一些无法接入到监控的电气设备，设计技术人员也应当预留接口，以便今后系统更新使用。电气综合自动化系统中一次设备检修与二次设备检修工作之间虽然不存在直接性的关系，但是通常情况下，二次设备检修首先应当以一次设备停电检修为基础，也就是说，电厂在对二次设备状态进行检修的过程中，应当查看一次设备检修的有关记录。

近年来，我国在电气综合自动化技术应用方面日趋成熟，尤其在变电站应用中体现得最为明显。部分火电厂已经应用分散分布式的电子综合自动化技术，传统系统装置逐渐被微机设备取代，其电子保护系统中也应用了电磁、集成电器以及晶体管等，这些技术和设备在电气综合自动化系统中的应用，有效地提升了火电厂电气综合自动化系统的应用性能和水平。

4 结语

随着火电厂电气综合自动化系统应用技术的不断成熟，变电站电网系统运行的稳定性、可靠性以及安全性等也在逐步提升，同时也在一定程度上提高了自动化系统应用的经济性，有效地降低了电厂运行成本。但我国电气综合自动化技术在实践应用中还存在着一定的不足，因此必须加大研究力度，对系统应用中出现的问题进行深入的分析和探讨，制定出科学可行的解决策略，推动我国电气综合自动化技术的进步和发展。

参考文献

[1] 霍锴文.谈论电气自动化在火电厂中的应用[J].山东工业技术，2016（3）：170.

综合自动化篇7

【关键词】热电站 综合自动化 优越性

在我们传统的热电站发展技术中，设备老化、劳动力密集、环保效益差、安全稳定运行成本高等特点成为制约这一行业发展的重要因素。但是，这些方式和管理制度的采用必须要和热电站的实际情况相结合，从相关组成要素的优越性方向做出综合的对比落实。

热电站的综合自动化技术是通过利用现代流行的电子产品技术、通信设备技术，计算机网络技术与自身的电力设备相结合。在热电站运营的过程中，将其所有的监测管理、管控制度和计量数据等相关的模块经过有机协调和结合，最终形成热电站的各种遥控生产和经营管理制度。在这一制度的影响下，热电站的生产经营逐渐减少了对人员技术的依赖。相应地，其自动化设备和管理技术不断应用而形成一种新的管控模式――综合自动化模式。在这种要素的影响下，我们应当从那几个方面入手呢？

1 综合自动化技术对热电站发展的作用

众所周知，热电站的产品主要分为两大类：电力产品和热力产品。在这两种产品的生产过程中，我们热电站要耗费大量的人力资源、物力资源和管理资源。在传统的热电领域中，我们采用的生产方法主要是人力资源的密集投入和低效率产出。在这两种产品的生产过程中，因为人为的操作或者管理失误，我们的数据监控、节点把握总不能很好地协调。当两个生产过程同时进行或者对资源的有效利用时，我们因为人力操控多会出现一些意外伤害。有时候，也会出现一些对生产资源的极大浪费和低效率的超低产出。这也是当前许多热电企业严重亏损的原因之一。

在综合自动化技术大规模的采用实施之后，我们的热电行业将会有一个根本的变革。一方面，我们会降低相关的资源消耗；另一方面，我们能够从一些细节和关键点上掌控产品的生产技术要求，操作精度和废弃物实时调节等等。对于我国整体的热电行业来说，我们提高的不仅仅行业水平和技术水平，还能增强有效的管理和信息共享。从企业单位来说，我们可以提高相应产品的供应质量和合格率，提高热电站的安全、高效运转水平，实时掌握监测、测量、记录和计算等各方面的信息综合与分类。最终，我们会促进整个行业的运行和管理水平的提高。

2 综合自动化管理对热电站企业的技术创新展望

我们处于一个科学技术日益发达的时代，以新电子技术为代表的信息化时代已经展现了它独特的魅力。计算机系统产品的各个行业和领域的不断推广和应用，这使得我们必须要紧跟新科学技术的发展。新电子科学技术在发展的过程中不断向高精尖的方向发展，并且其产品也越来越实用化。我们传统的热电行业是一个资源密集型行业，也是一个需要科技管理替代品的行业。只有优秀的管理方式和设备应用，才能使我们成为真正的优越性社会行业。当前新电子科技技术的深入发展与广泛应用，让我们实现这一目标有了充足的技术现实基础。

在综合自动化应用过程中，我们的热电企业规模会不断缩小，也会降低相应的资本投入。因为在这一系统的执行过程中，而且性能和功能是常规的二次设备所不能想不得，我们已不需要维持大规模的资本等待。另外。综合自动化洗头投入的资源和信息都是共享的，我们可以根据企业的具体情况来制定适合自己的自动化进程和制度。最终，因为相应信息载体或者处理工具的性能提高，我们热电企业的生产产出和经营管理也就有了最大的保障。这样热电站的再次资本投入也会随之下降。

3 综合自动化技术与热电站系统配置的促进关系

在我们热电站的系统配置中，可以简单地分为电气主系统配置、综合自动化系统配置和保护侧系统配置。每一种系统配置，都有其关联必要性和控制管理主导性。在我们采用CPU/DSP技术保护单元之后，通过间隔级网络来实现信息共享的功能。在相应的间隔级设备上，我们必须要采用一些防干扰设备。因为在热电的生产过程中，电磁现象是绝不能忽视的。为了设备之间的安全运转和信息传输，我们只能提高相应产品的有效性使用。这些设备的有序运行保障，单靠人工几乎是不可能实现的。怎么办？我们只能通过综合自动化技术的完备，来促进相关系统配置的发展。

在热电站的通讯管理层方向，我们可以建立分散的控制柜，并且要保证能有当地设备所完成的项目绝不可以同各国网络系统来解决。我们清楚地知道：热电站的综合自动化生产管理主要体现在“遥控”方向，所以我们要实现继电装置的保护性设置，并且可以实现所有保护的设定和退出。另外，在综合自动化管理的过程中，我们还要关注当地当地监控和远程运动接口的相互独立性。从这些方面来讲，综合自动化技术与热电站系统配置之间是一个相互促进的关系。我们既要保证系统的稳定性，也要保证系统的灵活性特点。

4 综合自动化技术与构建“和谐社会”思想的关系

构建“和谐社会”是我们这个时代的梦想之一，也是热电行业要推行的政策和方针。我们要追求整个社会的和谐发展，就必须要关注热电站职工的工况环境。

通过综合自动化技术的不断采用，我们既可以实现“减员增效”的目的，也能合理有效地配置资源。在工作中，我们可以尽量规避广大职工的“疲劳化作业”。通过人性化的管理和综合自动化技术的使用，将热电站的效益和职工收益提升到一个优良的状态。随着国家和政府对“和谐社会”的构想不断推行，我们必须要改变这些传统的缺点或者不足。对于热电站，我们一方面逐步进行技术改造，大量采用先进的科学技术提升自动化水平。我们还要不断降低因为人为原因所产生的错误，增强生产和调度自动化管理信息的可控运转。

参考文献

综合自动化篇8

关键词：变电站综合自动化；系统维护；事故处理

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）17-0124-02

变电站在电力系统中担任着电压转换和电能分配的任务，是联系发电厂与用户的中间环节，变电站综合自动化是指通过计算机网络技术和现代通信技术，将变电站的二次设备进行功能的组合与优化控制，实现对变电站主要的线路的监测、控制与保护，以及调度信号等综合自动化。由于采用了先进的科学技术，变电站综合自动化系统与传统的变电站系统在运行与维护方面存在一定的差别。

1 变电站综合自动化系统的结构与基本原理

随着现代自动化技术与控制技术的发展，变电站的自动化水平不断地提高，变电站综合自动化系统的逻辑结构均按照模块化的设计，例如其控制和检测系统、微机保护系统都是由各个子模块组成，从硬件结构来看，它们相差无几，然而区别在于它们所用的软件和硬件模块的数目以及组合方式。在变电站综合自动化系统中，典型的子系统硬件模块包括数字量的输入与输出模块、模拟量的输入与输出模块、通信模块、微机系统、人机交互系统以及电源等。

其中模拟量的输入与输出系统是二次系统与一次系统的接口，是二次系统数据采集和实现自动控制的信号源基础，在变电站综合自动化系统中微机是数据处理和运算的中枢单元，但是微机只能够识别数字信号，因此必须将采集的模拟信号转化成数字信号，通过微机的处理之后，由于设备不能接受数字信号，还需要将数字信号再一次还原成模拟信号，实现信息的传递。除此以外，变电站综合自动化系统中还有一些信号可以直接采用二进制表示，例如断路器的开合闸状态，隔离开关的状态，可以通过开关量采集发送单元进行输入和输出。

2 变电站综合化系统的功能

变电站综合自动化通过采用自动化的二次系统代替常规的变电站二次系统，实现变电站全面技术水平的提高，管理和运行维护的工作简化，以及提高电力系统的安全性、可靠性和稳定性。变电站综合自动化相较于传统的变电站而言，应该具有以下几个方面的功能：

①监控功能。通过数据采集单元实现对变电站的电气量（含有模拟信号、开关信号、电能信号）进行采集，对各个电气设备进行监视、控制。

②事件发生顺序记录功能。其中包含有对保护装置的动作顺序的记录，断路器跳闸合闸的记录。由于在变电站中电气设备相对较多，需要记录的电气信息也比较多，而且为了方便后来查询和总结，记录的数据需要能够存放一定的时间，因此控制系统和微机系统中需要有足够的内存。

③故障录波和距离测量功能。在高压输电系统中，传输线距离长，发生故障后产生的影响大，必须能够及时地找到故障点，以便排除故障，缩短检修时间。在变电站综合自动化系统中，故障录波和测距功能可以由微机系统实现，减少设备的投资，也可以通过专用的微机录波仪实现，专用录波仪应该具有串行通信的功能，这样可以与监控系统进行通讯。

④操作控制功能。变电站的操作与控制的自动化功能在无人值班变电站显得更加重要，操作员通过人机交互系统对隔离开关、断路器进行操作，调节变压器的分接开关，对电容器执行投切控制，为了保证在微机系统出现故障时，变电站的被控设备仍然能够受到控制，在进行设计时，应该保留人工直接操作跳、合闸的功能。

⑤安全监视的功能。变电站综合自动化应该具有设备的自我监视和检测的功能，在出现异常情况或者故障时，能够及时发出报警信号，通知工作人员或者控制系统及时进行处理。变电站的异常情况的发生是随机的，因此需要自检设备能够时刻监视变电站相关设备的电压、电流、频率、温度等信号，以及装置是否失电等信息，并且可以记录异常信号出现的时间。

⑥人机交互功能。人机交互主要的方式是通过可视界面，将变电站设备的电压、电流、温度等信号显示出来，方便运行管理人员进行记录分析。

除上述基本的功能以外，变电站综合自动化应该还具有数据打印功能，谐波监视与控制功能，数据分析功能等。其目的都是为了提高变电站管理维护的便捷性，提高电力系统的自动化水平，带来更高的社会和经济效益。

3 变电站综合自动化系统的维护

由以上分析可知，变电站综合自动化系统是一个具有强大功能、高自动化水平、占地面积小、运行与维护工作简便的系统，可以实现无人值班远程控制等工作模式，这一优越性能已经被广大的专家与技术人员认识，但是在变电站中使用的自动化技术是一种新的产物，变电站综合自动化没有足够的运行经验，尤其是在变电站工作的一些运行人员和技术人员，对变电站综合自动化系统的技术还不是很熟练，变电站的可靠性和安全性仍然还存在一些隐患。另外，变电站综合自动化系统中二次系统是一个弱电系统，其所处的环境电磁干扰现象非常严重，在变电站综合自动化系统的运行与维护中要充分考虑到电磁干扰带来的可靠性问题。

根据变电站的运行状态，变电站的维护工作分成日常维护管理与事故异常处理两种情况。日常维护工作是在变电站常态运行时候，工作人员对电气设备进行数据记录、操作监控、数据验收等维护工作；事故异常处理则是在变电站出现了非正常工作状态时，为应对相应的事故状态而进行的一系列工作。

综合自动化篇9

关键词：电力系统 变电站综合自动化

目前，综合自动化装置在电力系统中已得到大规模运用，但从综合自动化变电站当前运行情况及长远发展来看，其存在的缺陷和问题如果不能完善和处理，不仅会给运行带来不便，同时也会对电网系统的安全运行造成影响。

1变电站自动化技术的发展历程

1.1自动装置阶段

在自动装置阶段，其互相之间进行各自分别运行，没有智能效果，也缺乏自动检测故障的能力，在实际工作过程中，如果出现问题，无法进行相关报警信息的提示，严重时，会对电网的安全工作起到不利的影响，考虑到上述这些缺陷，就必须不断的提高其装置性能。

1.2智能自动装置阶段

在智能自动装置阶段，由于在实际生活中已广泛应用微处理器技术，变电站中逐渐使用大规模微处理机，考虑到使用的数字式电路，体积的得到了明显的减小，当然，最重要的是具有自动检测故障的能力，这在很大程度上加强了自动装置自身的可靠性，维修所需的时间也相应的减少了。然而，虽然在智能自动装置阶段出现了一些前所未有的优点，但是很多还是进行分别运行的，未能实现互相通信，同时共享资源的情况也无法实现，从根本上说，这仅仅是变电站的自动化孤岛，对于之前所存在的一系列问题，并没有从本质上得到解决。

1.3变电站综合自动化阶段

在变电站综合自动化阶段中，由于在电网系统中，微机保护、微机远动、微机故障录波、微机监控装置得到了全面的推广应用，在技术方面，各个专业分别各自独立，使得硬件出现重复的现象，这将会在很大程度上影响到系统运行的可靠性。

2变电站综合自动化系统运行中应注意的问题

2.1技术方面的问题

当前，变电站综合自动化系统设计技术方面的问题主要体现在以下几个方面：首先，某些生产变电站综合自动化设备的厂商过分追求经济利益，设备的使用过分地追求技术含量而忽视产品的实用性和性能，因而导致部分变电站综合自动化设备虽然技术含量很高，但质量无法保障，部分投产使用的变电站产生很多问题。其次，变电站综合自动化设备的生产厂家对其产品的结构、性能和各项技术功能指标的宣传力度不够，导致电力系统的内部专业人员对产品了解、认识不透彻，造成变电站综合自动化的设计存在较多的漏洞。再次，某些生产变电站综合自动化设备的厂家对于某些产品只做技术鉴定，不做质量鉴定。

2.2结构形式选择问题

随着变电站规模大小、复杂性、重要性、所需求的可靠性等情况的不同，变电站综合自动化系统选择的实现方案会做相应的变化。合适的变电站综合自动化系统模式不但可以节省投资费用，而且因为系统质量高、功能全、可靠性强，十分便于运行操作。目前变电站综合自动化系统应用的结构形式主要有集中式、分散式和分布式三种类型。这变电站综合自动化系统的出现虽然时间有先后，但是无所谓谁优谁劣，也不存在前后替代的情况。变电站应根据变电站的实际情况以及这三种系统各自拥有的特点来选择恰当的结构形式。

3变电站综合自动化合理运行的设计措施

3.1提供可靠的电源

提高可靠的电源是自动化系统设备运行的非常重要的因素，变电站自动化设备以及当地监控系统计算机以及辅助设备可采取以下几种供电方式：第一，稳定电压输入至第一级交流稳压装置，不稳定电压或者是逆流交压与直流电压进行第一级稳压隔离。第二，一级稳压箱220V交流电压以及变电站直流系统输出的+220V稳压电流均输入到二级不间断稳压你变电源，进行质量评估，不间断稳压合格的220V可以输入，正常情况下进行主供稳压输入三级稳压电源中，如果出现失误可直接有第二稳压电源输入第三稳压电源。第三，第三稳压电源提供的设备以及监控系统可以保证都是质量合格，可以进行不间断交流220V稳压输出，安全有效的保证了综自系统运行的可靠性。

3.2变电站层配置

（1）远动终端

远动终端为双机配置、主备通道、双口调制解调器及防雷保护器，采用组柜方式。支持各种RTU远动规约，具有向省调、地调及中心控制站传送遥信、遥测信息，接受遥控、遥调命令能力；支持双主机、双通道自动切换功能，完成任一远动终端和任一远动通道组成的数据通信；满足直采直送的原则，直接从以太网上获取间隔层测控装置发出的数据，经筛选、归并后按调度端和中心控制站的要求建立远传数据库；支持通过以太网以TCP/IP协议与站内继电保护和其他智能装置的通信，实现远程诊断和维护等功能。

（2）就地工作站

采用高性能PC机，实现操作员工作站、工程师工作站和继保故障录波工作站的作用。在变电站调试和试运行、巡回检视以及就地维护和检修期间，以该工作站为中心，通过间隔层测控装置采集现场的模拟量、数字量和电能量等信号，对实时数据进行统计、分析、计算，为操作人员提供各类画面显示、报表打印以及事件报警，实现对全部电气设备的测量、控制、管理、记录和报警功能，实现自动电压和无功控制功能，通过预设的控制策略或无功—电压曲线，对相关测控装置下达主变有载调压开关位置的调整和低压无功补偿设备的投切命令。在正常运行时，可通过一台或多台调制解调器实时响应系统调度端和中心控制站的召唤，实现继电保护信息和故障录波信息的上送。

（3）同步卫星时钟GPS

为保证对时精度，同步卫星时钟分别在变电站层和测控层设置。GPS应具有通信接口、同步脉冲接口或其他形式的同步信号接口，以满足站内智能设备同步对时要求.系统采用软硬结合的对时方案，通信接口与远动终端相连，同步信号接口直接输出至测控装置、继电保护装置以及其他IED设备，确保全站时钟同步。

4结束语

随着科技的发展，社会的进步，电网的规模也不断增大，自动化技术更是日趋完善，变电站中采用综合自动化技术将会逐步由功能分散向单元分散发展，由集中控制向分布式网络发展，从少功能向多功能发展，以及向测量数据完全共享发展。

参考文献：

[1].变电站综合自动化的技术的特点及其发展方向的探讨[J].北京：电力学报，2008.

综合自动化篇10

【关键词】电力系统 综合自动化 控制系统

一、引言

2008年春节来临之时，我国南方遇到了半世纪未遇的特大雨雪冰冻天气，南方电网设施遭受到了毁灭性打击，一时间造成列车停运和较大部地区供电中断，使南方电网遭受了前所未有的重大考验。这次灾害留给我们的教训是深重的。电力系统自动化和 现代 化 发展 的水平，一定程度上影响着电力设施的稳定和安全。本文意在电力系统综合自动化发展状况和未来发展趋势作简要阐述。

二、电力系统综合自动化相关方面的解析

电力系统综合自动化是基于科技发展和 计算 机 网络 技术的出现而逐步形成的一个概念，是一个综合发电厂、变电站、输配网络和用户的集成概念，其概念研究和实现的主要目的就是如何更好地掌控和监视电力从出厂到供应的全过程，使输配过程更有效和通畅。电力系统综合自动化主要包括电网调度自动化、发电厂自动化(包火力和水力发电厂)、电力系统信息自动 传输、电力系统反事故自动化、供电系统自动化以及电力 工业 管理系统的自动化。其实质就是如何使电力在生产—传输—用户过程中实行有效自动化控制，从而实现电力供应的迅捷、损耗的最小和安全可靠。

图1三层控制系统模型电力系统综合自动化基本工作流程是，在相对的中心地带的调控中心装置现代化的计算机，以此向四周辐射网络系统，围绕这一中心的发电厂、变电站之间则设置信息服务和反馈的远方监视控制装置，并时时进行监控，从而形成了一个立体化的网络覆盖面，形成全面的畅通的信息传达和指令传输。中心计算机负责总体调控，而相关的监控设备则主要负责诸如设备操作和事故内容的记录、编制各种报表的记录处理、系统异常事故的自动恢复操作和常规操作的自动化等。在此基础上，形成以控制部件为中心，通过计算机和计算机的结合，以及终端硬件装置与控制计算机的结合，运用各种软件实现控制范围的扩大和自动化程度的深化。电力系统综合自动化采用的是分层控制的操作的方式，即在调度所、控制所和发电厂、变电站的各组织分层间，按所管辖功能范围分担和综合协调控制功能，以达到系统合理 经济 可靠运行目的的控制系统。当前，分层控制依据电力系统的大小一般分为二层和三层控制。具体情况如下图1和图2。

图2二层控制系统模型中央控制所相当于一个中枢神经，负责总体性的控制。主要是负荷-频率控制，主干系统的电压控制，发电厂、变电站的监视系统，系统安全监视控制，调度记录统计，发电计划系统构成。配有cpu(控制用计算机)、cdt(循环数字遥测)、tc(远方监视控制装置)、ssc(系统稳定控制装置)、vqc(电压-无功率控制装置)。中央控制所得主要功能就是维持整个系统的有效运行和设备的完整性。而中央控制所的下行任务则需要由地方控制所来完成，从而形成一个上下联动的完整系统。地方控制所主要功能是对发电厂、变电所进行有效监控。对地方系统的电压控制、安全监视、水工调度、运行记录、报告和通报发电计划与系统构成计划等等，除发电厂无功功率控制装置不配备外，其他设备功能基本与中央控制所相同，在此不一一赘述。

中央和地方控制所实际上是调度自动化的主要内容，其主要作用就是对电网安全运行进行时时监控、对电网实行有效的 经济 调度以及对电网运行安全分析和事故处理。这些功能的实现必须有 计算 机系统和数据信息传输 网络 为基础的数据采集与监控(scada)，配以自动发电控制(agc)，经济调度控制(edc)，安全分析(sa)等等软件来实施。

图3配电所数字型保护控制装置电力系统综合自动化对变电站保护和控制也提出了更高的要求，它必须要具有集中控制功能和有先进的继电保护和控制，并能远距离控制、抗电磁干扰；有事件记录；可无人值班；能适应全系统统一控制的需要；满足分期建设的要求。配置的基本原则体现在：分层；数据分快、中、慢速传递；保护系统通信高度优先，但不经常占用；保护具有独立工作能力；功能处理器配置成群；数据采集装置设在开关站内；数据采集装置的数量和地点应具有灵活性；备用方式的选择具有灵活性。配电变电所数字型保护控制装置构成如上图3。

城乡配电网的实现较为复杂。在实现主网、发电厂、变电所自动化的同时，国外先进的电力部门已开始用先进的配电设备装备配电系统，组成配电scada系统，通过光纤等通信手段控制监测城乡的配电，例如配电系统的电压电流监测、控制自动重合器、启动分路开关等。电力系统综合自动化实施的一个至关重要的手段是：数据性信息的传输必须有一个可靠的调度通信网，传输电力生产过程中的安全监测数据，生产调度数据、远动数据及行政、财务、供应及计划管理数据等。电力系统综合自动化中的信息传递主要分为从上至下和从下至上两种方式。从上至下的信息传递一般称为下行信息传递，主要是从各级控制所下达到发电厂、变电站的指令和操作信息，从下至上的信息传递一般称为上行信息传递，就是传达判断、处理所需信息。

三、我国电力系统综合自动化的 发展 方向

我国电力系统综合自动化的发展方向就是全面建立dms系统，通过dms系统，一，可以提高电气综合管理水平，适应 现代 电力系统技术发展的需要；二，使电气设备保护控制得到优化，消除大面积停电故障，提高供电系统的可靠性；三，能够建立快速电气事故处理机制，使故障停电时间减到最短，对生产装置的影响也可以大大降低；管理人员可以随时掌握整个电力系统运行情况以及电流。电压、电量、功率等各种运行参数，实现电力平衡、负荷监控、精确计量和节约用电等多种功能；四，改变了现行的运行操作及变电值班模式，实现了真正意义的无人值守变电站管理方式，达到大幅度减员增效的目的。

四、对电力系统综合自动化的几点思考

电力系统综合自动化是一个集传统技术改造与现代技术进步于一体的技术总体推进过程。虽然，当前电力系统的综合自动化已经进入以计算机技术和监控技术开发为主要标志内的阶段，但对于我国这样一个电力需求大、电网建设复杂而电力系统综合自动化改革开始较晚的国家来说，在追赶先进技术的同时，还必须要注重对传统技术和设备的改进，只有这样才能保证电力系统综合自动化的早日全面实现。

参考 文献 ：

[1]罗毅.电力系统安全监控的理论及方法研究[d].华中科技大学， 2004.