[行业技术文章]变电站综合自动化的基本概念及发展过程

变电站综合自动化系统是哄骗进步前辈的计较机技术、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装备(包括继电庇护、控制、丈、旌旗灯号、故障录波、自动装配及远动装配等)的功能进行重新组合、化设计，对变电站全数装备的运行情况执行监视、丈、控制和协调的一种综合性的自动化系统。经由过程变电站综合自动化系统内各装备间相互交换信息，数据同享，完成变电站运行监视和控制使命。变电站综合自动化替换了变电站常规二次装备，简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站平安稳定运行水平、下降运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高电能的一项重要技术措施。

　　1、成长变电站综合自动化的需要性

　　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、控制和治理的使命。变电站继电庇护、监控自动化系统是保证上述使命完成的根蒂根基。在电网统一指挥和协调下，电网各节点(如变电站、发电厂)具体实施和保障电网的平安、稳定、靠得住运行。是以，变电站自动化是电网自动系统的一个重要组成部门。作为变电站自动化系统，它应确保实现以下要求：

　　(1)检测电网故障，尽快隔离故障部门。

　　(2)收集变电站运行实时信息，对变电站运行进行监视、计和控制。

　　(3)收集一次装备状态数据，供维护一次装备参考。

　　(4)实现当地后备控制和紧急控制。

　　(5)确保通讯要求。

　　是以，要求变电站综合自动化系统运行高效、实时、靠得住，对变电站内装备进行统一监测、治理、协和谐控制。同时，又必需与电网系统进行实时、有用的信息交换、同享，化电网操作，提高电网平安稳定运行水平，提高经济效益，并为电网自动化的进一步成长留下空间。

　　传统变电站中，其自动化系统存在诸多错误谬误，难以知足上述要求。例如：

　　(1)传统二次装备、继电庇护、自动和远动装配等年夜多接纳电磁型或小规模集成电路，缺少自检和自诊断能力，其结构复杂、靠得住性低。

　　(2)二次装备主要依靠年夜电缆，经由过程触点、模拟旌旗灯号来交换信息，信息小、灵活性差、靠得住性低。

　　(3)由于上述两个缘由，传统变电站占地面积年夜、使用电缆多，电压互感器、电流互感器负担重，二次装备冗余设置装备摆设多。

　　(4)远动功能不够完善，提供给调剂控制中心的信息少、精度差，且变电站内自动控制和调理手段不全，缺少协和谐配协力，难以知足电网实时监测和控制的要求。

　　(5)电磁型或小规模集成电路调试和维护工作年夜，自动化水平低，不能远方修改庇护及自动装配的定值和检查其工作状态。有些装备易受情况的影响，如晶体管型二次装备，其工作点会遭到情况温度的影响。

　　传统的二次系统中，各装备按装备功能设置装备摆设，彼此之间相关性甚少，相互之问协调坚苦，需要值班人员比力多的干涉干与，难于顺应现代化电网的控制要求。另外需要对装备进行定期的实验和维修，既便如斯，依然存在装备故障(异常运行)不能实时发现的现象，甚至这类定期检修也可能引发新的问题，发生和泛起由实验人员过失引发的故障。

　　成长变电站综合自动化的需要性还体现以下几个方面：一是随着电网规模不竭扩年夜，新增年夜的发电厂和变电站，使得电网结构日益复杂，这样要求各级电网调剂值班人员掌控、治理、控制的信息也年夜增加，电网故障处置和恢复却要求更为迅速和准确；二是现代工技术的成长，非凡是电子工技术的成长，计较机技术的普遍运用，对电网靠得住供电提出了更高的要求；三是市场经济的成长，使得整个社会对环保要求更高，这样也对电网的建设、运行和治理提出许多的要求，如，要求电力企介入市场竞争，下降成本，提高经济效益；要求发电厂、变电站削减占地面积。要解决上述问题，显然仅依靠各级电网调剂运行值班人员是难以解决的。现代控制技术的成长，计较机技术、通讯技术和电力电技术的前进与成长，电网自动化系统的运用，为上述问题提供领会决的方案。这些技术的综合运用造就了变电站综合自动化系统的发生与成长。

　　2、变电站综合自动化系统的成长进程

　　现有的变电站有三种形式：种是传统的变电站；第二种是部门实现微机治理、具有一定自动化水平的变电站；第三种是周全微机化的综合自动化变电站。变电站自动化的成长可以分为以下三个阶段。

　　1．由分立元件组成的自动装配阶段

　　20世纪70年月之前，由研究单元和制造厂家生产出的各类功能的自动装配，（好比我公司采用的自动重合闸装配、低频自动减负荷装配、备用电源自动投进、直流电源和各类继电庇护装配等），主要采用模拟电路，由晶体管等分立元件组成，对提高变电站和发电厂的自动化水平，保证系统平安运行，阐扬了一定的作用。但这些自动装配，相互之间自力运行，互不相关，而且缺少智能，没有故障自诊断能力，在运行中若自身泛起故障，不能提供告警信息，有的甚至会影响电网平安。同时，分立元件的装配靠得住性不高，维护工作年夜，装配自己体积年夜，不经济。

　　2．以微处置器为焦点的智能化自动装配阶段

　　随着我国改造开放的成长，微处置器技术起头引进我国，并慢慢运用于各行各。在变电站自动化方面，用年夜规模集成电路或微处置机取代了原来的继电器晶体管等分立元件组成的自动装配，哄骗微处置器的智能和计较能力，可以成长和运用新的算法，提高了丈的准确度和靠得住性；能够扩充新的功能，尤其是装配自己的故障自诊断功能，对提高自动装配自身的靠得住性和缩短维修时间是很有意义的；此外，由于采用了数字式，统一数字旌旗灯号电平，缩小了体积等，其越性是较着的。由于这些微机型的自动装配，只是硬件结构由微处置器及其接口电路取代，并扩大了一些简单的功能，虽然提高了变电站自动控制的能力和靠得住性，但基本上仍是维持着原本的功能和逻辑关系，在工作方式上大都依然是各自自力运行，不能相互通讯，不能同享资本，变电站和发电厂设计和运行中存在的问题没有获得基本的解决。

　　3变电站综合自动化系统的成长阶段

　　我国是从20世纪60年月起头研制变电站自动化技术。到70年月初，便前后研制出电气集中控制装配和集庇护、控制、旌旗灯号为一体的装配。在80年月中期，由清华年夜学研制的35kV变电站微机庇护、监测自动化系统在威海看岛变电站投进运行。与此同时南京京自动化研究院也开发出了220kV梅河口变电站综合自动化系统。此外，国内许多高等校及科研单元也在这方面做了年夜的工作，推出一些分歧类型、功能各异的自动化系统。为国内的变电站自动化技术的成长起到了卓有成效的推动作用。进进90年月，变电站综合自动化已成为热门话题，研究单元和产物如雨后春笋般的成长，具有代表性的公司和产物有：北京四方公司的CSC2000系列综合自动化系统，南京南瑞团体公司的BSJ2200计较机监控系统，南京南瑞继电庇护电气有限公司的RCS一9000系列综合自动化系统，上海惠安Powercomm2000变电站自动化监控系统，国电南自PS6000系列综合自动化系统，许继电气公司的CBZ一8000系列综合自动化系统等（以后我们注重讲授我们接触的变电站综合自动化系统如：武汉国测GCSIA变电站综合自动化系统、南瑞城乡DSA变电站综合自动化系统、许继电气公司的CBZ一8000系列综合自动化系统）。