夏建軍 湖南省電力公司湘西電業(yè)局 吉首 416000
摘 要：回顧變電站自動化系統(tǒng)的發(fā)展，綜合變電站自動化系統(tǒng)的現(xiàn)狀，展望變電站自動化系統(tǒng)發(fā)展的趨勢，提出現(xiàn)今存在的一些問題及解決問題的建議。
關(guān)鍵詞：變電站自動化 現(xiàn)狀 發(fā)展
1．變電站自動化系統(tǒng)的發(fā)展及現(xiàn)狀
變電站自動化系統(tǒng)由最初的集中控制式RTU，即通過變送器及一些數(shù)字接口電路對變電二次系統(tǒng)的一些測量和信號進(jìn)行采集，采集量送至單片機(jī)或工控機(jī)進(jìn)行集中處理。
隨著電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)今變電站將各獨立的間隔控制器和間隔繼電保護(hù)裝置通過高速的通信網(wǎng)絡(luò)組合起來，實現(xiàn)各間隔層獨立工作、數(shù)據(jù)共享，上位機(jī)對共享數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理和傳輸，形成了一個集電氣量的采集、電氣設(shè)備(如斷路器)的狀態(tài)的監(jiān)視、控制和調(diào)節(jié)、變電站的正常運(yùn)行的監(jiān)視和操作、事故時瞬態(tài)電氣量的采集、監(jiān)視和控制(由繼電保護(hù)、故障錄波等所完成)、事故后的變電站恢復(fù)正常運(yùn)行的操作于一體的強(qiáng)大的綜合系統(tǒng)。
隨著技術(shù)的進(jìn)步，在不久的未來還應(yīng)包括高壓電氣設(shè)備本身的監(jiān)視信息(如斷路器、變壓器、避雷器等的絕緣和狀態(tài)監(jiān)視等),需要從變電站得到信息的單位,除了調(diào)度中心、運(yùn)行方式科、繼電保護(hù)工程師之外，還需要傳送到檢修或維修中心,為電氣設(shè)備的監(jiān)視和為制定維修計劃而收集原始數(shù)據(jù)提供先進(jìn)的手段。雖然在發(fā)展的前期各自為政，但隨著發(fā)展和不斷深化整合，必將在統(tǒng)一的通信規(guī)約下，成為一個強(qiáng)大互補(bǔ)的整體系統(tǒng)。
2．存在的問題及解決問題的思考
變電站自動化系統(tǒng)經(jīng)過各級專業(yè)人員多年的努力，已形成了各獨立的間隔控制器和間隔繼電保護(hù)裝置通過高速的通信網(wǎng)絡(luò)組合起來，實現(xiàn)各間隔層獨立工作、數(shù)據(jù)共享，上位機(jī)對共享數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理和傳輸?shù)膹?qiáng)大的綜合系統(tǒng)。
由于變電站自動化系統(tǒng)是一個多專業(yè)合作的事業(yè)，涵蓋了保護(hù)、自動化、通信等多個專業(yè)，系統(tǒng)在運(yùn)行中存在許多方面的問題拭待解決：
一．?dāng)?shù)據(jù)采集方面的問題
系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集的要求是不失真地傳變交流量的前提下保證數(shù)據(jù)的精確度。而保護(hù)和測控所要求的有所不同：保護(hù)裝置要求在任何情況下不失真（包括事故情況下的大的交流量），而對數(shù)據(jù)的精確度要求不是太高（大于0.5級即可）；測控裝置要求較高的精確度（大于0.2級），而故障情況下的大的交流量不要求精確傳變�，F(xiàn)在的低壓（35KV、10KV）裝置將保護(hù)和測控做到了一體化，即共用了一個數(shù)據(jù)采集模塊，保護(hù)和測控要求不同的矛盾就將體現(xiàn)，在優(yōu)先滿足保護(hù)要求的前提下（使用保護(hù)專用TA）必將犧牲精確度。
為了解決這一矛盾，建議采用雙采樣模塊，將保護(hù)和測控的交流采樣分開。
二．抗干擾的問題
從一開始，微電子產(chǎn)品在現(xiàn)場運(yùn)行的干擾問題就一直引起我們的關(guān)注。現(xiàn)在我們通過一系列措施，如現(xiàn)場接地、抗干擾端子、強(qiáng)弱電隔離、抗干擾電路等，取得了很大成效；交流輸入的干擾我們已經(jīng)能很好地控制，既遙測的干擾基本得到解決；現(xiàn)場對開關(guān)量輸入、輸出回路的干擾，造成誤發(fā)遙信的問題比較普遍，這也是當(dāng)前要解決的主要問題：
1．系統(tǒng)波動時，如系統(tǒng)運(yùn)行方式變化、負(fù)荷變化、雷擊、各種故障情況下，誤發(fā)遙信的問題；
2．系統(tǒng)故障點較多時，信息傳輸量較大，造成通道阻塞，有重復(fù)信息、無用信息、誤發(fā)信息上傳，而有用信息上傳滯后或不能上傳。
解決問題的幾點建議：
1．可靠的二次接地銅排網(wǎng)。在站內(nèi)構(gòu)建一個一點接地的可靠的接地銅排網(wǎng)，所有的二次系統(tǒng)通過銅排網(wǎng)接地；現(xiàn)在我們的控制室設(shè)備都做到了，但下放到間隔設(shè)備上的間隔控制器和間隔繼電保護(hù)裝置還沒有引起足夠重視。
2．加強(qiáng)站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)的抗干擾和防雷措施。我們的間隔層與站控層的通信是通過站內(nèi)構(gòu)建以太網(wǎng)、LAN網(wǎng)或其他，現(xiàn)在對其的抗干擾或防雷我們考慮極少或根本不考慮，造成變電站在系統(tǒng)波動時遙信誤發(fā)、通信網(wǎng)卡雷擊損壞。
3．各專業(yè)均衡協(xié)調(diào)，對遙信量規(guī)范管理�，F(xiàn)在我們的變電站遙信量少則幾百點，多則上千點，這在站內(nèi)通信有高速以太網(wǎng)、LAN網(wǎng)或其他，不存在問題，但在自動化主站和子站的通信數(shù)據(jù)流大時，問題就明顯暴露。這就要求我們對遙信量規(guī)范管理：
�。�1）各專業(yè)均衡協(xié)調(diào)，精簡遙信點。避免意思相近或重復(fù)的信息量，將一些專業(yè)的信息量在監(jiān)控中歸總，專業(yè)信息量通過單獨系統(tǒng)上傳，如建立繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)。
�。�2）對于上傳的信號甄別分級，按照實際情況分為三級
a．出現(xiàn)信號后必須馬上到現(xiàn)場處理的即事故告警信號
b．出現(xiàn)信號允許經(jīng)過一段時間到現(xiàn)場處理的即預(yù)告告警信號
c．出現(xiàn)信號可在遠(yuǎn)方復(fù)歸無需趕到現(xiàn)場的即日常預(yù)告信號
根據(jù)上述分類可分別設(shè)置事故、預(yù)告信號畫面。
a類信號應(yīng)設(shè)置為最高優(yōu)先級，具備事故音響和畫面，除了包括常規(guī)變電站的事故信號之外，還應(yīng)包括運(yùn)動通道中斷、直流母線失壓、保護(hù)回路直流電源消失、10（35）kV母線接地等信號。
b類信號為次優(yōu)先級，顯示方式與事故信號一致，主要包括應(yīng)及時消除的缺陷信號如開關(guān)機(jī)構(gòu)故障、控制回路斷線、充電裝置故障、直流電壓過高過低、直流接地、交流電壓異常、通訊遠(yuǎn)動電源消失等等。
c類信號作為普通的預(yù)告信號，顯示預(yù)告信號畫面，主要包括除a、b類外的上傳信號。
三．遙控方面的問題：
由于相對重視，遙控的成功率較高，尚能滿足需要，遙控的不成功多由通道中斷引起。目前暴露了兩個問題：
1．遙控操作在單機(jī)上進(jìn)行，操作監(jiān)護(hù)形同虛設(shè)，實行雙人雙機(jī)監(jiān)控操作能很好解決問題。
2．由于部分自動化子站的軟件問題，在系統(tǒng)故障下子站系統(tǒng)程序紊亂，造成了遙控命令的誤發(fā)。
四．通信方面的問題：
隨著變電站自動化的推廣應(yīng)用，通信問題逐步暴露：
1．通信電源故障造成整個通信中斷時有發(fā)生，其影響極大。所以建立通信電源監(jiān)控系統(tǒng)和加強(qiáng)通信電源維護(hù)，提高通信電源穩(wěn)定性意義極大。
2．通信通道問題，盡管通信通道故障率低，但通道故障往往發(fā)生在系統(tǒng)故障多發(fā)時，一旦中斷，給系統(tǒng)的事故判斷和處理帶來難以想象的困難。
3．通信規(guī)約的問題。1801規(guī)約的數(shù)據(jù)位12位，而變電站數(shù)據(jù)16位，造成數(shù)據(jù)采集誤差；遙控有時存在不明原因的拒動；有的變電站開關(guān)變位信號有時捕捉不到，直流系統(tǒng)、電壓無功優(yōu)化系統(tǒng)等小系統(tǒng)的規(guī)約與綜合自動化規(guī)約配合不夠順暢。
3．結(jié)束語：
變電站自動化系統(tǒng)是一個多專業(yè)合作的事業(yè)，需要我們統(tǒng)一規(guī)劃、多專業(yè)協(xié)調(diào)合作、規(guī)范通信規(guī)約和系統(tǒng)管理，通過各專業(yè)的共同努力來發(fā)現(xiàn)和解決存在的問題。
參考文獻(xiàn)：
1．袁季修：保護(hù)通信接口標(biāo)準(zhǔn)介紹(一)(二),電力系統(tǒng)自動化
2．變電所自動化技術(shù)和無人值班 P61四川省電力工業(yè)局，四川省電力教育協(xié)會編，中國電力出版社 1998年
