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【摘 要】从电力综合自动化系统建设的实际情况来看，虽然系统的建设初见功效，电网系统的运行效率得到了一定的提升，但电力综合自动化系统的建设仍然面临诸多的技术和管理问题，这说明在未来一段时间，电力综合自动化系统建设将面临更大的挑战，需要通过不断地探索和尝试来优化自动化系统建设的道路，以促进电力综合自动化系统各项功能的充分实现。
【关键词】电力；综合化系统；功能
1电力综合自动化系统的概述
综合自动化技术是多种技术共同组合形成的整体，要实现该技术，就必须立足于计算机技术这一基础，构建分层式架构，并利用网络技术充当信息传播的媒介，以达到控制自身的目标。在综合自动化控制技术中，计算机工作效率往往很高，能够满足运行过程中的数据运算和分析需求，并及时作出准确判断。借助于网络通信技术，综合自动化控制技术能够实现对整个电网的有效管理，电力系统的各个项目和环境都囊括其中，并对整个电力系统实施无人化操作，许多人工操作不可避免的问题就能得到合理解决，比如，响应迟缓、信息传递效率较低，判断失误等，都会影响变电站的电力调度。就综合自动化技术系统而言，其功能模块主要有：计算机以及单片机，这些设备一旦投入使用，就能为电力系统提供有效保护，提高系统获取信息和数据的能力。同时，利用综合自动化控制技术，还能编制出电压报表，实现合理控制，负荷调整也能实现自动化操作，避免人为干预。更重要的是，能够及时发现电力系统存在的问题，并加以有效解决，为电力系统的安全运行提供了有效保障。
2电力综合自动化系统的应用
2.1在变电站的应用
变电站综合自动化系统采用集中监控、分散布置的模式，分层、分布式的系统结构在保证系统稳定、可靠的基础上，使得系统实施、维护和扩展更方便、灵活。按照分层式的系统结构，系统主要由站内主控层、通信管理层和现场设备层组成。站内主控层主要由系统软件、通信控制器、监控工作站等设备组成，采用基于客户机/服务器（Client/Server）模式的分布式网络结构，实现集中控制室对各变电站内供配电设备的监视、操控、报警、统计、分析等功能，并负责综合自动化系统与综合视频监控系统之间的数据交换。通信管理层主要由工业以太网交换机、智能通信控制器、综合布线系统提供的通信链路和介质等组成，具备数据采集、规约转换、通信故障诊断、路由等功能，实现主控层与设备层之间的通信，是系统与其监控对象的桥梁。现场设备层是系统数据采集来源，主要由微机综合测控保护装置、直流屏、智能仪表等设备组成，实现对现场基础设备数据的采集、测量、分析、记录等功能。
2.2在发电厂的应用
结合我国发电厂电气综合自动化系统的现状，在对其进行系统设计过程中采用了分层分布式架构来实现对发电厂的监控和运行管理。（1）间隔层。作为电气综合自动化系统的底层，间隔层主要是系统的控制和保护测控装置。该层次实现了采集数据、保护以及预处理功能，并可以实现分布式的嵌入式8CADA的HMI服务。间隔层的设备在进行连接时，采用冗余现场总线接口，通过双网连接实现了双网运行，且可以实现双网的无障碍切换。一旦其中一条网络出现问题，系统仍然可以正常运行，提高了系统的稳定性。（2）监控层。监控层是电气综合自动化系统的功能核心。电气综合自动化系统的SCADA/HMI功能一般采用PowerView系统实现；保护管理功能则采用PMS实现。在进行监控层的网络设计时，采用双以太网，根据发电厂的相关功能和数量进行设置。一般情况下，监控层的主要功能是：对外完成对ECS系统、DCS系统和SIS系统的接口功能；对系统间隔层设备进行间隔和管理，并对系统本身进行自检，查看是否存在故障。主要管理功能通过对系统的状态、对间隔层的设备进行参数设定和修改实现的，并记录、分析和管理历史信息。自诊断功能则是借助监控层实现对本身的设备运行状态的检查以及故障的诊断。
3优化电力综合自动化系统的相关策略
3.1制定统一的电力综合自动化系统标准
电力综合自动化系统的标准化运行是确保系统各项功能正常、稳定发挥的前提和基础。鉴于当前电力综合自动化系统运行过程中存在的标准化不高的问题，要从相应的标准制定着手来加以解决。首先，要确定适合各子系统连接的统一化的标准和接口，使各系统能够更好地配合，确保电力综合自动化系统秩序和效率的良好实现；其次，要在电力系统中配备各种防故障设备，确保各生产厂家所生产的设备能够达到统一的行业标准；最后，各种设备生产厂商要根据电力综合自动化系统开发的需要来对设备的参数进行调试，确保设备的性能达到最优的标准。
3.2提升电力综合自动化系统模式的科学性
首先需要注意的是，在对电力综合自动化系统的组织模式进行设计时要严格遵循科学、合理、有效的原则，以系统的安全、平稳运行为模式组建的基本条件和要求。其次，电力综合自动化系统模式的构建要做到因系统而异，即根据电力综合自动化系统的功能要求来选择合适的组织模式。从目前电力综合自动化系统构建的实际情况来看，可供选择的组织模式主要有分布式设计、可扩展性与兼容性设计和简单可靠设计三种模式。其中分布式设计主要是指所涉及的系统的控制、测量、保护、报警等信号均通过处理好的数据信号的形式传递给监控计算机，并且处理数据的单元之间是一种相互独立的关系，彼此之间不会产生相互的影响；而可扩展性与兼容性系统是指电力综合自动化系统主要由标准化程度高的软硬件组成，并配备有标准化的接口，确保用户可以根据自己的需要来进行系统的灵活配置和使用；简單可靠模式是指系统中的线路被大幅度地简化为二次接线，借助多功能的继电器来替代传统的继电器，从而使系统复杂的结构得以简化。
4电力综合自动化的发展方向
电力综合自动化系统目前满足了电力系统快速的运行状态，为促进电力系统的更大发展，支持与日上升的供电需求，今后还会朝着多状态运行的方向发展。要实现多状态运行，电力综合自动化系统必须满足实时态、研究态和调试态的运行状态。如此一来，便能实现电力系统中不同数据、图形之间的快速转换。首先是实时态。实时态为电网正常监视状态，在此状态下可以实现电网当前时态的监视分析，运用各种电网分析工具协助进行电网的监视、分析以及控制等。其次是研究态。在研究态下可以对系统的运行状态进行模拟测试，也可以在已有模型的基础上进行数据模型的扩展，开展相应的计算研究。可以随时动态切换某个节点进入某个研究态，跳出某个时段的电网模型以及历史反演数据，进行事故反演和分析。最后是调试态。调试态为新厂站投运或是新的软件功能投入时的信息调试和功能调试，在调试态下进行的各种操作不能影响对电网的正常运行和监视，在调试态下确定无误后可以无缝地将相应内容部署到实时态下。
5结束语
综上所述，电力综合自动化系统作为电力系统科学、合理、安全运行的重要保障性措施，是实现电网建设现代化发展的推动性因素。而针对当前电力综合自动化系统建设处于初级阶段所遭遇的各种问题和挑战，要通过相关技术和管理手段的优化提升来加以有效解决，从而保证整个电力综合自动化系统功能的良好实现。
参考文献：
[1]王竞宇.探究电力综合自动化系统存在问题及解决方法[J].中国新技术新产品，2015，22：13.
[2]朱德剑，岑明周.EDCS-6000电力综合自动化系统在木浪河下游水电站的应用[J].中国科技信息，2012，14：83+94.
[3]兰延文. 基于通讯管理机的变电站综合自动化系统的研究与应用[D].华北电力大学，2011.
（作者单位：国网冀北电力有限公司唐山供电公司）
【关键词】电力；综合化系统；功能
1电力综合自动化系统的概述
综合自动化技术是多种技术共同组合形成的整体，要实现该技术，就必须立足于计算机技术这一基础，构建分层式架构，并利用网络技术充当信息传播的媒介，以达到控制自身的目标。在综合自动化控制技术中，计算机工作效率往往很高，能够满足运行过程中的数据运算和分析需求，并及时作出准确判断。借助于网络通信技术，综合自动化控制技术能够实现对整个电网的有效管理，电力系统的各个项目和环境都囊括其中，并对整个电力系统实施无人化操作，许多人工操作不可避免的问题就能得到合理解决，比如，响应迟缓、信息传递效率较低，判断失误等，都会影响变电站的电力调度。就综合自动化技术系统而言，其功能模块主要有：计算机以及单片机，这些设备一旦投入使用，就能为电力系统提供有效保护，提高系统获取信息和数据的能力。同时，利用综合自动化控制技术，还能编制出电压报表，实现合理控制，负荷调整也能实现自动化操作，避免人为干预。更重要的是，能够及时发现电力系统存在的问题，并加以有效解决，为电力系统的安全运行提供了有效保障。
2电力综合自动化系统的应用
2.1在变电站的应用
变电站综合自动化系统采用集中监控、分散布置的模式，分层、分布式的系统结构在保证系统稳定、可靠的基础上，使得系统实施、维护和扩展更方便、灵活。按照分层式的系统结构，系统主要由站内主控层、通信管理层和现场设备层组成。站内主控层主要由系统软件、通信控制器、监控工作站等设备组成，采用基于客户机/服务器（Client/Server）模式的分布式网络结构，实现集中控制室对各变电站内供配电设备的监视、操控、报警、统计、分析等功能，并负责综合自动化系统与综合视频监控系统之间的数据交换。通信管理层主要由工业以太网交换机、智能通信控制器、综合布线系统提供的通信链路和介质等组成，具备数据采集、规约转换、通信故障诊断、路由等功能，实现主控层与设备层之间的通信，是系统与其监控对象的桥梁。现场设备层是系统数据采集来源，主要由微机综合测控保护装置、直流屏、智能仪表等设备组成，实现对现场基础设备数据的采集、测量、分析、记录等功能。
2.2在发电厂的应用
结合我国发电厂电气综合自动化系统的现状，在对其进行系统设计过程中采用了分层分布式架构来实现对发电厂的监控和运行管理。（1）间隔层。作为电气综合自动化系统的底层，间隔层主要是系统的控制和保护测控装置。该层次实现了采集数据、保护以及预处理功能，并可以实现分布式的嵌入式8CADA的HMI服务。间隔层的设备在进行连接时，采用冗余现场总线接口，通过双网连接实现了双网运行，且可以实现双网的无障碍切换。一旦其中一条网络出现问题，系统仍然可以正常运行，提高了系统的稳定性。（2）监控层。监控层是电气综合自动化系统的功能核心。电气综合自动化系统的SCADA/HMI功能一般采用PowerView系统实现；保护管理功能则采用PMS实现。在进行监控层的网络设计时，采用双以太网，根据发电厂的相关功能和数量进行设置。一般情况下，监控层的主要功能是：对外完成对ECS系统、DCS系统和SIS系统的接口功能；对系统间隔层设备进行间隔和管理，并对系统本身进行自检，查看是否存在故障。主要管理功能通过对系统的状态、对间隔层的设备进行参数设定和修改实现的，并记录、分析和管理历史信息。自诊断功能则是借助监控层实现对本身的设备运行状态的检查以及故障的诊断。
3优化电力综合自动化系统的相关策略
3.1制定统一的电力综合自动化系统标准
电力综合自动化系统的标准化运行是确保系统各项功能正常、稳定发挥的前提和基础。鉴于当前电力综合自动化系统运行过程中存在的标准化不高的问题，要从相应的标准制定着手来加以解决。首先，要确定适合各子系统连接的统一化的标准和接口，使各系统能够更好地配合，确保电力综合自动化系统秩序和效率的良好实现；其次，要在电力系统中配备各种防故障设备，确保各生产厂家所生产的设备能够达到统一的行业标准；最后，各种设备生产厂商要根据电力综合自动化系统开发的需要来对设备的参数进行调试，确保设备的性能达到最优的标准。
3.2提升电力综合自动化系统模式的科学性
首先需要注意的是，在对电力综合自动化系统的组织模式进行设计时要严格遵循科学、合理、有效的原则，以系统的安全、平稳运行为模式组建的基本条件和要求。其次，电力综合自动化系统模式的构建要做到因系统而异，即根据电力综合自动化系统的功能要求来选择合适的组织模式。从目前电力综合自动化系统构建的实际情况来看，可供选择的组织模式主要有分布式设计、可扩展性与兼容性设计和简单可靠设计三种模式。其中分布式设计主要是指所涉及的系统的控制、测量、保护、报警等信号均通过处理好的数据信号的形式传递给监控计算机，并且处理数据的单元之间是一种相互独立的关系，彼此之间不会产生相互的影响；而可扩展性与兼容性系统是指电力综合自动化系统主要由标准化程度高的软硬件组成，并配备有标准化的接口，确保用户可以根据自己的需要来进行系统的灵活配置和使用；简單可靠模式是指系统中的线路被大幅度地简化为二次接线，借助多功能的继电器来替代传统的继电器，从而使系统复杂的结构得以简化。
4电力综合自动化的发展方向
电力综合自动化系统目前满足了电力系统快速的运行状态，为促进电力系统的更大发展，支持与日上升的供电需求，今后还会朝着多状态运行的方向发展。要实现多状态运行，电力综合自动化系统必须满足实时态、研究态和调试态的运行状态。如此一来，便能实现电力系统中不同数据、图形之间的快速转换。首先是实时态。实时态为电网正常监视状态，在此状态下可以实现电网当前时态的监视分析，运用各种电网分析工具协助进行电网的监视、分析以及控制等。其次是研究态。在研究态下可以对系统的运行状态进行模拟测试，也可以在已有模型的基础上进行数据模型的扩展，开展相应的计算研究。可以随时动态切换某个节点进入某个研究态，跳出某个时段的电网模型以及历史反演数据，进行事故反演和分析。最后是调试态。调试态为新厂站投运或是新的软件功能投入时的信息调试和功能调试，在调试态下进行的各种操作不能影响对电网的正常运行和监视，在调试态下确定无误后可以无缝地将相应内容部署到实时态下。
5结束语
综上所述，电力综合自动化系统作为电力系统科学、合理、安全运行的重要保障性措施，是实现电网建设现代化发展的推动性因素。而针对当前电力综合自动化系统建设处于初级阶段所遭遇的各种问题和挑战，要通过相关技术和管理手段的优化提升来加以有效解决，从而保证整个电力综合自动化系统功能的良好实现。
参考文献：
[1]王竞宇.探究电力综合自动化系统存在问题及解决方法[J].中国新技术新产品，2015，22：13.
[2]朱德剑，岑明周.EDCS-6000电力综合自动化系统在木浪河下游水电站的应用[J].中国科技信息，2012，14：83+94.
[3]兰延文. 基于通讯管理机的变电站综合自动化系统的研究与应用[D].华北电力大学，2011.
（作者单位：国网冀北电力有限公司唐山供电公司）