综合自动化变电站向数字化变电站发展分析王鹏

王鹏

（国网四川检修公司自贡运维分部四川省自贡市643000）

摘要：随着各种新技术的发展和应用，电网的运行效率得到了很大的提高，电力系统的发展也得到了很大的推动。随着时代的发展，变电站的经营管理也在不断发展。综合自动化变电站综合了多种先进技术，能够提供高质量、高效率的电能，发挥着不可磨灭的作用。然而，随着互联网和信息技术的不断冲击，传统变电站的综合自动化已不能满足智能设备、通信网络、通信协议模型和统一自动化运营管理的新要求。迫切需要新技术来满足这一要求。现实的需求。因此，数字变电站应运而生，变电站领域进入了一个新的阶段。本文论述了综合自动化变电站向数字化变电站的发展过程，分析了数字化变电站与传统综合变电站相比的优势，确定了数字化变电站技术的应用模式和关键技术，最后展望了数字化变电站的发展前景。

关键词：变电站；数字化；综合自动化系统；发展

1变电站发展历程

1.1变电站阶段划分

第一阶段：1990年以前的传统二次系统，传统继电器实现保护测控；第二阶段：综合自动化变电站推广从1990年到2005年，技术发展较快；第三阶段：90年代中期到目前，综合自动化变电站技术已较为成熟，90年代中期向数字化变电站过渡，IEC提出的IEC61850标准2005-2009年数字化变电站开始出现；第四阶段展望：智能电网的发展加快了数字化变电站的发展。

1.2综合自动化变电站发展过程

综合自动化是在微机保护技术的基础上提出的，在变电站中得到了广泛的应用。随着变电站微机保护装置的发展和普及，不仅减少了基本的保护功能，而且减少了先进的数据采集功能和通信功能，降低了监控系统的成本。综合自动化变电站的发展可分为两个阶段：一是变电站电压等级在110kV及以下的综合自动化系统；二是220kV及以上变电站综合自动化系统。综合自动化变电站的应用与发展是以利用通信技术提供信息和计算机保护为主体的一系列智能设备所提供的变电站。目前变电站综合自动化系统是以现代电子技术、通信技术和信息处理技术为基础，对变电站的继电保护、控制、测量、信号和自动装置等功能进行重组和优化。通过变电站综合自动化系统内部设备之间的信息交换，实现数据共享，完成变电站运行监控任务。

1.3综合自动化与数字化变电站的区别

与综合自动化变电站相比，数字变电站使用的是电子变压器，高压电器更加智能化，这些电子元器件所采用的标准与综合自动化变电站不同，其标准也更高。这就保证了数字化变电站具有更高的可靠性，运行更安全，在运行、维护和测试方面具有很大的优势。

2数字化比传统综合自动化变电站优势

2.1避免重复建设共享统一信息模型

数字化变电站的所有信息采用统一的信息模型，按照统一的通信标准接入变电站通信网络。变电站保护、测控、计量、监控、遥控、VQC等系统采用相同的通信网络接收电流、电压和状态信息，并发出控制命令，不需要针对不同的功能建立单独的信息采集、传输和执行系统。传统变电站对各种功能采用不同的通信标准和信息模型。二次设备和一次设备采用电缆传输模拟信号和电平信号。各种功能需要建立自己的信息收集、传输和执行系统。变电站的复杂性和成本。

2.2减少变电站全生命周期成本

变电站的设备之间需要通信，而这种通信是建立在网络上的，当变电站的功能需要改进或者要再新加入一些设备的时候，只需要在通讯网络上增加新的设备就可以了，而综合自动化变电站还要对原有的设备进行一定的改造才可以，这也节约了成本，实现经济利益的增长。此外，数字化变电站的各项功能可以在不同的设备上进行共享，比如要增加一些新的功能，如果现有的设备能够完成这些功能，那么，不需要增加设备，而只需要将其软件方面进行改动即可，不用再去购置新的硬件设施。

2.3信号传输采用计算机通信技术实现

数字变电站的信号传输是通过计算机通信技术实现的。通信系统在传输有效信息的同时，传输信息校验码和信道自检信息，一方面消除了误传信号，另一方面，当通信系统故障时，可以发出技术报警。传统变电站一次设备和二次设备直接通过电缆传输信号，不需要验证信息。当信号错误或电缆断开或短路时，很难发现。此外，利用模拟光信号传输光学信号比较困难，容易受到干扰。

2.4变电站可实现更复杂自动化功能

传统变电站在通信系统中传输信息的过程中，很难保证信息传输的质量。在传输过程中，信息可能是不完整的，在传输过程中信息的传输延迟和信息不能得到保证。许多自动化技术只能停留在实验室，很难在工程项目中得到广泛的应用。数字化变电站采用智能主设备，所有功能均可远程实现。通信系统传输的信息更加完整，通信的可靠性和实时性大大提高。因此变电站可以实现越来越复杂的自动化功能，提高自动化水平。

3数字化变电站综合自动化系统存在的问题及处理建议

3.1设计方面

数字化变电站综合自动化系统的设计存在接口不兼容、微机测控、设备利用率低、缺乏人性化设计、远程视觉系统不能充分发挥作用等缺陷。首先，接口不兼容的问题主要是由于变电所的自动化设备各不相同，接口种类繁多，互不兼容。导致保护监测装置无法正确上传数据信息，无法接收GPS时间等；在操作过程中，可以在远处解决的问题可能需要现场解决，给员工带来不必要的麻烦。为了解决这些问题，企业在投标时需要充分考虑各种设备。接口问题，明确接口格式，使之不仅能满足工程的实际需要，而且能大大解决工程的造价问题。其次，微机测控设备利用率低的问题，主要是由于微机测控设备的开关量和模拟量较多。为此，应尽可能压缩微机测控装置的数量，避免设备浪费，增加运行维护。最后，远观系统不能充分发挥其作用的问题主要是由于相机数量不足、无法满足实际需要或相机安装位置不合理等原因，将无法发挥远观系统的作用。根据系统的设计，合理确定相机的数量和位置，以满足功能要求，充分考虑场地条件，保证远观系统功能的充分发挥。

3.2安装调试方面

数字化变电站综合自动化系统的安装调试方面主要包括通信故障、遥控设备不正确引起的事故等问题。通信是数字变电站的神经部分。在实际工作中存在许多问题，主要表现在以下几点：部分通信网络电缆不受钢销保护，容易造成网络电缆损坏；变电所设备由不同厂家提供，不压装。需要安装规定的转换器，这会导致通信失败、通信中断或通信失败。为此，应加强对通信网络电缆的保护，明确厂家制定的通信接口规则，避免因多种产品接口不兼容而造成的通信问题。对于日常运行中因遥控操作设备错误而引起的相关事故，大多是由于变电所扩容、大修技术改造等原因，而新机组开关的遥控需要在变电所进行测试。这将导致相关的事故。为此，需要进行远程控制测试准备，如果远程数据库正确，则需要处理工作票据。另外，调度部门必须派专人到现场参与远程测试，这样可以减少事故的发生。

综上所述，随着新技术在数字化变电站中的应用，传统变电站的运行维护模式将发生巨大的变化，这无疑对变电站的运行维护提出了新的更高的要求。创新没有终点，发展没有终点，数字化变电站具有明显的优势，体现了更加先进的发展理念。然而，数字变电站也存在许多问题，需要在发展中不断创新，更好地实现从综合自动化变电站向数字变电站的转变。

参考文献：

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