论文部分内容阅读
【摘 要】近年来，我国的变电站自动化控制技术有着显著的发展。本文从我国的变电站自动化控制系统的现状进行分析，并有建议性的提出发展的对策。
【关键词】变电站自动化；控制系统；现状；对策
0.引言近年来，我国的变电站自动化控制技术有着显著的发展。但在工程实际当中，部分变电站自动化控制系统功能仍有待完善。变电站自动化控制能够通过现场单元部件独立完成遥控执行命令和继电保护功能等，这些信息通过网络与远程通信控制单元和后台计算机系统进行通信，从而完成了传统的RTU和变电站当地综合系统的功能。本文从我国的变电站自动化控制系统的现状进行分析，并有建议性的提出发展的对策。
1.变电站自动化控制系统的概念由于我国计算机信息技术的迅速发展，计算机技术已经广泛应用于各行各业，同时也给我国电力系统带来了一场革命。从技术层面上看，变电站自动化控制技术也是计算机信息技术发展的产物，计算机应用功能的不断发展和分布式RTU的出现，为变电站自动化控制技术的全面应用奠定了坚实的基础。我们所说的变电站自动化控制系统，包括传统的自动化监控系统、继电保护、自动装置等设备，是集保护、测量、控制、远传等功能为一体，通过数字通信及网络技术来实现信息共享的一套微机化的二次设备及系统。它取消了传统的控制屏、表计等常规设备，因而节省了控制电缆，缩小了控制室面积。
2.变电站自动化控制系统的主要内容变电站自动化控制的内容主要包括：电气量的采集和电气设备状态的监视、控制和调节，实现变电站正常运行的监视和操作，保证变电站的正常运行和安全；在发生事故时，采集瞬态电气量、实施监视和控制，迅速切除故障，完成事故后变电站恢复正常运行的操作；高压电气设备本身的监视信息。随着对计算机技术、网络技术及通信技术的应用，根据变电站的实际情况，各类分散分布式变电站自动化系统将各现场输入输出单元部件分别安装在中低压断路器柜或高压一次设备附近，现场单元部件或是保护和监控功能的二合一装置，用以处理各开关单元的继电保护和监控功能；或是使现场的微机保护和监控部件分别保持相对独立。在变电站控制室内设置计算机系统，对各现场单元部件进行通信联系，通信方式通常采用串行口。
3.变电站自动化控制系统应用的现状3.1产品接口问题产品接口问题是变电站自动化系统与调度自动化系统之间的连接必须妥善解决的重要问题，它包括数据的格式、通讯规约等技术问题。当调度自动化系统与变电站自动化系统是使用不同的厂家的产品时，可能会出现数据格式、通讯规约不同而无法在调度自动化系统中得到正常运行。3.2产品质量有待提高容易出现产品质量问题是由于某些厂家仅为了追求自己经济利益，而忽视了产品的质量，产品的结构设计不合理、可靠性差等问题，缺乏了基本的质量保证，从而会使在投运的变电站自动化系统问题增加。3.3系统抗干扰能力不强系统抗干扰能力是指当变电站自动化系统在高温低温、雷电冲击、耐湿、静电放电干扰、电磁辐射干扰等环境下的实际情况下，该系统是否能够正常运行。3.4通讯通道问题突出通讯通道是指在特定的条件下，变电站与调度之间的通讯可能出现的通讯问题。由于大部分变电站、电厂与调度之间的通讯手段主要还是靠载波通讯，途中还有多个T接点，载波信号由变电站传至调度主站时衰减严重，信号的可靠性下降了许多，导致远动信号的误码率增高，通道问题显得十分突出。3.5远动数据和信息发送能力有待提高一些变电站自动化系统对远动数据和信息的发送和接收处理能力不强,主要表现在：不能上传保护定值、主变档位等,不能正确接收和处理调度主站的开关遥控操作、修改定值、主变调档等功能。由于这一问题的存在,不利于自动化设备的远程操作。
4.变电站自动化控制系统的发展对策4.1提高监控机运行管理大量实践数据表明,监控机的运行管理工作十分重要。在实际运行中,已经多次出现了监控机由于人为和监控机本身等原因导致瘫痪不能工作情况,有的变电站一年内就发生数次,多为人为原因引起,严重影响了变电站的整体运行。因此,为了防止这种情况发生,我们要制定变电站监控机的运行和管理制度，并严格执行,对值班人员进行约束,防止利用监控机玩游戏,防止私自使用软盘和光盘使监控机感染病毒等, 加强管理部门的定期和不定期检查,发现问题,立即处理,一旦发生人为原因引起的监控机瘫痪情况,严格按制度处罚。同时采取设置操作系统和监控软件密码管理办法,只有管理部门和变电站站长掌握密码,普通值班人员不掌握密码,防止随意进入操作系统和启动或停运监控软件,防止使用监控机的硬件资源并遭到破坏。在选择监控软件时,还应充分考虑到监控系统运行的安全可靠性。4.2应用计算机局域网由于计算机局域网的迅速发展，将这一技术应用于变电站自动化控制系统已是一种发展趋势。常见的局域网有总线型网络(以太网)、令牌网和令牌总线网。由于这些网络均是按照国际标准化组织的开放相同互连标准(ISO)所规定的 7 层模型而设计的，故不同厂家的兼容性较好，只要按标准设计即可共用。这些常用网络中，最为常用的为总线型网络，任何一点发送信息到公共的通信总线上，目的点均可以收到，同时也可为其它所有的点接收，不存在信息通路阻塞问题，可靠性较高。在变电站自动化控制技术应用中，美国Echelon公司推出的Lonworks网络技术非常适合于总线型结构，网络功能极强。由于变电站的基层控制已广泛采用基于计算机的智能电子器件，现场测控网络采用现场总线是一种发展趋势。此外，我国引进开发的用于变电站自动化控制的还有德国Bosch公司推出的CAN总线标准等，都属于连接变电站智能化设备与自动控制系统的全数字化、多变量、双向、多点、多站的通信网络产品。4.3维护系统的安全性传统的保护装置一般只提供一套整定值，而基于微机的保护单元可以提供多套整定值，可供运行方式改变时远方选用，并提供在动态过程中定值修改的可能性，而这种定值修改既可靠又安全。计算机保护装置替代传统的继电保护装置单元，使保护装置经常处于在线自检状态，遇到异常立即报警。基于微机的保护单元，较易实现小电流接地系统单相接地选线、故障测距、故障录波等功能。
5.结束语综上所述，我国计算机通信技术的迅猛发展，给变电站自动化控制技术水平的提高带来了新的机遇，变电站自动化控制技术正在朝着网络化、综合智能化、多媒体化的方向发展。然而由于变电站自动化控制系统还缺乏统一的国家标准，有很多问题还有待完善，这就需要我们我们电力工作者在实际操作过程中不断总结经验，具体情况具体分析，遵循科学、严谨的工作原则，根据其规律性，进一步开拓和创新，全面开展变电站自动化控制系统的应用，保障我国电力系统的可持续发展。
【参考文献】
［１］姚千里.数字化变电站自动化系统探讨[J].现代经济信息，2010.01.
【关键词】变电站自动化；控制系统；现状；对策
0.引言近年来，我国的变电站自动化控制技术有着显著的发展。但在工程实际当中，部分变电站自动化控制系统功能仍有待完善。变电站自动化控制能够通过现场单元部件独立完成遥控执行命令和继电保护功能等，这些信息通过网络与远程通信控制单元和后台计算机系统进行通信，从而完成了传统的RTU和变电站当地综合系统的功能。本文从我国的变电站自动化控制系统的现状进行分析，并有建议性的提出发展的对策。
1.变电站自动化控制系统的概念由于我国计算机信息技术的迅速发展，计算机技术已经广泛应用于各行各业，同时也给我国电力系统带来了一场革命。从技术层面上看，变电站自动化控制技术也是计算机信息技术发展的产物，计算机应用功能的不断发展和分布式RTU的出现，为变电站自动化控制技术的全面应用奠定了坚实的基础。我们所说的变电站自动化控制系统，包括传统的自动化监控系统、继电保护、自动装置等设备，是集保护、测量、控制、远传等功能为一体，通过数字通信及网络技术来实现信息共享的一套微机化的二次设备及系统。它取消了传统的控制屏、表计等常规设备，因而节省了控制电缆，缩小了控制室面积。
2.变电站自动化控制系统的主要内容变电站自动化控制的内容主要包括：电气量的采集和电气设备状态的监视、控制和调节，实现变电站正常运行的监视和操作，保证变电站的正常运行和安全；在发生事故时，采集瞬态电气量、实施监视和控制，迅速切除故障，完成事故后变电站恢复正常运行的操作；高压电气设备本身的监视信息。随着对计算机技术、网络技术及通信技术的应用，根据变电站的实际情况，各类分散分布式变电站自动化系统将各现场输入输出单元部件分别安装在中低压断路器柜或高压一次设备附近，现场单元部件或是保护和监控功能的二合一装置，用以处理各开关单元的继电保护和监控功能；或是使现场的微机保护和监控部件分别保持相对独立。在变电站控制室内设置计算机系统，对各现场单元部件进行通信联系，通信方式通常采用串行口。
3.变电站自动化控制系统应用的现状3.1产品接口问题产品接口问题是变电站自动化系统与调度自动化系统之间的连接必须妥善解决的重要问题，它包括数据的格式、通讯规约等技术问题。当调度自动化系统与变电站自动化系统是使用不同的厂家的产品时，可能会出现数据格式、通讯规约不同而无法在调度自动化系统中得到正常运行。3.2产品质量有待提高容易出现产品质量问题是由于某些厂家仅为了追求自己经济利益，而忽视了产品的质量，产品的结构设计不合理、可靠性差等问题，缺乏了基本的质量保证，从而会使在投运的变电站自动化系统问题增加。3.3系统抗干扰能力不强系统抗干扰能力是指当变电站自动化系统在高温低温、雷电冲击、耐湿、静电放电干扰、电磁辐射干扰等环境下的实际情况下，该系统是否能够正常运行。3.4通讯通道问题突出通讯通道是指在特定的条件下，变电站与调度之间的通讯可能出现的通讯问题。由于大部分变电站、电厂与调度之间的通讯手段主要还是靠载波通讯，途中还有多个T接点，载波信号由变电站传至调度主站时衰减严重，信号的可靠性下降了许多，导致远动信号的误码率增高，通道问题显得十分突出。3.5远动数据和信息发送能力有待提高一些变电站自动化系统对远动数据和信息的发送和接收处理能力不强,主要表现在：不能上传保护定值、主变档位等,不能正确接收和处理调度主站的开关遥控操作、修改定值、主变调档等功能。由于这一问题的存在,不利于自动化设备的远程操作。
4.变电站自动化控制系统的发展对策4.1提高监控机运行管理大量实践数据表明,监控机的运行管理工作十分重要。在实际运行中,已经多次出现了监控机由于人为和监控机本身等原因导致瘫痪不能工作情况,有的变电站一年内就发生数次,多为人为原因引起,严重影响了变电站的整体运行。因此,为了防止这种情况发生,我们要制定变电站监控机的运行和管理制度，并严格执行,对值班人员进行约束,防止利用监控机玩游戏,防止私自使用软盘和光盘使监控机感染病毒等, 加强管理部门的定期和不定期检查,发现问题,立即处理,一旦发生人为原因引起的监控机瘫痪情况,严格按制度处罚。同时采取设置操作系统和监控软件密码管理办法,只有管理部门和变电站站长掌握密码,普通值班人员不掌握密码,防止随意进入操作系统和启动或停运监控软件,防止使用监控机的硬件资源并遭到破坏。在选择监控软件时,还应充分考虑到监控系统运行的安全可靠性。4.2应用计算机局域网由于计算机局域网的迅速发展，将这一技术应用于变电站自动化控制系统已是一种发展趋势。常见的局域网有总线型网络(以太网)、令牌网和令牌总线网。由于这些网络均是按照国际标准化组织的开放相同互连标准(ISO)所规定的 7 层模型而设计的，故不同厂家的兼容性较好，只要按标准设计即可共用。这些常用网络中，最为常用的为总线型网络，任何一点发送信息到公共的通信总线上，目的点均可以收到，同时也可为其它所有的点接收，不存在信息通路阻塞问题，可靠性较高。在变电站自动化控制技术应用中，美国Echelon公司推出的Lonworks网络技术非常适合于总线型结构，网络功能极强。由于变电站的基层控制已广泛采用基于计算机的智能电子器件，现场测控网络采用现场总线是一种发展趋势。此外，我国引进开发的用于变电站自动化控制的还有德国Bosch公司推出的CAN总线标准等，都属于连接变电站智能化设备与自动控制系统的全数字化、多变量、双向、多点、多站的通信网络产品。4.3维护系统的安全性传统的保护装置一般只提供一套整定值，而基于微机的保护单元可以提供多套整定值，可供运行方式改变时远方选用，并提供在动态过程中定值修改的可能性，而这种定值修改既可靠又安全。计算机保护装置替代传统的继电保护装置单元，使保护装置经常处于在线自检状态，遇到异常立即报警。基于微机的保护单元，较易实现小电流接地系统单相接地选线、故障测距、故障录波等功能。
5.结束语综上所述，我国计算机通信技术的迅猛发展，给变电站自动化控制技术水平的提高带来了新的机遇，变电站自动化控制技术正在朝着网络化、综合智能化、多媒体化的方向发展。然而由于变电站自动化控制系统还缺乏统一的国家标准，有很多问题还有待完善，这就需要我们我们电力工作者在实际操作过程中不断总结经验，具体情况具体分析，遵循科学、严谨的工作原则，根据其规律性，进一步开拓和创新，全面开展变电站自动化控制系统的应用，保障我国电力系统的可持续发展。
【参考文献】
［１］姚千里.数字化变电站自动化系统探讨[J].现代经济信息，2010.01.