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关于数字化变电站自动化技术的应用探讨

作者：任编辑日期：2015-01-15 09:28 来源：《电子制作》

付志刚国网吉林省电力有限公司四平供电公司经济技术研究所 136000

【文章摘要】
伴随着科学技术的快速发展和社会的进步，现代化技术被广泛地应用在各个领域，推动了电力系统的发展进程，而变电站在电力系统中占据着重要的位置，近年来，人们愈发重视变电站的发展，变电站也发生了一定的转变，逐渐趋于数字化、现代化和智能化。本文先对数字化变电站自动化技术进行概述，然后具体分析了数字化变电站自动化技术的应用，希望能为电力系统的发展提供一定的参考。
【关键词】
数字化；变电站；自动化技术
近年来，智能化开关、电压互感器等被广泛地应用在变电站自动化方面，这这些现代设备和技术逐渐完善，且伴随着计算机网络技术的快速发展，变电站的现代化、数字化和智能化发展将成为主要发展方向。数字化变电站自动化技术是指信息处理全程的数字化。为进一步开发数字化变电站自动化技术，笔者将结合自身工作经验，粗略探讨数字化变电站自动化技术的具体应用。
1 数字化变电站自动化技术概述
1.1 数字化变电站
数字化变电站建立在普通通信规范之上，并由智能化一次设备和网络化二次设备构成的，可真正实现信息资源共享化、模块化和智能化，主要包含以下三方面特征：
1) 运行管理系统的自动化
在该系统中主要涉及状态记录、无纸化统计分析电力生产运行过程中全部数据、分解数据信息、逐层转换自动化内容。另外，该系统还能自主制作针对变电站设备的检查维修报告，将定期检修逐渐向状态检修过渡。如若在变电站运行时出现故障，可提供有效的故障分析报告，全面分析引发故障的所有因素，并紧密结合故障制定针对性的解决措施。
2) 一次设备的智能化
在数字化变电站系统内部，主要借助光电技术以及微处理器设计待控制操作程序驱动回路、待检测信号回路。此项技术的应用主要是借助数字公共网络取代传统导线相连模式，进而简化控制回路，借助可编程序取代逻辑回路以及普通继电器。另外，在数字化变电站中，还研发并使用电压电流互感器，在某种程度上改变了PT。
3) 二次设备的网络化
变电站使用的普通二次设备主要是先由规范化的危机处理机进行设计，然后在制造，各个设备之间借助速度较高的网络通信来连接，在网络环境下，可实现资源信息数据的共享，变电站所使用的网络化的二次设备，已经由普通功能装置转向逻辑功能规范化。
1.2 数字化变电站自动化系统
站控层、间隔层和过程中构成了数字化变电站系统，其中位于站控层中的关键设备主要借助速度较高的网络统计所有的即时数据信息，优化原有数据库，并充分利用历史数据库，并参照内部规范传送数据至总控制室中，接受相关命令转至间隔层和过程层执行；间隔层中的关键设备负责即时信息的统计，保护和调控一次设备，执行关闭效能；过程层是自动化一次设备和网络化二次设备融合的界面，主要具备以下功能：
（1）操作控制驱动并实施执行
在过程层内部的大多数驱动和执行据均是被动进行，例如断路器中发出的遥控开启命令，依赖上层控制命令，才能实施相关操作。另外，在执行命令时，还具有智能性，可科学辨识命令真假以及是否合理。同时，还能有效控制后续动作精度，进而让断路器实施选相分闸操作。
（2）全面统计和在线监测设备运行参数
变电站含有许多需要监测运行参数的设备，例如电抗器，运行参数主要包含工作情况、密度、温度、机械性能、绝缘情况等。
2 数字化变电站自动化技术的应用分析
2.1 应用注意事项
数字化变电站技术的应用发展是一个长期过程，数字化变电站自动化技术的应用可实现信息资源共享、增加设备运行可靠性和安全性、提高测量精准度，然而若想完全发挥数字化变电站的所有功能，仍存在一些问题，现阶段数字化变电站自动化技术不足、保护不到位、可靠性不足、技术人员短缺，我国对此项技术的应用研究正处在初级阶段，我们应明确数字化变电站技术应用研究过程中的不足之处。
1) 研发应用过程中的统一、协调力度不足，例如在研发智能化电器时，应全面协调机、光和电三方面的内容；
2) 材料器件存在不足之处，针对电磁干扰和兼容控制无法进行有效的试验，在试验仪器设备、检测手段、检测标准方面尚未制定清晰的标准。
2.2 应用前景
数字化变电站自动化技术的研发、应用是一个系统、长期工程，在具体的研发应用过程中，我们只有考虑普通变电站的兼容性，并进行适当的创新和突破。才能促进数字化变电站的稳步发展。
1) 过程层普通设备连接技术
互感器和断路器是过程中的普通设备，通常利用最新互感器技术、智能化断路器技术，有时也利用智能化调控断路器技术。普通设备主要存在以下三种连接方式：普通互感器相连于普通断路器、普通互感器相连于智能断路器、现代互感器相连于普通断路器。
2) 过程总线连接计划
在第二阶段统一前端控制与通信系统，统一调控与测量数据，简化间隔接线，然而也应借助两个以太网口使位于间隔层的IED、变电站与过程总线这三者相连。
3) 统一过程总线与变电站总线的连接计划
因以太网的迅猛发展，外加位于第一、第二阶段的过程以及变电站总线采用建立在MMS 之上的以太网，进而形成通信网，并借助变电站总线使其相连，加快了变电站内部通信传输速度。
3 结语
数字化变电站自动化技术的推广和应用，促进了电网自动化技术的深入发展。数字化变电站自动化技术在现实生产工作中的应用，可以有效兼容普通变电站技术，这表明数字化变电站技术建立在普通变电站自动化技术之上，并进行了一定的创新和突破，紧密结合电网发展特点，这为变电站自动化技术的发展指明了方向，未来我们将进一步探索，理论和技术也将更加成熟，进而推动电力事业的发展进程。
【参考文献】
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[2] 杨彦杰, 王瑞, 赵志敏等. 数字化变电站自动化技术的应用[J]. 城市建设理论研究（电子版）,2014,(25):656-657.
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【作者简介】
付志刚（1981 －），男，吉林四平，本科，工程师，研究方向：变电站电气生产。207