杨通茂　严元兴

摘 要：文章通过对当下我国变电站综合自动控制技术所存在的问题以及发展现状进行分析，在此基础上对我国工业以太网综合自动控制系统进行重点设计，将以太网综合自动控制系统的具体实施方案以及网络体系结构展现出来，希望可以给我国变电站综合自动控制水平的提升，以及对变电站无人值守发展目标地实现提供到一定参考与借鉴。

关键词：变电站；综合自动控制系统；无人值守

引言

随着当下社会科学技术的迅速发展，促使我国社会现代化生产脚步也越来越快，人们不管是在对电力能源数量需求上，还是在对其质量需求上，所提要求也愈来愈高。而越来越普及的计算机和通信技术，也促使变电站中也开始广泛的运用起综合自动化系统。当下我国电力系统相关部门已逐渐将变电站综合自动控制技术当成一项全新技术应用到电力电网中，诸多专业厂家也开始将重点研究项目定位到开发变电站自动控制系统上，并对其进行不断地完善，并将一系列不同特色的变电站综合自动控制系统给一一推行出来，从而使得我国电力系统发展要求得到有效满足。

1 变电站综合自动控制技术的价值

谐波、三相不平衡、闪变、电压偏差、频率以及波动这六项指标是我国电能质量的标准指标。而这六项指标在很大程度上严格要求了电力系统中变电站的运行水平。电力系统在运行过程中所具有的可靠性和经济性都会直接受到变电站运行状况的影响。而想要对变电站运行过程中的可靠性和经济性进行提升，最为基本且简单的方法就是对变电站运行管理的自动化水平进行有效提升，让变电站综合自动化目标得以实现[1]。

2 目前我国变电站综合自动控制应用所存在的问题和现状

2.1 我国变电站综合自动控制应用的现状

在我国，由于工业以太网的组网成本非常的低廉，网络通信协议也比较的通用，致使其受到了非常广泛地运用，逐渐被运用到电网自动控制领略中自动化控制网络的构建上。而随着不断发展和进步的科学技术，在工业自动化系统中工业以太网以及无缝连接技术都得到了很好地使用。在综合变电站发展上我国企业也是非常的迅速，在我国占据主流的都是从原来电力系统综合自动化而逐渐转化过来的企业综合自动化系统，这些企业在市场份额上已经多达百分之八十[2]。传统的网络结构是这些企业变电站综合自动化系统采用最为广泛的，传统四合一微机测控保护单元运用于间隔层，在通讯管理器或者管理机上进行间隔层设备的数据传输，在对这些数据进行处理，然后在对多串口通信方式进行运用，通过各自通讯接口将原先已经被处理过的数据分别传输到远端生产调度系统和后台管理机上，而在通讯违约上，所采用的依旧是电力系统的部颁CDT违约。此外，传统现场总线，如CanBus、ProfiBus、ModBus以及Lon-Works现场总线，也仍然是这种结构模式间隔层设备所采用的。

2.2 我国变电站综合自动控制应用的问题

人们在对这种由网络结构所组成的企业变电站综合自动化系统进行实际应用的过程中发现，虽然它所采用的现场总线技术较为的先进，具有非常快的传输速度、数据也具有非常高的安全性以及非常稳定和可靠的网络等一系列特点，但是对于具有一定特殊性的企业变电站来说，对企业变电站综合自动化的需求还无法做到很好的满足[3]。特别是在工业自动化系统中对工业以太网地广泛运用，以及无缝连接这种和其相适应的技术，促使我国企业变电站综合自动化系统网络在发展和创新上还需要进行不断的完善和改进。

当下我国很多转化成为企业变电站综合自动化系统网络结构，除了对企业实际需求很难做到满足，一些缺陷和问题也依然存在于实际应用中。出现故障的网络设备或者出现问题的间隔层设备，都是让系统和系统之间所存在的通信故障诱导出来的，从而使整个系统出现不稳定，严重时，甚至还会让整个系统遭受瘫痪，这个致命缺陷在所有的系统网络结构中都存在着。而很多厂家为了将这个问题解决掉，都开始采用一系列的措施来防范，如双机切换、双机冗余等，但是所取得的效果却并不是很理想。很多处理方式都只能做到将前置机和通讯管理器故障出现频率进行降低，而不能让这类问题在根本上被解决掉。

3 变电站综合自动控制系统的设计和研究

3.1 变电站综合自动控制系统网络体系设计

通过站内、占中以及电站所构成的一种异构系统，并通过对前置机进行传输各种不同规约数据，在有前置机解析和打包这些传输过来的数据，在以太网中运用XML格式进行传输的整个过程就是变电站综合自动化系统。

在对综合自动化控制系统组网进行实际设计的过程中，工业以太网这种在当下被广泛运用的技术是最为普遍的选择，在一些大型枢纽变电站中更是如此，在节点数目上由于220kV以上电压等级的变电站具有很多，成千上万个CPU分布在站内，拥有很大的数据信息流，且在速率上也具有非常高的要求，在实时性、时间以及宽带等指标同步上LonWorks网络已逐渐显得力不从心，而能够满足上述要求的只有工业以太网。因此，在大型枢纽变电站内部中工业以太网作为数据通讯网络，是最好的选择。

在设计的具体过程中，可以依据电气设备中变电站进行监测控制的接口类型来设计：首先，将嵌入式以太网接口配送到每个需要检测控制的电气设备上，将以太网节点直接设置在该设备上，从而使其可以直接的连接到工业以太网上[4]。其次，通过RS232/485或现场总线等方式将不具备以太网接口的几个测控装置连接在一起，然后利用通信控制器上的嵌入式以太网接口，将以太网节点直接设置在这些测控装置上，从而使其可以有效地连接到以太网。这两种应用模式都需要对嵌入式以太网接口进行设计，两者本质上几乎相同，但是如果考虑到变电站自动化系统的电压等级、成本以及配置，这两种模式的适用范围就存在很大差异；而如果考虑到可靠性，作为数据流在站内的核心，变电站内通信系统使用双以太网冗余配置是最好的选择。

3.2 实现综合自动控制系统

在进行实际的实施过程中，在变电站综合自动控制系统上，应该对面向对象方法设计进行采用，对配置进行分层分布，将全站综合自动控制设备分成两种，一种为站控层设备，一种为间隔层设备。首先，监视、控制、测量以及管理全站设备的中心所在设置成站控层，并对各间隔层设备所接收到的数字量、电度量以及模拟量等信息进行收集，同时对现场的控制命令进行发布，在远方数据上运用远动工作站中专用的远动通道和调度端来进行通信。其次，间隔层主要是对实时信息进行收集，并对间隔层中一切设备的运行进行监测和控制，在于站控层的操作要求上进行自主协调的就地进行操作，从而使设备地安全运行得到保障[5]。而且在设备开关上具有就地和远方切换的功能，在站控层出现问题没有效果的时候，间隔层的监控和保护功能依旧可以独立完成。

4 结束语

综上所述，随着我国科学水平的迅速发展，变电站综合自动控制技术的应用也愈加显得重要起来，只有对其进行不断的完善，才能使我国电网系统的安全性能得到加强，从而使我国电网经济运行水平的提升得到有效促进。

参考文献

[1]翁安生.变电站综合自动控制系统设计与应用[J].通信电源技术，2010，5：79-80.

[2]刘敏.综合自动化控制技术在智能变电站电力调度中的应用研究[J].中国科技信息，2014，17：93-94.

[3]程时杰，李兴源，张之哲.智能电网统一信息系统的电网信息全域共享和综合应用[J].中国电机工程学报，2011，1：8-14.

[4]鲁东海，孙纯军，秦华.基于物联网技术的智能变电站辅助控制与监测系统设计与应用[J].华东电力，2011，4：567-571.

[5]李都红，李雪刚，王劲松.浅谈变电站综合自动化技术的应用[J].电气应用，2011，10：22-25.

作者简介：杨通茂，男，贵州省兴义市人，工作单位：贵州万峰电力股份有限公司。